CN109597130A - 一种电法测量方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种电法测量方法及系统，其中该方法包括：向多个执行单元发送测量脉冲，执行单元包括供电单元和测量单元，以使多个测量单元测量得到电极间电压，电极间电压为相邻两个测量单元分别连接的测量电极之间的电压；接收多个测量单元发送的电极间电压，并根据电极间电压计算获得多个测量点的视电阻率，其中，多个测量点通过供电单元对应的供电电极和测量单元对应的测量电极确定。通过主机向多个测量单元发送测量脉冲，以使多个测量单元同时进行测量，得到电极间电压，并将电极间电压发送至主机，主机根据电极间电压可以得到多个测量点的视电阻率。由此可以实现一次测量脉冲可以获得多个测量点的视电阻率，使测量效率大大提高。

Description

一种电法测量方法及系统

技术领域

本发明涉及地质勘测领域，具体而言，涉及一种电法测量方法及系统。

背景技术

电法勘探，也即电法测量，是根据地壳中各类岩石或矿体的电磁学性质(如导电性、导磁性、介电性)和电化学特性的差异，通过对人工或天然电场、电磁场或电化学场的空间分布规律和时间特性的观测和研究，寻找不同类型有用矿床和查明地质构造及解决地质问题的地球物理勘探方法。

目前，常用的分布式高密度电法系统不能实现测量信号的本地数字化，而采用将被测模拟信号传回主机测量的工作方式，前端只完成电极的切换，在一次供电测量过程中，只能任选一对电极供电，在再任选一对电极测量，即一次只能测量一个测量点的数据。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种电法测量方法及系统，以解决上述技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种电法测量方法，包括：向多个执行单元发送测量脉冲，所述执行单元包括供电单元和测量单元，以使多个所述测量单元测量得到电极间电压，所述电极间电压为相邻两个测量单元分别连接的测量电极之间的电压；接收多个所述测量单元发送的电极间电压，并根据所述电极间电压计算获得多个测量点的视电阻率，其中，所述多个测量点通过所述供电单元对应的供电电极和所述测量单元对应的测量电极确定。

本发明实施例通过主机向多个测量单元发送测量脉冲，以使多个测量单元同时进行测量，得到电极间电压，并将电极间电压发送至主机，主机根据电极间电压可以得到多个测量点的视电阻率。由此可以实现一次测量脉冲可以获得多个测量点的视电阻率，使测量效率大大提高。

进一步地，所述向多个执行单元发送测量脉冲之前，所述方法还包括：向所述供电单元发送电极转换命令；接收所述供电单元发送的转换响应信号，并向功率模块发出供电指令，以使所述功率模块为所述供电单元对应的供电电极进行供电。

在主机发送测量脉冲之前，需要先向大地注入电流，通过向选定的供电单元发送电极转换命令，以使供电单元的状态处于预备供电状态，再由主机接收到转换响应信号后，向功率模块发出供电指令，传送电能至供电单元连接的供电电极，向大地注入电流，方便后续进行电极间电压测量。

进一步地，所述向供电单元发送电极转换命令之前，所述方法还包括：判断是否存有所述执行单元的目标编号参数；若没有存有所述执行单元的所述编号，则向多个所述执行单元发送编号指令，所述编号指令包括初始编号参数和自动编号命令，以使所述执行单元根据所述自动编号命令和所述初始编号参数进行编号，得到与所述执行单元对应的目标编号参数；在接收到最后一个完成编号的执行单元发送对应的编号完成消息后，根据所述编号完成消息获得所有的执行单元的目标编号参数并进行存储。在通过供电电极向大地注入电流之前还应该先判断是否已对执行单元进行编号，若没有，则通过主机向执行单元发送编号指令，以使多个执行单元根据编号指令进编号，最后再将执行单元的编号完成指令返回给主机，主机最后根据编号完成消息获得并存储执行单元对应的编号。通过在布设执行单元之后再对执行单元进行编号，在布设之前可以随机对执行单元进行布设，而不需要按照执行单元预先设定的编号顺序布设，节约更多布设时间。

进一步地，判断是否存有所述执行单元的编号之后，所述方法还包括：若存有所述执行单元的所述编号，则以预设编号间隔选取所述执行单元作为所述供电单元；根据所述供电单元的编号得到所述电极转换命令。在进行对执行单元编号后，可以通过按照预设编号间隔从执行单元中选取供电单元，根据供电单元的编号可以得到对应的电极转换命令，由此可以实现供电单元的随机选取。

进一步地，所述根据所述电极间电压计算获得多个测量点的视电阻率之后，所述方法还包括；判断是否能够再以所述预设编号间隔选取所述执行单元作为所述供电单元；若能够，则再以所述预设编号间隔选取所述执行单元作为新的供电单元，且除所述新的供电单元以外的执行单元作为新的测量单元；向多个所述新的测量单元发送测量脉冲，以使所述新的测量单元测量得到新的电极间电压；接收多个所述新的测量单元发送的所述新的电极间电压，根据所述新的电极间电压计算获得多个所述测量点的新的视电阻率。在获得一次测量点的视电阻率之后，主机通过判断是否能够再次按照预设编号间隔从执行单元中选取新的供电单元，并向新的测量单元发送测量脉冲以得到新的电极间电压，并根据新的电极间电压得到多个测量点新的视电阻率，重复循环直到无法按照预设编号间隔选取供电单元。可以对同一测量点获取的多次测量数据，提取测量点测量得到的可靠信息，防止因为一次测量导致的得到的测量数据误差过大的情况发生。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电法测量方法，包括：接收主机发送的测量脉冲，根据所述测量脉冲测量电极间电压，所述电极间电压为相邻两个测量单元分别连接的测量电极之间的电压；向所述主机发送所述电极间电压。测量单元在接收到主机发送的测量脉冲后，对相邻两个测量单元连接的电极进行测量，得到电极间电压，并发送电极间电压至主机，以使主机根据电极间电压得到测量点对应的视电阻率。

进一步地，所述接收主机发送的测量脉冲之前，所述方法还包括：获取所述主机发送的电极转换命令；根据所述电极转换命令，以使测量单元处于预备测量状态；通过执行单元之间的电缆向相邻执行单元发送所述电极转换命令，以使供电单元获取到所述电极转换命令。测量单元也会收到电极转换命令，但在收到的同时判定电极转换命令带有的编号不是自身编号，就向相邻执行单元再次发送电极转换命令，以使供电单元接收到电极转换命令。通过测量单元对命令的获取再转发，可以明确每个执行单元均收到电极转换命令，并根据电极转换命令确定了自身的工作状态。

进一步地，所述接收主机发送的测量脉冲，包括：接收主机发送的初始测量脉冲；根据编号和预先设定的测量单元的间隔距离，对所述初始测量脉冲进行同步延迟校正，获得所述测量脉冲。测量单元可以根据对应的编号与每个测量单元在布设时设定的间隔距离，对测量单元与主机距离不同而造成的，测量单元接收到初始测量脉冲的时间不同步的情况进行同步校正，以减少由于远距离传输而造成的误差。

进一步地，所述根据所述测量脉冲测量电极间电压之前，所述方法还包括：在预设时间内，根据所述测量脉冲测量得到电极间的第一初始电压；根据所述第一初始电压调整所述测量单元的通道放大倍数；所述根据所述测量脉冲测量电极间电压，包括：根据所述测量脉冲和所述通道放大倍数，测量得到电极间的第二初始电压；根据所述第二初始电压和所述通道放大倍数，计算得到所述电极间电压。

在测量电极间电压之前，本发明实施例通过在预设时间内根据测量脉冲，获取电极间的第一初始电压，并对应调整测量单元的通道放大倍数，由此通过调整通道放大倍数得到的电极间电压的精度会更高。

第三方面，本发明实施例还提供了一种电法测量系统，包括：执行单元、电极和主机，所述执行单元包括测量单元和供电单元，所述电极包括测量电极和供电电极；所述主机与所述执行单元连接；所述主机向所述测量单元发送测量脉冲，所述测量单元根据所述测量脉冲测量电极间电压，并向所述主机发送所述电极间电压，所述主机根据所述电极间电压计算获得多个测量点的视电阻率；每个所述测量单元对应连接一个所述测量电极，所述电极间电压为相邻两个测量单元分别连接的测量电极之间的电压；每个所述供电单元对应连接一个所述供电电极，所述多个测量点为所述主机通过处于工作状态的供电电极和所述测量电极确定。通过设置主机、执行单元和与执行单元对应连接的电极，可以通过主机同时向执行单元中的多个测量单元发送测量脉冲，以使多个测量单元同时测量电极间电压，并将电极间电压发送至主机，主机计算得到对应的多个测量点的视电阻率，由此可以实现并行测量多个测量点的视电阻率。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的一种电法测量方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种实地电法测量的布设示意图；

图3为本发明实施例提供的一种在预设编号间隔下循环测量视电阻率的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的一种电法测量系统的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种主机的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种执行单元的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种执行单元通信编号的电路原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

图1为本发明实施例提供的一种电法测量方法的流程示意图，如图1所示。本发明实施例提供了一种电法测量方法，包括：

步骤110：主机向多个执行单元发送测量脉冲，所述执行单元包括供电单元和测量单元。

具体地，在布设完成电法测量系统之后，并且已经选定了供电单元进行供电后，主机会向多个执行单元发送测量脉冲，使得执行单元中的测量单元可以根据测量脉冲来测量电极间电压。其中，执行单元包括供电单元和测量单元，供电单元可以通过连接的供电电极向大地注入电流，并为测量单元提供供电环境。

值得说明的是，主机发送测量脉冲的次数是根据功率单元向供电单元提供的电能周期时长、测量脉冲的频率和一次供电测量过程的时长得到的。

举例来说，若功率单元向供电单元提供的是1Hz的方波电能，一次供电测量过程的时长是10s，对应的，在一次供电测量过程中，供电单元通过供电电极发出10次方波电能。若主机预先设定好发送测量脉冲的频率为100Hz，则在一次供电测量过程中，主机会发送1000次测量脉冲。

步骤120：测量单元接收主机发送的测量脉冲，根据所述测量脉冲测量电极间电压，所述电极间电压为相邻两个测量单元分别连接的测量电极之间的电压。

具体地，多个测量单元接收到主机发送的测量脉冲后，同时测量对应的电极间电压。电极间电压为相邻两个测量单元分别连接的测量电极之间的电压。

举例来说，第一测量单元与第二测量单元相连接，第一测量单元对应连接第一测量电极，第二测量单元对应连接第二测量电极。因此可以通过第一测量单元测量得到第一测量电极与第二测量电极之间的电压，也可以通过第二测量单元测量得到第一测量电极与第二测量电极之间的电压。在实际测量过程中，测量单元可以事先进行约定，在接收到测量脉冲后，从相邻连接的两个测量单元中，按照预先设定规则，选择一个测量单元测量电极间电压。

还需要说明的是，与供电单元相邻的测量单元可以不测量电极间电压，因为与供电单元相邻的测量单元的电极间电压与供电电压耦合严重，误差较大，不适合进行测量。

步骤130：测量单元向所述主机发送所述电极间电压。

具体地，测量单元将根据测量脉冲得到的电极间电压，发送至主机。

值得说明的是，测量单元可以在每次测量完成后，向主机发送电极间电压。测量单元还可以在测量完成后，将得到的电极间电压进行暂存，当多次测量过程停止后，将多个电极间电压再发送至主机。例如，主机可以根据功率模块向供电单元传送的电能周期时长，得出在预设的电能周期中需要发送的测量脉冲次数。对应的，测量单元在接收到主机发送的预设次数的测量脉冲后，则判定主机完成了预设次数的测量脉冲的发送。由此，测量单元会将测量得到的与多个电能周期对应的多个电极间电压，进行处理得到一个电能周期时长对应的电极间电压。测量单元再向主机发送一个电能周期时长对应的电极间电压。

需要说明的是，测量单元还可以设定为在预设接收时间内没有接收到主机发送的测量脉冲，则判定主机完成了预设次数的脉冲。后续的动作与上述描述一致，此处不再赘述。

步骤140：主机接收所述多个测量单元发送的电极间电压，并根据所述电极间电压计算获得多个测量点的视电阻率，其中，所述多个测量点通过所述供电单元对应的供电电极和所述测量单元对应的测量电极确定。

具体地，主机接收了多个测量单元发送的电极间电压，并根据每个测量单元对应的电极间电压，计算得到多个测量点的视电阻率。而测量点为主机根据与供电单元连接的供电电极布设位置，和与测量单元对应的测量电极布设位置计算得出的。

还需要说明的是，主机还会获取功率模块的供电电流，和测量单元的装置系数，根据测量点的视电阻率等于对应的电极间电压除以供电电流再乘以装置系数的公式，得到测量点对应的视电阻率。其中，测量单元的装置系数可以根据相邻测量电极的间隔距离、供电电极的间隔距离和供电电极与测量电极的距离计算得到。同时，当主机收到一个电能周期时长对应的电极间电压时，可以通过傅氏变换得到电极间电压的幅值和相位。

值得说明的是，主机中还存有执行单元的编号参数，根据预先设定的执行单元的间隔距离和执行单元的编号参数，可以得到对应的相邻测量电极的间隔距离、供电电极的间隔距离和供电电极与测量电极的距离。

因此，通过主机向多个测量单元发送测量脉冲，以使多个测量单元同时进行测量，得到电极间电压，并将一个电能周期对应的多个电极间电压发送至主机，主机根据电极间电压可以得到多个测量点的视电阻率。由此可以实现一次供电测量过程获得多个测量点的视电阻率，使测量效率大大提高。

举例来说，图2为本发明实施例提供的一种实地电法测量的布设示意图，如图2所示，A电极和B电极作为供电电极，在一次供电测量过程中，主机可以获得V1、V2、V3等多个电极间电压。主机根据多个电极间电压可以计算得到S1、S3、S5等多个测量点的视电阻率。同时，可以通过叠加计算电极间电压，还可以得到S2、S3、S4等多个测量点的视电阻率。由此本发明实施例的一次供电测量过程可以得到更丰富的地下地质体信息，可以更精确的描述地下地质体的细节。

在上述实施例的基础上，所述步骤120之前，所述方法还包括：

在预设时间内，测量单元根据所述测量脉冲测量得到电极间的第一初始电压。测量单元根据所述第一初始电压调整所述测量单元的通道放大倍数。

具体地，由于多个测量单元与主机的间隔距离不同，因此测量单元收到的测量电极间电压信号大小也不同。若在测量单元进行测量时，采用同一通道放大倍数进行采集，可能会出现测量电极间电压的精度不高，得到的电极间电压不够精准的情况。因此，在测量单元开始测量电极间电压时，在预设时间内，测量单元根据测量脉冲测量得到电极间的第一初始电压，并且根据第一初始电压预先调节通道放大倍数。以使在后续的测量过程中，测量单元可以在合适的测量量程和精度下测量得到较为准确的电极间电压。

举例来说，若测量单元的通道放大倍数原本设定为0.25、1、4、16四挡可程控选择，并且通道量程0-10V。在预设时间内，测量单元最初将通道放大倍数设置为1倍档位，若测量单元测量得到的电极间的第一初始电压大于8V时，则调整通道放大倍数为0.25倍档位，使得后续测量得到的第二初始电压的幅度处于2-8V之间。若测量单元测量得到的电极间的第一初始电压处于2-8V之间，则保持通道放大倍数为1倍档位，使得后续测量得到的第二初始电压的幅度处于2-8V之间。若测量单元测量得到的电极间的第一初始电压处于0.5-2V之间，则调整通道放大倍数为4倍档位，使得后续测量得到的第二初始电压的幅度处于2-8V之间。若测量单元测量得到的电极间的第一初始电压小于0.5V，则调整通道放大倍数为16倍档位，使得后续测量得到的第二初始电压的幅度处于2-8V之间。由此，测量单元通过调整通道放大倍数，使测量得到的第一初始电压的幅值处于2V-8V之间，使得测量得到的电极间电压的精度最高。

所述根据所述测量脉冲测量电极间电压，包括：测量单元根据所述测量脉冲和所述通道放大倍数，测量得到电极间的第二初始电压；测量单元根据所述第二初始电压和所述通道放大倍数，计算得到所述电极间电压。

具体地，在调整完成测量单元的通道放大倍数后，测量单元根据调整后的通道放大倍数和接收到的测量脉冲，测量得到电极间的第二初始电压，使得根据通道放大倍数增益后的第二初始电压的幅度处于2-8V之间。测量单元再将第二初始电压根据通道放大倍数减损，得到电极间电压，使得通过设置通道放大倍数，得到的电极间电压精度更高。

在上述实施例的基础上，步骤120，包括：测量单元接收主机发送的初始测量脉冲。测量单元根据编号和预先设定的测量单元的间隔距离，对所述初始测量脉冲进行同步延迟校正，获得所述测量脉冲。

具体地，由于测量单元与各个测量单元的间隔距离不同，导致主机向测量单元发送测量脉冲时测量单元收到测量脉冲开始测量的时间不同。因此，测量单元可以根据测量单元的编号与每个测量单元在布设时设定的间隔距离，对测量单元与主机距离不同而造成的接收到初始测量脉冲不同步的情况进行同步延迟校正，得到测量脉冲，以减少由于远距离传输而造成的时间误差，同时主机得到的视电阻率会更加准确。

在上述实施例的基础，步骤110之前，所述方法还包括：主机向所述执行单元发送电极转换命令。

具体地，主机在发送测量脉冲之前，应该先让供电单元向大地注入电流，为测量单元提供供电环境。由此，主机向执行单元发送电极转换命令，为了使供电单元的状态改为预备供电状态。

值得说明的是，电极转换命令包括但不限于供电单元的信息，例如：地址或者编号等。当供电单元接收到电极转换命令时，才会有对应的动作执行。

所述主机向所述执行单元发送电极转换命令之后，所述方法还包括：

测量单元获取所述主机发送的电极转换命令。测量单元根据所述电极转换命令，使测量单元自身处于预备测量状态。测量单元通过执行单元之间的电缆向相邻执行单元发送所述电极转换命令。

具体地，主机可以向所有的执行单元发送电极转换命令，当测量单元接收到电极转换命令时，会读取电极转换命令的信息。若测量单元读取的电极转换命令的信息与本身的信息不符，如：编号不同或者是地址不同，则使自身处于预备测量状态，即：预备使用对应连接的测量电极进行测量的状态。并且测量单元会通过电缆将电极转换命令发送至相邻的执行单元，由此再次进行电极转换命令的转送。

所述主机向所述执行单元发送电极转换命令之后，所述方法还包括：供电单元获取到所述电极转换命令，使供电单元自身处于预备供电状态。供电单元向主机发送的转换响应信号，通过所述执行单元之间的电缆向相邻执行单元发送所述电极转换命令。

具体地，当供电单元接收到主机发送的电极转换命令后，读取电极转换命令包含的信息。若供电单元读取的电极转换命令的信息，若电极转换命令包括的信息与供电电极本身信息符合，如编号相同或者是地址相同，则使供电单元自身处于预备供电状态，即：预备使用对应连接的供电电极进行供电的状态。同时，供电单元会向主机发送转换响应信号，告知对应的供电单元的状态为预备供电状态。并且，测量单元还会通过电缆将电极转换命令发送至相邻的执行单元，由此再次进行电极转换命令的转送。

值得说明的是，主机还是可以直接向供电单元发送供电电极转换命令，使得未接收到供电电极转换命令的测量单元，处于预备测量状态。接收到供电电极转换命令的供电单元，自身处于预备供电状态，并向主机发送转换响应信号。通过这种方式可以不需要多个执行单元进行信息的传送。

供电单元向主机发送的转换响应信信号之后，所述方法还包括：主机接收所述供电单元发送的转换响应信号，并向功率模块发出供电指令。功率模块接收所述供电指令，向所述供电单元发送电能。供电单元接收到所述功率模块发送的电能，并向所述供电电极发送电能。

具体地，主机接收到供电单元发送的状态响应信号后，向主机中的功率模块发送供电指令。功率模块接收到主机发送的供电指令后，就会向供电单元传送电能，使得供电单元通过对应连接的供电电极向大地注入电流，并为测量单元提供供电环境。

值得说明的是，主机应当接收到预设次数的状态响应信号后，再向功率模块发送供电指令。预设次数的响应信号与主机发送的电极转换命令中包括的信息对应相关。

在上述实施例的基础上，主机向所述执行单元发送电极转换命令之前，所述方法还包括：

主机判断是否存有所述执行单元的目标编号参数。

具体地，主机通过判断是否在存储器中存有执行单元的目标编号参数，来判断主机是否在布设完成之后对执行单元编号。在主机进行执行单元的电极转换之前，还应该先判断是否已经对执行单元进行编号，需要进行编号得知执行单元的位置关系。

并且，若主机没有存有所述执行单元的所述编号，则主机向多个所述执行单元发送编号指令，所述编号指令包括初始编号参数和自动编号命令。

具体地，若主机发现没有对执行单元进行编号，则向执行单元发送编号指令，并且编号指令包括初始编号参数和自动编号命令。其中，初始编号参数是主机对与主机相邻的执行单元的预设编号，使得与主机相邻的执行单元根据这个预设编号来得到自己对应的编号。自动编号命令是主机对执行单元编号的一种规则设定，主要设定了执行单元如何进行编号，如何将编号指令在多个执行单元中传送。

值得说明的是，编号指令一般为2字节，第一字节为自动编号命令码，第二字节为命令参数，由此，初始编号参数的取值范围可以为0～256。主机在发送编号指令时，可以根据执行单元的间隔距离和布设位置来进行设定。

主机向多个所述执行单元发送编号指令之后，所述方法还包括：所述执行单元接收到所述编号指令，根据所述自动编号命令和所述初始编号参数进行编号，得到与所述执行单元对应的目标编号参数。所述执行单元向相邻执行单元发送所述编号指令。

具体地，当执行单元接收到编号指令后，根据编号指令对执行单元自身进行编号，然后根据自动编号命令对初始标号参数进行处理，得到目标编号参数。同时，执行单元会修改编号指令，再将修改后的编号指令发送至相邻的执行单元。

举例来说，若某一执行单元接收到编号指令后，初始编号参数为1，自动编号命令为2，则这一执行单元对应的目标编号参数为1。执行单元再将初始编号参数根据自动编号命令修改为3，再发送至相邻的下一执行单元。

在上述实施例的基础上，执行单元向相邻执行单元发送所述编号指令之后，所述方法还包括：最后一个完成编号的执行单元向所述主机发送编号完成消息。主机接收到最后一个完成编号的执行单元发送对应的编号完成消息后，根据所述编号完成消息获得所有的执行单元的目标编号参数并进行存储。

具体地，最后一个完成编号的执行单元，需要向主机返回编号完成消息。主机接收编号完成消息后，根据预先发送的编号指令，得到执行单元数量及对应的编号。并且主机将执行单元对应的编号进行存储，以便后续电法测量中需要执行单元的编号。通过在布设执行单元之后再对执行单元进行编号，由此在布设之前可以随机对执行单元进行布设，而不需要按照执行单元预先设定的编号顺序布设，节约更多布设时间。

在上述实施例的基础上，主机判断是否存有所述执行单元的目标编号参数之后，所述方法还包括：若主机存有所述执行单元的所述编号，则以预设编号间隔选取所述执行单元作为所述供电单元。主机根据所述供电单元的编号得到所述电极转换命令，之后再由主机向所述执行单元发送电极转换命令。

具体地，若主机存有执行单元的编号，则可以按照预先设定的编号间隔，从执行单元中选取出作为本次供电测量过程的供电单元，并且根据选取的供电单元的编号通过电极转换命令设置供电单元。因为测量点的视电阻率和供电电极的间隔距离有关，即与供电单元的间隔距离有关，因此可以预先设定供电单元的间隔距离，即设定选取的供电单元的编号间隔。

图3为本发明实施例提供的一种在预设编号间隔下循环测量视电阻率的流程示意图，如图3所示，步骤120之后，所述方法还包括：

步骤310：主机判断是否能够再以所述预设编号间隔选取所述执行单元作为所述供电单元。

步骤320：若能够，则主机再以所述预设编号间隔选取所述执行单元作为新的供电单元，且除所述新的供电单元以外的执行单元作为新的测量单元。

步骤330：主机向多个所述新的测量单元发送测量脉冲。

步骤340：所述新的测量单元接收所述测量脉冲，根据所述测量脉冲测量得到新的电极间电压。

步骤350：所述新的测量单元向主机发送新的电极间电压。

步骤360：主机接收多个所述新的测量单元发送的所述新的电极间电压，根据所述新的电极间电压计算获得多个所述测量点的新的视电阻率。

具体地，主机在完成一次供电测量过程后，还会再次按照预设编号间隔，看是否可以再次按照预先编号间隔对单元编号，再次进行一次供电测量点的测量过程，此处不再赘述。

在上述实施例的基础上，若主机不能够再以所述预设编号间隔选取所述执行单元作为所述供电单元，则证明按照第一预设编号间隔已经完成了多次供电测量过程，即完成了一次供电排列测量过程。还可以通过主机改变预设编号间隔，重新选取供电单元，再次进行多次供电测量点的测量过程，即再次进行一次供电排列测量过程。当主机已经按照多个预设编号间隔选取完成了对应的多个供电排列测量过程，则完成了一次完整侧线测量过程。通过上述反复多次进行供电，各测量点又获取了新的视电阻率，对同一点位获取的多次视电阻率，可采用地震测量中的多次覆盖和叠加技术，提取测量点位的可靠信息，在这个过程中，即使某次测量中受到干扰也不会对最终测量结果构成影响，测量抗干扰能力大大增强。

图4为本发明实施例提供的一种电法测量系统的结构示意图，如图4所示。本发明实施例还提供了一种电法测量系统，包括：执行单元200、电极和主机100，所述执行单元200包括测量单元和供电单元，所述电极包括测量电极410和供电电极420；所述主机100与所述执行单元200连接；所述主机100向所述测量单元发送测量脉冲，所述测量单元根据所述测量脉冲测量电极410间电压，并向所述主机100发送所述电极间电压，所述主机100根据所述电极间电压计算获得多个测量点的视电阻率；每个所述测量单元对应连接一个所述测量电极410，所述电极间电压为相邻两个测量单元分别连接的测量电极410之间的电压；每个所述供电单元对应连接一个所述供电电极420，所述多个测量点为所述主机100通过处于工作状态的供电电极420和所述测量电极410确定。

具体地，通过设置主机100、执行单元200和与执行单元200对应连接的电极，可以通过主机100同时向执行单元200中的多个测量单元发送测量脉冲，以使多个测量单元同时测量电极410间电压，并将电极间电压发送至主机100，主机100计算得到对应的多个测量点的视电阻率，由此可以实现并行测量多个测量点的视电阻率。

值得说明的是，执行单元200中的测量单元和供电单元均包括一个测量电极410和一个供电电极420，测量电极410用于测量电极410间电压，供电电极420用于向大地注入电流。这里的测量电极410一般采用不极化电极，不极化电极(non-polarizing electrode)是电法勘探中用来接收电信号的装置，是—种特制的测量电位差用的接地电极。而供电电极420则采用金属电极材料。本实施例中采用铜电极作为优选实施例，具体的金属类型可以根据实际的供电需要进行选择。

图5为本发明实施例提供的一种主机100的结构示意图，如图5所示，主机100包括：第一通信模块、第一控制模块、功率模块、存储模块和电流采样模块。控制模块分别与第一通信模块、功率模块、存储模块和电流采样模块连接。

其中，第一通信模块用于与执行单元200进行信息交换；第一控制模块用于发送控制信号，处理执行单元200传送的数据；功率模块用于为供电单元提供电能；存储模块用于暂存测量单元回送的全部测量结果数据；电流采集模块还与功率模块连接，电流采样模块用于实时采集功率模块的发射电流的时间域波形。

图6为本发明实施例提供的一种执行单元的结构示意图，如图6所示，接收单元包括：第二通信模块610、第二控制模块620、接收模块630和电极转换模块640。

其中，第二通信模块610用于与主机100的信息交换；第二控制模块620用于对主机100发出命令的解析和执行以及同步延迟校正，接收模块630负责测量相邻电极之间的电压，电极转换模块640负责在供电模式、测量模式和空闲模式间切换电极连接方式。

图7为本发明实施例提供的一种执行单元通信编号的电路原理示意图，如图7所示，执行单元200的自动编号功能实现，是因为在执行单元200的FPGA内部将Rx引脚、Rxi引脚短接；Tx引脚、Txi引脚短接；Rxo引脚、Txo引脚短接。执行单元200接收到编号指令，编号指令为2字节，第一字节为自动编号命令码，第二字节为初始编号参数，接收单元将初始编号参数保存，作为本接收单元的编号，同时将接收到的初始编号参数按照自动编号命令处理得到目标编号，而后将此编号指令依次发给相邻的执行单元200。如果本执行单元200是电缆连接端的最后一个，即是最后完成编号的执行单元200，则电缆的X引脚、Y引脚分别与电缆的A引脚、B引脚短接。由于网络中最后接收单元的X、Y分别与A、B短接，所以最后接收单元发出的编号指令将原样传回主机100，主机100根据接收到的编号指令，可以知道网络中共接入多少执行单元200，而每个执行单元200也被依次编号。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法中的对应过程，在此不再过多赘述。

综上所述，本发明实施例提供了一种电法测量方法及系统，包括：向多个执行单元发送测量脉冲，所述执行单元包括供电单元和测量单元，以使所述多个测量单元测量得到电极间电压，所述电极间电压为相邻两个测量单元分别连接的测量电极之间的电压；接收所述多个测量单元发送的电极间电压，并根据所述电极间电压计算获得多个测量点的视电阻率，其中，所述多个测量点通过所述供电单元对应的供电电极和所述测量单元对应的测量电极确定。通过主机向多个测量单元发送测量脉冲，以使多个测量单元同时进行测量，得到电极间电压，并将电极间电压发送至主机，主机根据电极间电压可以得到多个测量点的视电阻率。由此可以实现一次测量脉冲可以获得多个测量点的视电阻率，使测量效率大大提高。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种电法测量方法，其特征在于，包括：

向多个执行单元发送测量脉冲，所述执行单元包括供电单元和测量单元，以使多个所述测量单元测量得到电极间电压，所述电极间电压为相邻两个测量单元分别连接的测量电极之间的电压；

接收多个所述测量单元发送的电极间电压，并根据所述电极间电压计算获得多个测量点的视电阻率，其中，所述多个测量点通过所述供电单元对应的供电电极和所述测量单元对应的测量电极确定。

2.根据权利要求1所述的电法测量方法，其特征在于，所述向多个执行单元发送测量脉冲之前，所述方法还包括：

向所述供电单元发送电极转换命令；

接收所述供电单元发送的转换响应信号，并向功率模块发出供电指令，以使所述功率模块为所述供电单元对应的供电电极进行供电。

3.根据权利要求2所述的电法测量方法，其特征在于，所述向所述供电单元发送电极转换命令之前，所述方法还包括：

判断是否存有所述执行单元的目标编号参数；

若没有存有所述执行单元的所述编号，则向多个所述执行单元发送编号指令，所述编号指令包括初始编号参数和自动编号命令，以使所述执行单元根据所述自动编号命令和所述初始编号参数进行编号，得到与所述执行单元对应的目标编号参数；

在接收到最后一个完成编号的执行单元发送对应的编号完成消息后，根据所述编号完成消息获得所有的执行单元的目标编号参数并进行存储。

4.根据权利要求3所述的电法测量方法，其特征在于，判断是否存有所述执行单元的编号之后，所述方法还包括：

若存有所述执行单元的所述编号，则以预设编号间隔选取所述执行单元作为所述供电单元；

根据所述供电单元的编号得到所述电极转换命令。

5.根据权利要求4所述的电法测量方法，其特征在于，所述根据所述电极间电压计算获得多个测量点的视电阻率之后，所述方法还包括；

判断是否能够再以所述预设编号间隔选取所述执行单元作为所述供电单元；

若能够，则再以所述预设编号间隔选取所述执行单元作为新的供电单元，且除所述新的供电单元以外的执行单元作为新的测量单元；

向多个所述新的测量单元发送测量脉冲，以使所述新的测量单元测量得到新的电极间电压；

接收多个所述新的测量单元发送的所述新的电极间电压，根据所述新的电极间电压计算获得多个所述测量点的新的视电阻率。

6.一种电法测量方法，其特征在于，包括：

接收主机发送的测量脉冲，根据所述测量脉冲测量电极间电压，所述电极间电压为相邻两个测量单元分别连接的测量电极之间的电压；

向所述主机发送所述电极间电压。

7.根据权利要求6所述的电法测量方法，其特征在于，所述接收主机发送的测量脉冲之前，所述方法还包括：

获取所述主机发送的电极转换命令；

根据所述电极转换命令，以使测量单元处于预备测量状态；

通过执行单元之间的电缆向相邻执行单元发送所述电极转换命令，以使供电单元获取到所述电极转换命令。

8.根据权利要求6所述的电法测量方法，其特征在于，所述接收主机发送的测量脉冲，包括：

接收主机发送的初始测量脉冲；

根据编号和预先设定的测量单元的间隔距离，对所述初始测量脉冲进行同步延迟校正，获得所述测量脉冲。

9.根据权利要求6-8任一项所述的电法测量方法，其特征在于，所述根据所述测量脉冲测量电极间电压之前，所述方法还包括：

在预设时间内，根据所述测量脉冲测量得到电极间的第一初始电压；

根据所述第一初始电压调整所述测量单元的通道放大倍数；

所述根据所述测量脉冲测量电极间电压，包括：

根据所述测量脉冲和所述通道放大倍数，测量得到电极间的第二初始电压；

根据所述第二初始电压和所述通道放大倍数，计算得到所述电极间电压。

10.一种电法测量系统，其特征在于，包括：

执行单元、电极和主机，所述执行单元包括测量单元和供电单元，所述电极包括测量电极和供电电极；所述主机与所述执行单元连接；

所述主机向所述测量单元发送测量脉冲，所述测量单元根据所述测量脉冲测量电极间电压，并向所述主机发送所述电极间电压，所述主机根据所述电极间电压计算获得多个测量点的视电阻率；

每个所述测量单元对应连接一个所述测量电极，所述电极间电压为相邻两个测量单元分别连接的测量电极之间的电压；

每个所述供电单元对应连接一个所述供电电极，所述多个测量点为所述主机通过处于工作状态的供电电极和所述测量电极确定。