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公开(公告)号：CN117875123A
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202410048071.2
申请日：2024-01-12
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明属于地球物理勘探领域，具体地一种含有极化‑磁化介质的电性源时域电磁数值模拟方法，包括：采用双旋度感应‑极化‑磁化电扩散方程作为电场分量Ex、Ey、Ez求解的控制方程，对控制方程进行离散处理，并采用Yee氏网格空间离散方法，对极化率和磁化率做空间离散处理，对频域的极化率和磁化率在时域进行逼近转化为时域表达式，并对其空间离散后得到卷积递归形式，代入控制方程中，将电场和磁场的旋度求解及矢量基函数求解矩阵，代入控制方程中，采用双共轭梯度法对控制方程进行求解，得到下一时刻的电场值，采用变网格剖分方式，扩大计算区域，采用变时间步长迭代方式，以加快计算时间，实现了电性源时域电磁感应‑极化‑磁化响应的精准模拟。
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公开(公告)号：CN110852025B
公开(公告)日：2024-02-02
申请号：CN201911097521.2
申请日：2019-11-12
Applicant: 吉林大学
IPC: G06F30/3308 , G06F111/10
Abstract: 本发明涉及一种基于超收敛插值逼近的三维电磁慢扩散数值模拟方法，通过将复电导率模型引入频域Maxwell方程组后，电磁场扩散方程中含有复频变量的负分数次幂项，先进行频‑时变换得到含有Caputo分数阶微分项的时间域控制方程；再采用Alikhanov超收敛插值逼近方法，对电场控制方程中Caputo分数阶导数进行超收敛逼近，获得分数阶微分项的非均匀步长离散近似表达式，从而完成时间域分数阶微分项的稳定、高精度直接求解；最后基于有限差分算法对控制方程进行离散，推导出电场和磁场迭代方程，最终实现了三维时域电磁慢扩散的高精度数值模拟。本发明目的在于克服分数阶微分求解的弱奇异不稳定性及误差较大问题，实现三维时域电磁慢扩散的高精度数值模拟。
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公开(公告)号：CN116908922A
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN202310720326.0
申请日：2023-06-16
Applicant: 吉林大学
IPC: G01V3/08
Abstract: 本发明涉及一种时域电性源超导电磁探测的一次磁场补偿方法及系统，消除一次磁场对超导传感器观测影响，提高二次磁场测量精度。先计算电性源发射电流在地面的一次磁场分布，以一次磁场等值线来设计二次场测线；计算测线的补偿电流，并采用GPS将补偿发射机和电性源发射机同步，在测点处发射补偿电流，以抵消一次磁场，同一等值线上具有补偿电流相同特征；通过调整补偿系统负载RL参数，使得补偿电流与电性源发射电流的关断时间一致，实现完全抵消电性源发射电流产生的一次磁场。本发明能够解决因电性源近源区的一次磁场变化率、变化范围过大，导致超导传感器失锁和磁饱和的问题，实现超导传感器在近源区有效观测，从而扩大测量区域探测区域。
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公开(公告)号：CN113504571B
公开(公告)日：2022-05-03
申请号：CN202110835063.9
申请日：2021-07-23
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及一种多相导电媒质的极化等效环装置和设计方法，极化等效环装置由RC电路和线圈并联构成，其中RC电路包括1条感应支路和多条极化支路。极化支路条数与导电媒质相数相等。感应支路包括1个感应电阻，每条极化支路包括1个极化电阻和1个极化电容。基于GEMTIP模型计算待等效媒质的围岩电导率和每一相媒质的电导率、极化率和时间常数。根据围岩电导率确定感应电阻阻值；根据每一相媒质的电导率、极化率和时间常数计算对应极化支路的电阻电容值。线圈采用细导线绕制。本发明的目的在于通过极化等效环装置模拟多相导电媒质的感应‑极化特性，反映地下媒质在磁场激励下的感应‑极化效应的规律。
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公开(公告)号：CN112666618B
公开(公告)日：2022-04-19
申请号：CN202011484866.6
申请日：2020-12-16
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及一种用于多相介质的几何‑物性多特征参数提取方法，目的在于同时提取地下多相介质的几何特征和物性参数，提高地质识别的准确性。本发明基于广义等效极化模型，定义地下介质由围岩、强极化介质和弱极化介质构成；计算双相和多相介质的梯形波激励下的时域磁场响应，并与超导量子传感器采集的磁场数据构成目标函数；根据实测磁场早期数据计算围岩电导率，作为约束条件；针对被提参数多维度、少约束的情况，设置维度分别对应双相和多相介质，采用量子粒子群优化算法分别进行参数提取，其中双相介质提取结果作为多相介质提取时的约束条件。本发明更符合地下多相介质本质特征，有效地实现了多维参数的全局提取，提高了提取速度和准确性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113553773A
公开(公告)日：2021-10-26
申请号：CN202110934336.5
申请日：2021-08-16
Applicant: 吉林大学
IPC: G06F30/27 , G06F17/18 , G06N3/04 , G06N3/08 , G06F111/10
Abstract: 本发明涉及一种基于贝叶斯框架结合神经网络的地空电磁数据反演方法。获取探测区域地质资料，提取地下介质模型参数的先验信息，求出能够表明模型参数和噪声的先验分布以及实测数据与未知模型参数之间的似然函数，进而表示模型参数的后验分布。基于先验样本建立神经网络替代模型；利用马尔科夫链蒙特卡罗采样方法，通过对替代模型得到的后验分布采样得到样本，当采样一定数量样本后检验替代模型精度，若替代模型精度不足则更新低保真模型得到高保真模型，然后再利用高保真模型采样。最后对实测数据求解各参数的后验概率密度并求平均值，对结果成像并分析，获取地下介质信息。本发明有利于电磁探测技术的实用化。
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公开(公告)号：CN112526621B
公开(公告)日：2021-10-22
申请号：CN202011472935.1
申请日：2020-12-15
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及一种基于神经网络的地空电磁数据慢扩散多参数提取方法，根据电磁慢扩散现象建立慢扩散分数阶模型；将分数阶电导率表达式代入麦克斯韦方程，构建电磁场分数阶扩散方程，推导电性源地空电磁响应公式；在获取测区地质资料基础上，构建不同慢扩散参数、电导率的慢扩散分数阶模型，并计算地空电磁响应，形成样本数据集；优化选取神经网络的网络结构参数和训练函数，建立神经网络；对实测地空电磁数据进行预处理后，应用神经网络提取地下介质多参数信息；最后实现多参数结果进行成像。本发明的目的在于构建慢扩散分数阶模型，实现地空电磁慢扩散数据的高精度多参数提取，与传统电导率成像方法相比，多参数成像结果更接近实际地下介质。
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公开(公告)号：CN113406709A
公开(公告)日：2021-09-17
申请号：CN202110834698.7
申请日：2021-07-23
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及一种基于高泛化神经网络的地空电磁数据反演方法，依据反常扩散分数阶模型，计算地空电磁响应，建立电磁响应与反常扩散分数阶模型的样本集；优化设计网络结构、选取训练函数、激活函数；限制每个参数矩阵为对角矩阵且Frobenius规范最多为1，采用秩为1矩阵替换秩接近1的参数矩阵，获得由深度r'网络和单变量函数组成的近似神经网络；对单变量函数的Lipschitz函数，所有输入0映射到固定输出；通过的实值损失函数限制神经网络的Rademacher复杂度，限制神经网络的泛化误差上界，获取高泛化神经网络；采用高泛化神经网络对地空电磁数据进行反演，并进行成像。本发明提高了反常扩散多参数的解释准确性。
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公开(公告)号：CN112698410A
公开(公告)日：2021-04-23
申请号：CN202011489543.6
申请日：2020-12-16
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及一种电性源双相导电介质感应‑极化共生时域电磁探测方法，建立感应‑极化共生效应的双时间尺度分数阶电导率模型；建立双时间分数阶电磁场扩散方程，采用分数阶时域有限差分方法，直接求解电导率模型中双(iω)‑c负分数阶项，实现双时间尺度的感应‑极化共生效应数值模拟；分析感应‑极化共生效应特征，构建双可控沿梯形波发射靶向激励关系；基于超导传感器的单磁场高精度感知系统测量感应‑极化共生效应；对接收数据进行预处理，采用优化粒子群算法进行极化率、电导率等多参数智能提取和成像。本发明的目的在于表征双相导电介质的非线性特征，构建感应‑极化共生效应的电导率模型，实现单磁场测量双相导电介质感应‑极化共生效应的高精度探测。
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公开(公告)号：CN112649883A
公开(公告)日：2021-04-13
申请号：CN202011484861.3
申请日：2020-12-16
Applicant: 吉林大学
IPC: G01V3/38
Abstract: 本发明涉及一种电性源时变接地负载的测量和参数提取方法，根据实际电性源工作方式和负载构成，建立电性源时变接地负载等效电路模型；分别采用1次恒压直流供电和多次不同频率的正弦交流供电激励，测量输出的电压和电流的幅值、相位；将电性源等效电路模型转换为相量模型，根据多次测量的数据建立目标函数并设定约束范围；采用粒子群归一算法实现参数提取，迭代过程中成比例调整最优解粒子的各维度位置，使各维度的约束范围在同一数量级；发射系统控制时序实现动态负载实时匹配。本发明的目的在于考虑了实际电性源负载的时变特性和复杂构成，能够保证正常工作时发射电流波形的线性度，提取结果有利于剔除数据中一次场和实现目标地下介质的反演。
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