CN103033849B - 多通道核磁共振地下水探测仪及其野外工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有参考线圈的多通道核磁共振地下水探测仪及其野外工作方法，由计算机配置发射机和各接收机的工作参数，各接收机的工作模式可以在核磁共振测量模式和带参考核磁共振测量模式之间进行切换，每个接收机均可连接一个接收线圈和一个参考线圈，参考线圈个数的选取可依据当地环境噪声水平而定，最多可连接8个参考线圈，在使用带有参考线圈的多通道核磁共振地下水探测仪进行探测时，通过自适应消噪算法对所取得的核磁共振信号数据进行消噪处理，通过多通道测量方式实现对地下水体的二维探测，在有效提高探测的横向分辨率的同时，也提高了核磁共振信号的信噪比，有利于在复杂地貌条件下和噪声较大环境下对测区进行核磁共振探测。

Description

多通道核磁共振地下水探测仪及其野外工作方法

技术领域

本发明涉及一种地球物理勘探设备及方法，尤其是通过带有参考线圈的多通道核磁共振地下水探测仪实现对地下水资源的二维探测，并通过一个或多个参考线圈实现参考消噪的地球物理勘探设备及方法。

背景技术

核磁共振探测方法是目前唯一的直接地下水探测方法，其一维探测方法已经比较成熟，并得到了广泛的应用，然而，在对如堤坝、滑坡等灾害水源进行探测时，一维的核磁共振地下水探测仪器并不能准确的解释地下水分布情况，尤其在噪声比较大的地区，如村庄、城市附近，普通的一维核磁共振地下水探测仪器可能无法使用，不能对地下水资源分布情况进行准确成图。

CN102053280A公开的“带有参考线圈的核磁共振地下水探测系统及探测方法”，用同一线圈分时作为发射线圈和接收线圈，多个参考线圈对测点附近的噪声进行采集，最终通过自适应消噪算法，对信号进行消噪处理，这种方法提高了核磁共振仪器的抗干扰能力，但是，一维的探测方式使得其在复杂地貌条件下不能很好的对地下水资源分布情况进行解释。

CN102096112公开的“基于阵列线圈的核磁共振地下水探测仪及野外探测方法”，用阵列线圈作为接收天线，并将各接收天线接收到的核磁共振信号传输给各接收机，通过这种方法，实现对地下水分布的二维或三维成图，从而提高了核磁共振找水方法在水平面上探测的横向分辨率。US7466128B2公开的“一种多通道核磁共振采集器和处理方法”，采用一个线圈发射多个线圈接收的测量方式和自适应消噪方法，实现二维地下水密度的估计。以上两种方法，虽然能够实现二维或三维的核磁共振测量，但是，在噪声较大的环境下，很难进行核磁共振测量，这就在一定程度上制约了核磁共振找水方法的应用。

CN1936621公开的“核磁共振与瞬变电磁联用仪及其方法”，通过一台仪器实现核磁共振与瞬变电磁两种探测方法。首先，对测区进行瞬变电磁探测，然后，对所圈定的低阻异常区进行核磁共振探测，最后，通过核磁共振与瞬变电磁联合反演方法实现对地下水资源分布的解释。这种方法，能够有效的提高对水资源探测的准确性，但是，却不能实现二维探测，也不能在噪声较大地区使用。

发明内容

本发明的目的就是针对上述现有技术的不足，提供一种能够通过多通道的测量方式实现对地下水资源进行二维成图，并通过参考线圈接收的噪声对信号进行参考消噪处理的仪器及探测方法，以实现在噪声较大地区，可以进行二维的核磁共振找水测量。

本发明的目的是通过以下方式实现的：

计算机1通过发射机通讯接口27与发射机2连接，计算机1通过接收机输入通讯接口38与第1接收机3的接收机输入通讯接口38连接，第1接收机3通过接收机输出通讯接口37与第2接收机4的接收机输入通讯接口38连接，第2接收机4通过接收机输出通讯接口37与第3接收机5的接收机输入通讯接口38连接，第3接收机5通过接收机输出通讯接口37与第4接收机6的接收机输入通讯接口38连接，第4接收机6通过接收机输出通讯接口37与第5接收机7的接收机输入通讯接口38连接，第5接收机7通过接收机输出通讯接口37与第6接收机8的接收机输入通讯接口38连接，第6接收机8通过接收机输出通讯接口37与第7接收机9的接收机输入通讯接口38连接，第7接收机9通过接收机输出通讯接口37与第8接收机10的接收机输入通讯接口38连接，发射机2通过发射机信号同步采集接口29与第1接收机3的接收机信号同步采集输入接口40连接，第1接收机3通过接收机信号同步采集输出接口43与第2接收机4的接收机信号同步采集输入接口40连接，第2接收机4通过接收机信号同步采集输出接口43与第3接收机5的接收机信号同步采集输入接口40连接，第3接收机5通过接收机信号同步采集输出接口43与第4接收机6的接收机信号同步采集输入接口40连接，第4接收机6通过接收机信号同步采集输出接口43与第5接收机7的接收机信号同步采集输入接口40连接，第5接收机7通过接收机信号同步采集输出接口43与第6接收机8的接收机信号同步采集输入接口40连接，第6接收机8通过接收机信号同步采集输出接口43与第7接收机9的接收机信号同步采集输入接口40连接，第7接收机9通过接收机信号同步采集输出接口43与第8接收机10的接收机信号同步采集输入接口40连接，发射机2通过核磁共振发射线圈接口33与发射线圈44连接，第1接收线圈11通过核磁共振接收线圈接口34与第1接收机3连接，第2接收线圈12通过核磁共振接收线圈接口34与第2接收机4连接，第3接收线圈13通过核磁共振接收线圈接口34与第3接收机5连接，第4接收线圈14通过核磁共振接收线圈接口34与第4接收机6连接，第5接收线圈15通过核磁共振接收线圈接口34与第5接收机7连接，第6接收线圈16通过核磁共振接收线圈接口34与第6接收机8连接，第7接收线圈17通过核磁共振接收线圈接口34与第7接收机9连接，第8接收线圈18通过核磁共振接收线圈接口34与第8接收机10连接，第1参考线圈19通过参考线圈接口41与第1接收机3连接，第2参考线圈20通过参考线圈接口41与第2接收机4连接，第3参考线圈21通过参考线圈接口41与第3接收机5连接，第4参考线圈22通过参考线圈接口41与第4接收机6连接，第5参考线圈23通过参考线圈接口41与第5接收机7连接，第6参考线圈24通过参考线圈接口41与第6接收机8连接，第7参考线圈25通过参考线圈接口41与第7接收机9连接，第8参考线圈26通过参考线圈接口41与第8接收机10连接。

发射机通讯接口27与核磁共振时序控制28连接，核磁共振时序控制28与发射机信号同步采集接口29连接，发射机通讯接口27与大功率电源30连接，大功率电源30与核磁共振发射桥路31连接，核磁共振发射桥路31与配谐电容32连接，配谐电容32与核磁共振发射线圈接口33连接。

核磁共振接收线圈接口34与双向二极管35连接，双向二极管35与核磁共振放大器36连接，核磁共振放大器36与采集电路39连接，接收机信号同步采集输入接口40与采集电路39连接，接收机输入通讯接口38与核磁共振放大器36连接，接收机输入通讯接口38与采集电路39连接，接收机输入通讯接口38与接收机输出通讯接口37连接，参考线圈接口41与噪声放大器42连接，噪声放大器42与接收机输入通讯接口38连接，噪声放大器42与采集电路39连接，采集电路39与接收机信号同步采集输出接口43连接。

---核磁共振测量模式：只采集核磁共振信号。

---带参考核磁共振测量模式：采集核磁共振信号的同时，也采集噪声信号。

带有参考线圈的多通道核磁共振地下水探测仪探测方法：

a、在测区内选定测点，以测点为中心铺设发射线圈44，在发射线圈44的中心线上横向等距地布置第1接收线圈11，第2接收线圈12，……乃至第8接收线圈18；

b、在测区内铺设第1参考线圈19，第2参考线圈20，……乃至第8参考线圈26，使用的参考线圈个数依据测区内环境噪声水平而定，至少使用一个参考线圈，至多使用八个参考线圈；参考线圈的编号依据铺设是否方便而选择，在铺设参考线圈时，要尽量使其靠近噪声源，与发射线圈2的距离至少应为发射线圈2的边长，以确保参考线圈接收的是噪声而不是核磁共振信号；

c、对发射机2和第1接收机3，第2接收机4……乃至第8接收机10的工作参数进行配置，对各接收机的工作模式在核磁共振测量模式和带参考核磁共振测量模式之间进行选择；

d、对测区进行一次带有参考线圈的多通道核磁共振测量，对回传的核磁共振信号数据和噪声信号数据进行处理，计算核磁共振信号数据和噪声信号数据间的最大相关性，如果最大相关性小于0.7，说明应当使用更多的参考线圈或者重新考虑已用参考线圈的摆放位置，则重复步骤b和步骤c；如果最大相关行大于0.7，说明参考线圈的个数或位置已经满足参考消噪的要求，则继续进行步骤e；

e、对所取得的核磁共振信号数据和噪声信号数据进行自适应消噪处理，并最终通过核磁共振反演解释，绘制出地下水体的二维分布图。

有益效果：带有参考线圈的多通道核磁共振地下水探测仪，通过多通道的测量方式，实现测点内多通道核磁共振信号的采集和测点附近多通道噪声信号的采集，应用自适应消噪算法对采集的核磁共振信号进行消噪处理，提高了仪器的抗干扰能力，使核磁共振测量方法在城市和村庄附近等噪声较大地区的应用成为可能，并且，多通道的测量方式，可以对地下水资源分布情况实现二维成图，有效提高对地下水体分布测量的横向分辨率和准确性，减少打干井的风险。

附图说明

图1是带有参考线圈的多通道核磁共振地下水探测仪总体框图

图2是带有参考线圈的多通道核磁共振地下水探测仪发射机框图

图3是带有参考线圈的多通道核磁共振地下水探测仪接收机框图

1计算机，2发射机，3第1接收机，4第2接收机，5第3接收机，6第4接收机，7第5接收机，8第6接收机，9第7接收机， 10第5接收机，11第1接收线圈，12第2接收线圈，13第3接收线圈，14第4接收线圈，15第5接收线圈，16第6接收线圈，17第7接收线圈，18第8接收线圈，19第1参考线圈，20第2参考线圈，21第3参考线圈，22第4参考线圈，23第5参考线圈，24第6参考线圈，25第7参考线圈，26第8参考线圈，27发射机通讯接口，28 核磁共振时序控制，29 发射机信号同步采集接口，30大功率电源，31 核磁共振发射桥路，32配谐电容，33 核磁共振发射线圈接口，34 核磁共振接收线圈接口，35双向二极管，36核磁共振放大器，37接收机输出通讯接口，38接收机输入通讯接口，39采集电路，40 发射机信号同步采集输入接口，41参考线圈接口，42噪声放大器，43发射机信号同步采集输入接口，44发射线圈

具体实施方式

下面结合附图1-3和各实施例作进一步详细说明：

计算机1通过发射机通讯接口27与发射机2连接，计算机1通过接收机输入通讯接口38与第1接收机3的接收机输入通讯接口38连接，第1接收机3通过接收机输出通讯接口37与第2接收机4的接收机输入通讯接口38连接，第2接收机4通过接收机输出通讯接口37与第3接收机5的接收机输入通讯接口38连接，第3接收机5通过接收机输出通讯接口37与第4接收机6的接收机输入通讯接口38连接，第4接收机6通过接收机输出通讯接口37与第5接收机7的接收机输入通讯接口38连接，第5接收机7通过接收机输出通讯接口37与第6接收机8的接收机输入通讯接口38连接，第6接收机8通过接收机输出通讯接口37与第7接收机9的接收机输入通讯接口38连接，第7接收机9通过接收机输出通讯接口37与第8接收机10的接收机输入通讯接口38连接，发射机2通过发射机信号同步采集接口29与第1接收机3的接收机信号同步采集输入接口40连接，第1接收机3通过接收机信号同步采集输出接口43与第2接收机4的接收机信号同步采集输入接口40连接，第2接收机4通过接收机信号同步采集输出接口43与第3接收机5的接收机信号同步采集输入接口40连接，第3接收机5通过接收机信号同步采集输出接口43与第4接收机6的接收机信号同步采集输入接口40连接，第4接收机6通过接收机信号同步采集输出接口43与第5接收机7的接收机信号同步采集输入接口40连接，第5接收机7通过接收机信号同步采集输出接口43与第6接收机8的接收机信号同步采集输入接口40连接，第6接收机8通过接收机信号同步采集输出接口43与第7接收机9的接收机信号同步采集输入接口40连接，第7接收机9通过接收机信号同步采集输出接口43与第8接收机10的接收机信号同步采集输入接口40连接，发射机2通过核磁共振发射线圈接口33与发射线圈44连接，第1接收线圈11通过核磁共振接收线圈接口34与第1接收机3连接，第2接收线圈12通过核磁共振接收线圈接口34与第2接收机4连接，第3接收线圈13通过核磁共振接收线圈接口34与第3接收机5连接，第4接收线圈14通过核磁共振接收线圈接口34与第4接收机6连接，第5接收线圈15通过核磁共振接收线圈接口34与第5接收机7连接，第6接收线圈16通过核磁共振接收线圈接口34与第6接收机8连接，第7接收线圈17通过核磁共振接收线圈接口34与第7接收机9连接，第8接收线圈18通过核磁共振接收线圈接口34与第8接收机10连接，第1参考线圈19通过参考线圈接口41与第1接收机3连接，第2参考线圈20通过参考线圈接口41与第2接收机4连接，第3参考线圈21通过参考线圈接口41与第3接收机5连接，第4参考线圈22通过参考线圈接口41与第4接收机6连接，第5参考线圈23通过参考线圈接口41与第5接收机7连接，第6参考线圈24通过参考线圈接口41与第6接收机8连接，第7参考线圈25通过参考线圈接口41与第7接收机9连接，第8参考线圈26通过参考线圈接口41与第8接收机10连接。

带有参考线圈的多通道核磁共振地下水探测仪，按以下方法步骤工作：

计算机1通过发射机通讯接口27与发射机2连接，通过发送控制命令，控制发射机的工作状态以及测量模式；计算机1通过接收机输入通讯接口38与第1接收机3的接收机输入通讯接口38连接，第1接收机3通过接收机输出通讯接口37与第2接收机4的接收机输入通讯接口38连接，第2接收机4通过接收机输出通讯接口37与第3接收机5的接收机输入通讯接口38连接，第3接收机5通过接收机输出通讯接口37与第4接收机6的接收机输入通讯接口38连接，第4接收机6通过接收机输出通讯接口37与第5接收机7的接收机输入通讯接口38连接，第5接收机7通过接收机输出通讯接口37与第6接收机8的接收机输入通讯接口38连接，第6接收机8通过接收机输出通讯接口37与第7接收机9的接收机输入通讯接口38连接，第7接收机9通过接收机输出通讯接口37与第8接收机10的接收机输入通讯接口38连接，通过这种连接方式，配置各接收机的工作参数，选择各接收机测量模式，传输各接收机采集到的数据；发射机2通过发射机信号同步采集接口29与第1接收机3的接收机信号同步采集输入接口40连接，第1接收机3通过接收机信号同步采集输出接口43与第2接收机4的接收机信号同步采集输入接口40连接，第2接收机4通过接收机信号同步采集输出接口43与第3接收机5的接收机信号同步采集输入接口40连接，第3接收机5通过接收机信号同步采集输出接口43与第4接收机6的接收机信号同步采集输入接口40连接，第4接收机6通过接收机信号同步采集输出接口43与第5接收机7的接收机信号同步采集输入接口40连接，第5接收机7通过接收机信号同步采集输出接口43与第6接收机8的接收机信号同步采集输入接口40连接，第6接收机8通过接收机信号同步采集输出接口43与第7接收机9的接收机信号同步采集输入接口40连接，第7接收机9通过接收机信号同步采集输出接口43与第8接收机10的接收机信号同步采集输入接口40连接，通过这种连接方式，将由发射机2产生的同步采集控制信号输出给各接收机，使各接收机按照发射机2输出的同步采集控制信号进行数据采集；发射机2通过核磁共振发射线圈接口33与发射线圈44连接，对发射线圈44通以频率为测试地点拉莫尔频率的电流，继而在空间中产生核磁共振测量所需的激发场；第1接收线圈11通过核磁共振接收线圈接口34与第1接收机3连接，第2接收线圈12通过核磁共振接收线圈接口34与第2接收机4连接，第3接收线圈13通过核磁共振接收线圈接口34与第3接收机5连接，第4接收线圈14通过核磁共振接收线圈接口34与第4接收机6连接，第5接收线圈15通过核磁共振接收线圈接口34与第5接收机7连接，第6接收线圈16通过核磁共振接收线圈接口34与第6接收机8连接，第7接收线圈17通过核磁共振接收线圈接口34与第7接收机9连接，第8接收线圈18通过核磁共振接收线圈接口34与第8接收机10连接，通过这种连接方式，使各接收线圈均接收核磁共振信号，并将接收到的核磁共振信号传输给各接收机；第1参考线圈19通过参考线圈接口41与第1接收机3连接，第2参考线圈20通过参考线圈接口41与第2接收机4连接，第3参考线圈21通过参考线圈接口41与第3接收机5连接，第4参考线圈22通过参考线圈接口41与第4接收机6连接，第5参考线圈23通过参考线圈接口41与第5接收机7连接，第6参考线圈24通过参考线圈接口41与第6接收机8连接，第7参考线圈25通过参考线圈接口41与第7接收机9连接，第8参考线圈26通过参考线圈接口41与第8接收机10连接，通过这种连接方式，使各参考线圈均接收噪声信号，并将接收到的噪声信号传送给各接收机；

发射机通讯接口27与核磁共振时序控制28连接，传输计算机1对核磁共振时序控制28的控制命令，控制核磁共振时序控制28输出相应的控制时序；核磁共振时序控制28与发射机信号同步采集接口29连接，输出由核磁共振时序控制28产生的同步采集控制信号；发射机通讯接口27与大功率电源30连接，传输由计算机1发送的电压值控制命令，控制大功率电源30输出相应的电压值；大功率电源30与核磁共振发射桥路31连接，将设定的电压输出给核磁共振发射桥路31；核磁共振发射桥路31与配谐电容32连接，配谐电容32与核磁共振发射线圈接口33连接，通过谐振的方式，使得在发射线圈44中的电流为正弦波电流；

核磁共振接收线圈接口34与双向二极管35连接，通过双向二极管35，使输入到核磁共振放大器36的信号电压值不超过0.7V，以防烧坏核磁共振放大器36；双向二极管35与核磁共振放大器36连接，使由双向二极管35调理后的信号输入到核磁共振放大器36；核磁共振放大器36与采集电路39连接，将由核磁共振放大器36输出的放大后的核磁共振信号输入给采集电路39进行数据采集；接收机信号同步采集输入接口40与采集电路39连接，输入同步采集控制信号，使各接收机的采集电路，按照由发射机2产生的同步采集控制时序对信号进行采集；接收机输入通讯接口38与核磁共振放大器36连接，传输由计算机1发送的核磁共振放大器36参数设置指令，设置各核磁共振放大器36的工作参数；接收机输入通讯接口38与采集电路39连接，传输由计算机1发送的采集电路39参数设置指令，设置各采集电路39的工作参数；接收机输入通讯接口38与接收机输出通讯接口37连接，将输入的通讯信息进行输出；参考线圈接口41与噪声放大器42连接，将由参考线圈接收到的噪声信号送入噪声放大器42进行放大；噪声放大器42与接收机输入通讯接口38连接，传输由计算机1发送的噪声放大器参数设置指令，设置各噪声放大器的工作参数；噪声放大器42与采集电路39连接，将由噪声放大器42输出的放大后的噪声信号输入给采集电路39进行数据采集；采集电路39与接收机信号同步采集输出接口43连接，将输入的同步采集控制信号进行输出。

带有参考线圈的多通道核磁共振地下水探测仪探测方法：

a、在测区内选定测点，以测点为中心铺设发射线圈44，在发射线圈44的中心线上横向等距的布置第1接收线圈11，第2接收线圈12，……乃至第8接收线圈18；

b、在测区内铺设第1参考线圈19，第2参考线圈20，……乃至第8参考线圈26，使用的参考线圈个数可依据测区内环境噪声水平而定，至少使用一个参考线圈，至多使用八个参考线圈，参考线圈的编号可依据铺设是否方便而选择，在铺设参考线圈时，要尽量使其靠近噪声源，与发射线圈2的距离至少应为发射线圈2的边长，以确保参考线圈接收的是噪声而不是核磁共振信号。

c、对发射机2和第1接收机3，第2接收机4……乃至第8接收机10的工作参数进行配置，对各接收机的工作模式在核磁共振测量模式和带参考核磁共振测量模式之间进行选择。

d、运行仪器系统，对测区进行一次带有参考线圈的多通道核磁共振测量，

对回传的核磁共振信号数据和噪声信号数据进行处理，计算核磁共振信号数据和噪声信号数据间的最大相关性，如果最大相关性小于0.7，说明应当使用更多的参考线圈或者重新考虑已用参考线圈的摆放位置，则重复b、c；如果最大相关行大于0.7，说明参考线圈的个数或位置已经满足参考消噪的要求，则继续进行步骤e。

e、对所取得的核磁共振信号数据和噪声信号数据进行自适应消噪处理，并最终通过核磁共振反演解释，绘制出地下水体的二维分布图。

实施例1

计算机1通过发射机通讯接口27与发射机2连接，计算机1通过接收机输入通讯接口38与第1接收机3的接收机输入通讯接口38连接，第1接收机3通过接收机输出通讯接口37与第2接收机4的接收机输入通讯接口38连接，第2接收机4通过接收机输出通讯接口37与第3接收机5的接收机输入通讯接口38连接，第3接收机5通过接收机输出通讯接口37与第4接收机6的接收机输入通讯接口38连接，第4接收机6通过接收机输出通讯接口37与第5接收机7的接收机输入通讯接口38连接，第5接收机7通过接收机输出通讯接口37与第6接收机8的接收机输入通讯接口38连接，第6接收机8通过接收机输出通讯接口37与第7接收机9的接收机输入通讯接口38连接，第7接收机9通过接收机输出通讯接口37与第8接收机10的接收机输入通讯接口38连接，发射机2通过发射机信号同步采集接口29与第1接收机3的接收机信号同步采集输入接口40连接，第1接收机3通过接收机信号同步采集输出接口43与第2接收机4的接收机信号同步采集输入接口40连接，第2接收机4通过接收机信号同步采集输出接口43与第3接收机5的接收机信号同步采集输入接口40连接，第3接收机5通过接收机信号同步采集输出接口43与第4接收机6的接收机信号同步采集输入接口40连接，第4接收机6通过接收机信号同步采集输出接口43与第5接收机7的接收机信号同步采集输入接口40连接，第5接收机7通过接收机信号同步采集输出接口43与第6接收机8的接收机信号同步采集输入接口40连接，第6接收机8通过接收机信号同步采集输出接口43与第7接收机9的接收机信号同步采集输入接口40连接，第7接收机9通过接收机信号同步采集输出接口43与第8接收机10的接收机信号同步采集输入接口40连接，发射机2通过核磁共振发射线圈接口33与发射线圈44连接，第1接收线圈11通过核磁共振接收线圈接口34与第1接收机3连接，第2接收线圈12通过核磁共振接收线圈接口34与第2接收机4连接，第3接收线圈13通过核磁共振接收线圈接口34与第3接收机5连接，第4接收线圈14通过核磁共振接收线圈接口34与第4接收机6连接，第5接收线圈15通过核磁共振接收线圈接口34与第5接收机7连接，第6接收线圈16通过核磁共振接收线圈接口34与第6接收机8连接，第7接收线圈17通过核磁共振接收线圈接口34与第7接收机9连接，第8接收线圈18通过核磁共振接收线圈接口34与第8接收机10连接，第1参考线圈19通过参考线圈接口41与第1接收机3连接，第2参考线圈20通过参考线圈接口41与第2接收机4连接，第3参考线圈21通过参考线圈接口41与第3接收机5连接，第4参考线圈22通过参考线圈接口41与第4接收机6连接，第5参考线圈23通过参考线圈接口41与第5接收机7连接，第6参考线圈24通过参考线圈接口41与第6接收机8连接，第7参考线圈25通过参考线圈接口41与第7接收机9连接，第8参考线圈26通过参考线圈接口41与第8接收机10连接。

带有一个参考线圈的多通道核磁共振地下水探测仪探测方法：

a、在测区内选定测点，以测点为中心铺设发射线圈44，在发射线圈44的中心线上横向等距的布置第1接收线圈11，第2接收线圈12，……乃至第8接收线圈18；

b、在测区内铺设第1参考线圈19，第2参考线圈20，……乃至第8参考线圈26，使用一个参考线圈对噪声进行采集，参考线圈编号为第1参考线圈19，将其铺设在靠近噪声源，并与发射线圈2的距离至少应为发射线圈2的边长的地方，以确保参考线圈接收的是噪声而不是核磁共振信号；

c、对发射机2和第1接收机3，第2接收机4……乃至第8接收机10的工作参数进行配置，选择第1接收机3工作在带参考核磁共振测量模式，选择第2接收机4，第3接收机5，……乃至第8接收机10工作在核磁共振测量模式；

d、运行仪器系统，对测区进行一次带有一个参考线圈的多通道核磁共振测量，对回传的核磁共振信号数据和噪声信号数据进行处理，计算核磁共振信号数据和噪声信号数据间的最大相关性，如果最大相关性小于0.7，说明应当使用更多的参考线圈或者重新考虑已用参考线圈的摆放位置，则重复b、c；如果最大相关行大于0.7，说明参考线圈的个数或位置已经满足参考消噪的要求，则继续进行步骤e；

e、对所取得的满足要求的核磁共振信号数据和噪声信号数据进行数据处理，通过反演解释，绘制出地下水体的二维分布图。

实施例2

计算机1通过发射机通讯接口27与发射机2连接，计算机1通过接收机输入通讯接口38与第1接收机3的接收机输入通讯接口38连接，第1接收机3通过接收机输出通讯接口37与第2接收机4的接收机输入通讯接口38连接，第2接收机4通过接收机输出通讯接口37与第3接收机5的接收机输入通讯接口38连接，第3接收机5通过接收机输出通讯接口37与第4接收机6的接收机输入通讯接口38连接，第4接收机6通过接收机输出通讯接口37与第5接收机7的接收机输入通讯接口38连接，第5接收机7通过接收机输出通讯接口37与第6接收机8的接收机输入通讯接口38连接，第6接收机8通过接收机输出通讯接口37与第7接收机9的接收机输入通讯接口38连接，第7接收机9通过接收机输出通讯接口37与第8接收机10的接收机输入通讯接口38连接，发射机2通过发射机信号同步采集接口29与第1接收机3的接收机信号同步采集输入接口40连接，第1接收机3通过接收机信号同步采集输出接口43与第2接收机4的接收机信号同步采集输入接口40连接，第2接收机4通过接收机信号同步采集输出接口43与第3接收机5的接收机信号同步采集输入接口40连接，第3接收机5通过接收机信号同步采集输出接口43与第4接收机6的接收机信号同步采集输入接口40连接，第4接收机6通过接收机信号同步采集输出接口43与第5接收机7的接收机信号同步采集输入接口40连接，第5接收机7通过接收机信号同步采集输出接口43与第6接收机8的接收机信号同步采集输入接口40连接，第6接收机8通过接收机信号同步采集输出接口43与第7接收机9的接收机信号同步采集输入接口40连接，第7接收机9通过接收机信号同步采集输出接口43与第8接收机10的接收机信号同步采集输入接口40连接，发射机2通过核磁共振发射线圈接口33与发射线圈44连接，第1接收线圈11通过核磁共振接收线圈接口34与第1接收机3连接，第2接收线圈12通过核磁共振接收线圈接口34与第2接收机4连接，第3接收线圈13通过核磁共振接收线圈接口34与第3接收机5连接，第4接收线圈14通过核磁共振接收线圈接口34与第4接收机6连接，第5接收线圈15通过核磁共振接收线圈接口34与第5接收机7连接，第6接收线圈16通过核磁共振接收线圈接口34与第6接收机8连接，第7接收线圈17通过核磁共振接收线圈接口34与第7接收机9连接，第8接收线圈18通过核磁共振接收线圈接口34与第8接收机10连接，第1参考线圈19通过参考线圈接口41与第1接收机3连接，第2参考线圈20通过参考线圈接口41与第2接收机4连接，第3参考线圈21通过参考线圈接口41与第3接收机5连接，第4参考线圈22通过参考线圈接口41与第4接收机6连接，第5参考线圈23通过参考线圈接口41与第5接收机7连接，第6参考线圈24通过参考线圈接口41与第6接收机8连接，第7参考线圈25通过参考线圈接口41与第7接收机9连接，第8参考线圈26通过参考线圈接口41与第8接收机10连接。

带有四个参考线圈的多通道核磁共振地下水探测仪探测方法：

a、在测区内选定测点，以测点为中心铺设发射线圈44，在发射线圈44的中心线上横向等距的布置第1接收线圈11，第2接收线圈12，……乃至第8接收线圈18；

b、在测区内铺设第1参考线圈19，第2参考线圈20，……乃至第8参考线圈26，使用四个参考线圈对噪声进行采集，参考线圈编号为第1参考线圈19，第3参考线圈21，第5参考线圈23，第7参考线圈25，将其铺设在靠近噪声源，并与发射线圈2的距离至少应为发射线圈2的边长的地方，以确保参考线圈接收的是噪声而不是核磁共振信号；

c、对发射机2和第1接收机3，第2接收机4……乃至第8接收机10的工作参数进行配置，选择第1接收机3，第3接收机5，第5接收机7，第7接收机9工作在带参考核磁共振测量模式，选择第2接收机4，第4接收机6，第6接收机8，第8接收机10工作在核磁共振测量模式；

d、运行仪器系统，对测区进行一次带有四个参考线圈的多通道核磁共振测量，对回传的核磁共振信号数据和噪声信号数据进行处理，计算核磁共振信号数据和噪声信号数据间的最大相关性，如果最大相关性小于0.7，说明应当使用更多的参考线圈或者重新考虑已用参考线圈的摆放位置，则重复b、c；如果最大相关行大于0.7，说明参考线圈的个数或位置已经满足参考消噪的要求，则继续进行步骤e；

e、对所取得的满足要求的核磁共振信号数据和噪声信号数据进行数据处理，通过反演解释，绘制出地下水体的二维分布图。

实施例3

计算机1通过发射机通讯接口27与发射机2连接，计算机1通过接收机输入通讯接口38与第1接收机3的接收机输入通讯接口38连接，第1接收机3通过接收机输出通讯接口37与第2接收机4的接收机输入通讯接口38连接，第2接收机4通过接收机输出通讯接口37与第3接收机5的接收机输入通讯接口38连接，第3接收机5通过接收机输出通讯接口37与第4接收机6的接收机输入通讯接口38连接，第4接收机6通过接收机输出通讯接口37与第5接收机7的接收机输入通讯接口38连接，第5接收机7通过接收机输出通讯接口37与第6接收机8的接收机输入通讯接口38连接，第6接收机8通过接收机输出通讯接口37与第7接收机9的接收机输入通讯接口38连接，第7接收机9通过接收机输出通讯接口37与第8接收机10的接收机输入通讯接口38连接，发射机2通过发射机信号同步采集接口29与第1接收机3的接收机信号同步采集输入接口40连接，第1接收机3通过接收机信号同步采集输出接口43与第2接收机4的接收机信号同步采集输入接口40连接，第2接收机4通过接收机信号同步采集输出接口43与第3接收机5的接收机信号同步采集输入接口40连接，第3接收机5通过接收机信号同步采集输出接口43与第4接收机6的接收机信号同步采集输入接口40连接，第4接收机6通过接收机信号同步采集输出接口43与第5接收机7的接收机信号同步采集输入接口40连接，第5接收机7通过接收机信号同步采集输出接口43与第6接收机8的接收机信号同步采集输入接口40连接，第6接收机8通过接收机信号同步采集输出接口43与第7接收机9的接收机信号同步采集输入接口40连接，第7接收机9通过接收机信号同步采集输出接口43与第8接收机10的接收机信号同步采集输入接口40连接，发射机2通过核磁共振发射线圈接口33与发射线圈44连接，第1接收线圈11通过核磁共振接收线圈接口34与第1接收机3连接，第2接收线圈12通过核磁共振接收线圈接口34与第2接收机4连接，第3接收线圈13通过核磁共振接收线圈接口34与第3接收机5连接，第4接收线圈14通过核磁共振接收线圈接口34与第4接收机6连接，第5接收线圈15通过核磁共振接收线圈接口34与第5接收机7连接，第6接收线圈16通过核磁共振接收线圈接口34与第6接收机8连接，第7接收线圈17通过核磁共振接收线圈接口34与第7接收机9连接，第8接收线圈18通过核磁共振接收线圈接口34与第8接收机10连接，第1参考线圈19通过参考线圈接口41与第1接收机3连接，第2参考线圈20通过参考线圈接口41与第2接收机4连接，第3参考线圈21通过参考线圈接口41与第3接收机5连接，第4参考线圈22通过参考线圈接口41与第4接收机6连接，第5参考线圈23通过参考线圈接口41与第5接收机7连接，第6参考线圈24通过参考线圈接口41与第6接收机8连接，第7参考线圈25通过参考线圈接口41与第7接收机9连接，第8参考线圈26通过参考线圈接口41与第8接收机10连接。

带有八个参考线圈的多通道核磁共振地下水探测仪探测方法：

a、在测区内选定测点，以测点为中心铺设发射线圈44，在发射线圈44的中心线上横向等距的布置第1接收线圈11，第2接收线圈12，……乃至第8接收线圈18；

b、在测区内铺设第1参考线圈19，第2参考线圈20，……乃至第8参考线圈26，使用八个参考线圈对噪声进行采集，参考线圈编号为第1参考线圈19，第2参考线圈20，……乃至第8参考线圈26，将其铺设在靠近噪声源，并与发射线圈2的距离至少应为发射线圈2的边长的地方，以确保参考线圈接收的是噪声而不是核磁共振信号；

c、对发射机2和第1接收机3，第2接收机4……乃至第8接收机10的工作参数进行配置，选择第1接收机3，第2接收机4，……乃至第8接收机10工作在带参考核磁共振测量模式；

d、运行仪器系统，对测区进行一次带有八个参考线圈的多通道核磁共振测量，对回传的核磁共振信号数据和噪声信号数据进行处理，计算核磁共振信号数据和噪声信号数据间的最大相关性，如果最大相关性小于0.7，说明应当使用更多的参考线圈或者重新考虑已用参考线圈的摆放位置，则重复b、c；如果最大相关行大于0.7，说明参考线圈的个数或位置已经满足参考消噪的要求，则继续进行步骤e；

e、对所取得的满足要求的核磁共振信号数据和噪声信号数据进行数据处理，通过反演解释，绘制出地下水体的二维分布图。

Claims (4)

1.一种带有参考线圈的多通道核磁共振地下水探测仪，其特征在于，包括：计算机（1）、发射机（2）、发射线圈（44）、第1接收线圈（11）、第2接收线圈（12）、第3接收线圈（13）、第4接收线圈（14）、第5接收线圈（15）、第6接收线圈（16）、第7接收线圈（17）、第8接收线圈（18）、第1接收机（3）、第2接收机（4）、第3接收机（5）、第4接收机（6）、第5接收机（7）、第6接收机（8）、第7接收机（9）、第8接收机（10）、第1参考线圈（19）、第2参考线圈（20）、第3参考线圈（21）、第4参考线圈（22）、第5参考线圈（23）、第6参考线圈（24）、第7参考线圈（25）和第8参考线圈（26），其中，

计算机（1）通过发射机通讯接口（27）与发射机（2）连接，计算机（1）通过接收机输入通讯接口（38）与第1接收机（3）的接收机输入通讯接口（38）连接，第1接收机（3）通过接收机输出通讯接口（37）与第2接收机（4）的接收机输入通讯接口（38）连接，第2接收机（4）通过接收机输出通讯接口（37）与第3接收机（5）的接收机输入通讯接口（38）连接，第3接收机（5）通过接收机输出通讯接口（37）与第4接收机（6）的接收机输入通讯接口（38）连接，第4接收机（6）通过接收机输出通讯接口（37）与第5接收机（7）的接收机输入通讯接口（38）连接，第5接收机（7）通过接收机输出通讯接口（37）与第6接收机（8）的接收机输入通讯接口（38）连接，第6接收机（8）通过接收机输出通讯接口（37）与第7接收机（9）的接收机输入通讯接口（38）连接，第7接收机（9）通过接收机输出通讯接口（37）与第8接收机（10）的接收机输入通讯接口（38）连接，发射机（2）通过发射机信号同步采集接口（29）与第1接收机（3）的接收机信号同步采集输入接口（40）连接，第1接收机（3）通过接收机信号同步采集输出接口（43）与第2接收机（4）的接收机信号同步采集输入接口（40）连接，第2接收机（4）通过接收机信号同步采集输出接口（43）与第3接收机（5）的接收机信号同步采集输入接口（40）连接，第3接收机（5）通过接收机信号同步采集输出接口（43）与第4接收机（6）的接收机信号同步采集输入接口（40）连接，第4接收机（6）通过接收机信号同步采集输出接口（43）与第5接收机（7）的接收机信号同步采集输入接口（40）连接，第5接收机（7）通过接收机信号同步采集输出接口（43）与第6接收机（8）的接收机信号同步采集输入接口（40）连接，第6接收机（8）通过接收机信号同步采集输出接口（43）与第7接收机（9）的接收机信号同步采集输入接口（40）连接，第7接收机（9）通过接收机信号同步采集输出接口（43）与第8接收机（10）的接收机信号同步采集输入接口（40）连接，发射机（2）通过核磁共振发射线圈接口（33）与发射线圈（44）连接，第1接收线圈（11）通过核磁共振接收线圈接口（34）与第1接收机（3）连接，第2接收线圈（12）通过核磁共振接收线圈接口（34）与第2接收机（4）连接，第3接收线圈（13）通过核磁共振接收线圈接口（34）与第3接收机（5）连接，第4接收线圈（14）通过核磁共振接收线圈接口（34）与第4接收机（6）连接，第5接收线圈（15）通过核磁共振接收线圈接口（34）与第5接收机（7）连接，第6接收线圈（16）通过核磁共振接收线圈接口（34）与第6接收机（8）连接，第7接收线圈（17）通过核磁共振接收线圈接口（34）与第7接收机（9）连接，第8接收线圈（18）通过核磁共振接收线圈接口（34）与第8接收机（10）连接，第1参考线圈（19）通过参考线圈接口（41）与第1接收机（3）连接，第2参考线圈（20）通过参考线圈接口（41）与第2接收机（4）连接，第3参考线圈（21）通过参考线圈接口（41）与第3接收机（5）连接，第4参考线圈（22）通过参考线圈接口（41）与第4接收机（6）连接，第5参考线圈（23）通过参考线圈接口（41）与第5接收机（7）连接，第6参考线圈（24）通过参考线圈接口（41）与第6接收机（8）连接，第7参考线圈（25）通过参考线圈接口（41）与第7接收机（9）连接，第8参考线圈（26）通过参考线圈接口（41）与第8接收机（10）连接。

2.一种根据权利要求1所述的带有参考线圈的多通道核磁共振地下水探测仪，其特征在于，所述发射机（2）包括：发射机通讯接口（27）、核磁共振时序控制（28）、发射机信号同步采集接口（29）、大功率电源（30）、核磁共振发射桥路（31）、配谐电容（32）和核磁共振发射线圈接口（33），其中，

发射机通讯接口（27）与核磁共振时序控制（28）连接，核磁共振时序控制（28）与发射机信号同步采集接口（29）连接，发射机通讯接口（27）与大功率电源（30）连接，大功率电源（30）与核磁共振发射桥路（31）连接，核磁共振发射桥路（31）与配谐电容（32）连接，配谐电容（32）与核磁共振发射线圈接口（33）连接。

3.一种根据权利要求1所述的带有参考线圈的多通道核磁共振地下水探测仪，其特征在于，所述各个接收机的结构相同且具体如下：各个接收机均包括：核磁共振接收线圈接口（34）、双向二极管（35）、核磁共振放大器（36）、接收机输出通讯接口（37）、接收机输入通讯接口（38）、采集电路（39）、接收机信号同步采集输入接口（40）、参考线圈接口（41）、噪声放大器（42）和接收机信号同步采集输出接口（43），其中：

核磁共振接收线圈接口（34）与双向二极管（35）连接，双向二极管（35）与核磁共振放大器（36）连接，核磁共振放大器（36）与采集电路（39）连接，接收机信号同步采集输入接口（40）与采集电路（39）连接，接收机输入通讯接口（38）与核磁共振放大器（36）连接，接收机输入通讯接口（38）与采集电路（39）连接，接收机输入通讯接口（38）与接收机输出通讯接口（37）连接，参考线圈接口（41）与噪声放大器（42）连接，噪声放大器（42）与接收机输入通讯接口（38）连接，噪声放大器（42）与采集电路（39）连接，采集电路（39）与接收机信号同步采集输出接口（43）连接。

4.一种根据权利要求1所述的带有参考线圈的多通道核磁共振地下水探测仪的野外工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、在测区内选定测点，以测点为中心铺设发射线圈（44），在发射线圈（44）的中心线上横向等距地布置第1接收线圈（11），第2接收线圈（12），……乃至第8接收线圈(18)；

b、在测区内铺设第1参考线圈（19），第2参考线圈（20），……乃至第8参考线圈（26），使用的参考线圈个数依据测区内环境噪声水平而定，至少使用一个参考线圈，至多使用八个参考线圈；在铺设参考线圈时，要尽量使其靠近噪声源，与发射线圈（44）的距离至少应为发射线圈（44）的边长，以确保参考线圈接收的是噪声而不是核磁共振信号；

c、对发射机（2）和第1接收机（3），第2接收机（4）……乃至第8接收机（10）的工作参数进行配置，对各接收机的工作模式在核磁共振测量模式和带参考核磁共振测量模式之间进行选择，其中，核磁共振测量模式是指只采集核磁共振信号的模式，带参考核磁共振测量模式是指采集核磁共振信号的同时，也采集噪声信号；

d、对测区进行一次带有参考线圈的多通道核磁共振测量，对回传的核磁共振信号数据和噪声信号数据进行处理，计算核磁共振信号数据和噪声信号数据间的最大相关性，如果最大相关性小于0.7，说明应当使用更多的参考线圈或者重新考虑已用参考线圈的摆放位置，则重复步骤b和步骤c；如果最大相关性大于0.7，说明参考线圈的个数或位置已经满足参考消噪的要求，则继续进行步骤e；

e、对所取得的核磁共振信号数据和噪声信号数据进行自适应消噪处理，并最终通过核磁共振反演解释，绘制出地下水体的二维分布图。