CN100399054C - 用于地球物理数据的数据获取单元、系统及方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于收集地球物理数据的数据获取系统、相应的方法以及和该系统和方法一起使用的数据获取单元。系统(10)包括：多个数据获取单元(14)，用于收集地球物理数据，每一数据获取单元(14)可连接到至少一个传感器(15)，并且在使用期间，被配置以从至少一个传感器(15)收集地球物理数据。每一数据获取单元(14)包括时间参考装置(48)，被配置以产生可用于控制获取地球物理数据的采样的时间的时间参考数据。系统(10)还包括用于计算与相邻传感器(15)相关联的采样之间的空间导数，其中所述相邻传感器在使用期间被连接至数据获取单元(14)。

Description

用于地球物理数据的数据获取单元、系统及方法

技术领域

本发明涉及一种用于地球物理数据的数据获取单元、系统及方法，特别是涉及这样的数据获取单元、系统及方法，其在地球物理测量中使用，被配置以测量电场和/或磁场以及基于所测量的场来产生测量数据。

背景技术

已知，存在包括多个网络化的数据获取单元的数据获取系统，每一数据获取单元被连接到至少一个传感器，且被配置以从传感器收集测量数据。所接收的测量数据经由网络被传递到中心计算设备以用于处理。也经由网络来执行所述测量数据的同步。

然而，这种结构的缺点是所收集的测量数据常常包括大量噪声，这些噪声具有十分大的幅度以致于模糊与相对较深地埋藏的地下目标相关的期望信号响应。

在本发明的后面的权利要求书和前面描述中，除了由于表达语言或必要的含义而上下文要求其它含义之外，单词“comprise”或诸如“comprises”或“comprising”的变化用于包含的意思，即表示所陈述特征的存在，而不是排除在本发明的各种实施例中的更多特征的存在或增加。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种数据获取系统，用于收集地球物理数据，所述系统包括：

至少一个数据获取单元，可连接至多个传感器，且在使用期间被配置以同时从所述传感器收集地球物理数据，所述或每一数据获取单元包括时间参考装置，被配置以产生可用于控制获取地球物理数据的采样的时间的时间参考数据；和

计算在与使用期间连接至所述数据获取单元的相邻传感器相关的同时采样之间的空间导数以便提供具有较少噪声的处理的地球物理数据的装置。

最好，所述时间参考装置包括GPS接收机。可选地或者另外，所述时间参考装置包括精密振荡器，最好是精密温控晶体振荡器，以及被配置以计数由所述振荡器产生的信号的计数器。

在包括振荡器的实施例中，最好所述数据获取单元被配置以接收同步信号，所述同步信号可由处理装置用于调整所述振荡器的频率，以及调整获取地球物理数据的采样的时间，以便获取地球物理数据的采样的时间与在其它数据获取单元中获取地球物理数据的采样的时间同步。

最好，数据获取单元被配置以接收用于处理装置的后续运行的程序和存储该程序到数据存储装置。

最好，数据获取单元被配置以在执行作为地球物理测量的一部分的多个数据收集操作时计算多个相应重复采样值的平均采样值，以便减小干扰对所述采样的影响以及减少数据量。所述数据获取单元可被配置以比较重复采样以及丢弃与大多数重复采样相差预定量的采样。

最好，数据获取单元被配置以计算在作为地球物理测量的部分而执行的数据收集操作期间所获取的多个连续采样的平均采样值，以便产生所述连续采样的代表性采样。

最好，数据获取单元被配置以估计在测量位置上存在的干扰量。可以通过使用第一极性的入射磁场来执行第一数据收集操作以产生第一响应、通过使用第二极性的入射磁场来执行第二数据收集操作以产生第二响应、以及通过计算第一和第二响应之和以抵消第一和第二响应来估计存在的干扰量。

最好，数据获取单元被配置以对所收集的地球物理数据滤波以便消除周期性干扰。

最好，数据获取单元被配置以利用傅立叶变换分析将所收集的地球物理数据变换到频域。

最好，数据获取单元被配置以产生在估计所收集的地球物理测量数据的质量中使用的至少一个质量控制指示符。

最好，所述数据获取单元被配置以计算所收集的地球物理测量数据的标准偏差。

最好，数据获取单元被配置以根据所收集的地球物理测量数据的幅度的估计来调整施加于所收集的地球物理测量数据的增益电平。

最好，系统被配置以下推所收集的地球物理测量数据以便增加位于测量区域的表面之下的目标的清晰度。

最好，数据获取单元可连接至能量源，并且所述数据获取单元作为能量源控制单元运行。

最好所述数据获取单元包括至少一个接口，被配置以有助于将所处理的地球物理数据和/或程序传送到数据获取单元或从数据获取单元传送地球物理数据和/或程序。为此，其中所述接口可以包括红外接口、串行接口和/或网络接口。所述接口可以是利用诸如蓝牙这样的无线协议的类型。

在包括振荡器的实施例中，可以提供同步接口，所述同步接口为了确保校正所述振荡器和其他数据获取单元的振荡器的同步，而用于促进传送同步信号到数据获取单元和/或从数据获取单元传送同步信号。

最好，数据获取单元包括显示装置，显示装置可以是LCD显示器和/或LED显示器，被配置以向操作员提供信息，所述信息关于是否数据获取单元的操作是令人满意的和/或是否所处理的测量数据具有用于后续分析的足够质量。这样的信息可以指示是否数据获取单元或连接至数据获取单元的传感器存在故障，或是否存在操作活动所必须的其它条件。

最好，数据获取单元被配置以存储在使用期间连接至数据获取单元的每一传感器的校正系数，每一校正系数被用于校正在传感器灵敏度中的偏差。

最好，数据存储装置是FLASH内存。另外，可以提供硬盘驱动器。

最好，该系统包括多个数据获取单元。

在一种结构中，数据获取单元包括用于计算空间导数的装置。

在一可选结构中，用于计算空间导数的装置独立于数据获取单元。根据该结构，所述系统可以进一步包括便携式计算设备，所述便携式计算设备包括用于计算空间导数的装置。

最好，所述系统还包括至少一个参考数据获取单元，每一参考数据获取单元可连接到至少一个参考传感器，并且在使用期间被配置以从所述至少一个参考传感器收集地球物理数据，以及获取从所述传感器收集的地球物理数据的采样；其中所述用于计算与相邻传感器相关的采样之间的空间导数的装置被配置以执行如下操作：当传感器被放置在第一位置时，计算在第一数据收集操作期间的至少一些连接至所述数据获取单元的传感器和连接至所述参考数据获取单元的参考传感器之间的第一空间导数；当传感器被放置在第二位置时，计算在第二数据收集操作期间的至少一些连接至所述数据获取单元的传感器和连接至所述参考数据获取单元的参考传感器之间的第二空间导数；以及计算所述第一和第二空间导数之间的微分空间导数，每一所述微分空间导数表示放置在第一位置的传感器和放置在第二位置的传感器之间的空间导数。

最好，所述系统还包括用于计算空间导数的积分以便产生具有较少噪声的常规地球物理数据的装置。

在一个结构中，所述系统还包括能量源，所述能量源被配置以产生能量并将该能量引向子表面体以便引起地球物理响应并从而导致地球物理信号的产生。

最好，所述能量源包括发射机和发射机环路。

最好，所述被配置以校正在地球物理测量期间在发射机电流的幅度上的偏差。所述可被配置以校正由提供给发射机的能量中的偏差导致的发射机电流的幅度中的偏差。

最好，所述系统还包括：能量源控制单元，可连接至所述能量源且被配置以从所述能量源收集输出数据，所述能量源控制单元包括：

时间参考装置，被配置以产生可用于控制收集所述能量源输出数据的时间的时间参考数据以及将所述能量源输出数据和所述时间参考数据相关联。

数据存储装置，用于存储所述能量源输出数据。

最好，所述能量源控制单元是发射机控制单元，被配置以控制发射机以便根据预定的频率接通发射机环路。

最好，所述能量源控制单元包括与所述数据获取单元相同的元件以便所述发射机控制单元能执行所述数据获取单元的功能，反之亦然。

最好，所述系统被配置以校正地球物理测量期间在发射机电流的幅度中的偏差。所述系统可以被配置以校正由供给发射机的能量的减少所导致的发射机电流的幅度中的偏差。

根据本发明的第二方面，提供一种获取地球物理数据的方法，所述方法包括步骤：

提供至少一个数据获取单元，所述数据获取单元被配置以同时从在使用中连接至所述至少一个数据获取单元的多个传感器收集地球物理数据；

连接至少一个传感器到所述至少一个数据获取单元；

在数据获取单元上产生可用于控制获取所收集的地球物理数据的采样的时间的时间参考数据；和

计算与在使用期间连接至所述至少一个数据获取单元的相邻传感器相关的同时采样之间的空间导数以产生具有较少噪声的处理的地球物理数据。

最好，所述方法还包括步骤：

提供至少一个参考数据获取单元，在使用期间，所述参考数据获取单元被配置以从所述至少一个参考传感器收集地球物理数据；

将每一参考数据获取单元连接到至少一个参考传感器；

当所述传感器被放置在第一位置时，计算在第一数据收集操作期间的至少一些连接至数据获取单元的传感器和连接至所述参考数据获取单元的参考传感器之间的第一空间导数；

当所述传感器被放置在第二位置时，计算在第二数据收集操作期间的至少一些连接至所述数据获取单元的传感器和连接至所述参考数据获取单元的参考传感器之间的第二空间导数；以及

计算所述第一和第二空间导数之间的微分空间导数，每一所述微分空间导数表示放置在第一位置的传感器和放置在第二位置的传感器之间的空间导数。

最好，所述方法还包括用于计算所述空间导数的积分以便产生具有较少的噪声的常规地球物理数据的装置。

最好，所述方法还包括使用参考数据获取单元和相关的参考传感器校正能量源中的偏差的步骤。

最好，所述时间参考装置包括GPS接收机。可选地或者另外，所述时间参考装置包括振荡器，最好是精密温控晶体振荡器，以及被配置以计数由所述振荡器产生的信号的计数器。

在包括振荡器的实施例中，所述方法最好包括步骤：在所述数据获取单元上接收同步信号，所述同步信号可被所述处理装置使用以调整所述振荡器的频率，并从而调整收集地球物理数据的时间，以便收集地球物理数据的时间和在其它数据获取单元中收集地球物理数据的时间同步。

最好，所述方法还包括步骤：当执行作为地球物理测量的部分的多个数据收集操作时，计算多个相应的重复采样值的平均采样值，以便减小干扰对所述采样的影响以及减少数据量。

最好，所述方法还包括步骤：比较所述重复采样值，并丢弃与大多数重复采样值相差预定量的采样。

最好，所述方法还包括步骤：计算在被作为地球物理测量的部分而执行的数据收集操作期间所获取的多个连续采样的平均采样值以便产生所述连续采样的代表性采样。

最好，所述方法还包括估计在测量点上存在的干扰量的步骤。通过使用第一极性的入射磁场来执行第一数据收集操作以产生第一响应、通过使用第二极性的入射磁场来执行第二数据收集操作以产生第二响应、以及通过计算第一和第二响应之和以使得第一和第二响应相抵来估计存在的干扰量。

最好，所述方法还包括步骤：对所收集的地球物理数据滤波以便消除周期性干扰。

最好，所述方法还包括步骤：利用傅立叶变换分析将所收集的地球物理数据变换到频域。

最好，所述方法还包括步骤：在地球物理测量期间校正在能量源的幅度中的偏差。校正幅度中的偏差的步骤可包括校正由提供给所述能量源的能量中的偏差导致的在所述能量源的幅度中的偏差的步骤。

最好，所述方法还包括步骤：产生至少一个在评估所收集的地球物理数据的质量中使用的质量控制指示符。

最好，所述方法还包括步骤：计算所收集的地球物理测量数据的标准偏差值。

最好，所述方法还包括步骤：根据所收集的地球物理测量数据幅度的估计来调整施加于所收集的地球物理测量数据的增益电平。

最好，所述方法还包括步骤：下推所收集的地球物理测量数据以便增加位于测量区域的表面之下的目标的清晰度。

最好，所述方法还包括有助于将所处理的地球物理数据和/或程序传送到数据获取单元或从数据获取单元传送地球物理数据和/或程序的步骤。为此，所述接口包括红外接口、串行接口和/或网络接口。

在包括振荡器的实施例中，该方法还可以包括为了确保校正所述振荡器和其它数据获取单元的振荡器的同步而促进传送同步信号到数据获取单元和/或从数据获取单元传送同步信号的步骤。

最好，所述方法还包括提供显示装置的步骤，所述显示装置用于向操作员提供信息。所述信息关于是否数据获取单元的操作是令人满意的和/或是否时间戳(time-stamped)处理的测量数据具有用于后续分析的足够的质量。所述信息可以指示是否数据获取单元或连接至数据获取单元的传感器存在故障，或是否存在操作活动所必须的其它条件。

附图说明

下面参照附图通过举例的方式来说明本发明，其中：

图1是根据本发明一实施例的数据获取系统的方框图；

图2a和2b分别是X和Z分量的目标模块化固定环路TEM响应的曲线；

图3是根据本发明一实施例的数据获取单元的方框图；

图4是在使用期间布置在测量区域中的数据获取单元的阵列的图形表示；

图5a和5b是图解使用相对较少数量的数据获取单元以在相对较大的测量区域上执行测量的方法的图形表示；

图6是在图3中所示的数据获取单元的接口单元的方框图；和

图7是根据本发明的另一实施例的数据获取系统的方框图。

具体实施方式

参照图1，其中示出了用于在地球物理测量过程中收集地球物理数据的数据获取系统10。虽然应当理解，本发明同样可应用于诸如基于电场或地震测量的、包括MT(磁声学)和IP(感应极化)类型测量等的其它地球物理测量，但是在该示例中，系统10是TEM(瞬态电磁)类型系统，其被安排以产生和检测磁场。

图2a和2b示出了从放置在500m级别的深度上的传导目标的、模块化固定环路TEM类型测量所获得的响应的例子，其中图2a示出响应的X分量的特征，而图2b示出了响应的Z分量的特征。以微伏/每发射机安培为单位显示有效区域10000平方米的线圈传感器的响应。在大于250ms的延迟时间上，即在停止发射机电流之后250ms，目标被识别为在接近所述目标的位置上的、在Z分量中的极性反转19以及X分量中的峰值21。如所看到的，直到响应已衰减到大约10nV/A，目标才不能被识别。因此，为了使用TEM类型检测来检测这样的、在500m级别的深度上的目标，与该系统相关的噪声电平必须远远小于10nV/A以便该响应不被噪声所模糊。

系统10包括能量源，在例子中，能量源为一对发射机环路12的形式，每一发射机环路12在电流经过环路12时产生一个磁场。由发射机环路12产生的磁场穿过地球的子表面(sub-surface)并且在子表面中的电传导成分中感应出电流，其中所述子表面交替产生电磁场。发射机电流在预定的时间段之后被停止，这使得电磁场在幅度上随时间衰减。由放置在将被测量的所期望区域17各处的多个数据获取单元14和相关的检测器15检测衰减的电磁场，并且然后以预定的采样率对检测到的测量数据采样以便产生电磁场数据的每一传感器采样，其中所述采样随着每一连续采样而在幅度上减小。该数据采样被存储在数据获取单元14。通过分析在数据获取单元14接收的数据采样，可以获得关于所期望的子表面体(sub-surface volume)的特性的指示。在实践上，发射机环路12一次接通一个，且分析来自两个发射机环路的响应数据以提供关于所期望子表面体的特性的指示。

在该例子中，传感器15是线圈类型的传感器，被构造以便测量Z分量，所述Z分量一般是电磁场的垂直分量。每一线圈具有350平方米级别的无源线圈区域(passive coil area)。可以构造这样的线圈，该线圈在10Hz级别的频率上具有相对较低的噪声特征。

系统10也可以包括能量源控制单元和发射机18，在该例子中，能量源控制单元为发射机控制单元16，该发射机控制单元16被配置以按照预定频率来控制发射机18以接通发射机环路12。发射机控制单元16也用于在数据获取单元14中，在对应于采样速率的预定间隔上对发射机电流采样，以及在发射机控制单元16上存储发射机电流采样。这可以以任意合适的方式来实现。例如通过与发射机电流串行放置分路电阻(shunt resistor)。

数据获取单元14均被配置以产生可用于控制获取测量数据的采样的时间的时间参考数据。同样地，发射机控制单元16被配置以产生可用于控制获取发射机电流的采样的时间的时间参考数据。

在该例子中，发射机控制单元16和每一数据获取单元14包括相同的元件，结果，数据获取单元14可以作为发射机控制单元16，反之亦然。为了便于引用，在本发明的下面描述中，数据获取单元14和发射机控制单元16将被称为“节点”。

然而，虽然在下面的实施例中数据获取单元14和发射机控制单元16包括相同的元件，但是应当理解，并不是必须如此。可选地，可以构造数据获取单元14和发射机控制单元16以便专用于它们各自的任务，结果，它们不能互换。

在图3中示出了节点14、16的结构。

每一节点14、16包括电路20和电源，在该例子中，电源为充电电池22的形式。作为替换，电源可以由外部电源来提供。

电路20包括处理和控制单元26，当节点用做数据获取单元14时，用于处理从在使用中连接至该节点的传感器接收的测量数据，当节点用做发射机控制单元16时，用于处理从发射机18接收的发射机电流波形数据，以及控制和协调节点14、16的运行，电路20还包括：模拟接口单元28，用于连接处理和控制单元26和传感器15或在使用中连接至节点14、16发射机18和电路保护单元30，所述电路保护单元用于防止模拟接口单元28受到由来自传感器15的瞬时大电压引起的损坏。

应当理解，所使用的传感器类型依赖于正在执行的特定的地球物理测量操作类型。在当前例子中，测量是TEM类型测量，而传感器是线圈类型的传感器。

电路20也包括输入/输出接口36，所述输入/输出接口被配置以便于节点14、16和单独的计算设备之间或两个节点14、16之间的信息的传送。在该例子中，输入/输出接口36包括：串行接口，用于为了维持采样时间的同步而便于到节点的同步信号的传送；红外接口，用于利用红外辐射而便于在节点14、16和单独的计算设备之间的地球物理数据或发射机电流数据的传送。在该例子中，红外接口是IrDA接口。输入/输出单元可以还包括网络接口(未示出)。输入/输出接口可以选择性地为利用诸如蓝牙这样的无线协议的类型。

电路20还包括在节点作为发射机控制单元16操作时使用的发射机接口38。发射机接口38用于向发射机18传送控制指令，并且也可用于从发射机18向处理和控制单元26传送电流波形数据以用于采样。

电路20也包括LCD显示器40，用于向用户显示指示节点14、16的运行状态的信号；用户控制板42，便于用户直接向节点14、16输入控制指令；以及LED显示器44，用于向用户指示节点14、16的状态，即是否节点14、16发生故障，是否电池22中的剩余能量为低等等。

处理和控制单元26接收指示来自GPS天线32的定时和位置数据的信号，以及产生时间参考数据，所述时间参考数据管理获取测量数据或发射机电流的采样的时间。

处理和控制单元26包括处理器46和定时单元48，所述定时单元与GPS天线32通信且被配置以使用从GPS天线32接收的信号来产生时间参考数据。

在数据获取单元14的情况中，时间参考数据被用于控制获取所收集的从传感器15接收的测量数据的采样的时间。在发射机控制单元16的情况中，时间参考数据被用于控制获取发射机电流的采样的时间。通过将时间参考数据和所接收测量数据的采样以及发射机电流的采样相关联，系统10可以精确地同步发射机电流和所接收的测量数据。

处理和控制单元26还包括数据存储设备54，所述数据存储设备54被配置以根据节点是数据获取单元14还是发射机控制单元16，而存储从连接至数据获取单元14的传感器15接收的测量数据或存储从发射机18接收的发射机电流数据。数据存储设备54还被用于存储控制节点14、16的操作的程序。在该示例中，数据存储设备54是FLASH内存形式。

处理器46被配置以根据存储在数据存储设备54中的程序来控制和协调节点14、16中的所有操作。应当理解的是，可在现场安装节点之前预先在数据存储设备54上存储程序，或通过使用输入/输出接口36连接计算设备和节点14、16并且将程序传送到节点14、16以存储在数据存储设备54上，可以将所述程序传送到节点作为安装过程的部分。这样的程序可另外或选择性地位于单独的计算设备上，其中所述测量数据被传送到所述计算设备以用于分析。

所传送的程序被配置以使得通过使用从GPS天线32接收的信号来产生适合的时间参考数据，以及根据节点是作为数据获取单元14还是作为发射机控制单元16运行而将该时间参考数据和测量数据采样或发射极电流数据采样相关联。

在数据获取单元14的情况下，所存储的程序被配置以使得处理器46处理从传感器15接收的测量数据以便产生相对于所接收的测量数据具有减少的量以及减少的噪声以及处于较有用的格式的所处理的测量数据。所处理的测量数据和所关联的时间参考数据一起被存储在数据存储设备54上。处理功能可以在数据获取期间和/或数据获取之后执行。

所存储的程序可以包括被配置以检测诸如大气层放电(闪电)或在能量传输线上的波动这样的瞬时干扰事件的存在的程序，软件使得能够做出关于数据已经受到该瞬时干扰的影响的判断，并且对于已经受到影响的数据，产生在相关采样时期的真实数据的最佳推测以便替换受影响的数据。这是通过执行在测量中的多个数据收集操作来实现的，其中每一数据收集操作涉及发射机电流的启动以及与发射机电流的停止相关的数据采样的收集，并且比较每一特定数据收集操作的采样和随后或先前数据收集操作的相应采样，或比较每一特定数据收集操作的采样和在多个数据收集操作期间所获取的多个相应采样的相应平均采样值。由于预期相应的采样相互之间应当仅仅稍微不同，所以如果一些采样值与先前的、随后的、或平均采样值显著不同，则软件可用于忽略测量数据的受影响部分或忽略在存在受影响的测量数据的特定数据收集操作期间收集的所有数据。

所存储的程序可以包括累积程序(stacking program)，用于通过执行选择锥形累积(selective tapered stacking)来增加信噪比，其中所述选择锥形累积为将长序列的原始数据平均成较小的序列，以便减少干扰的影响以及减少数据量的方法。通过在多个重复采样，即在多个数据收集操作上对采样进行平均来实现累积。在以非重复数据为代价的情况下，重复数据被大大增强。累积程序可以被配置以便原始数据的每一成分对所累积的数据的影响根据由关于成分质量的程序中的算法所作的评估而变化。例如，如果一个或多个采样受到瞬时干扰事件的影响，则被识别的采样可能被累积程序所忽略。

所存储的程序还可以包括窗口程序(windowing program)，被配置以通过在数据收集操作期间对从每一传感器获取的多个连续采样求平均来增加信噪比以产生该连续采样的单个代表性采样值。

应当理解，通过执行选择锥形累积和/或通过平均多个连续采样，可以减小与所接收的测量数据相关的噪声至1nV/A或更小级别的电平。

所存储的程序还可以包括被配置以产生以及连续更新来自诸如能量传输线、BLF发射机、大气层源等这样的所有的源的引入干扰(incoming interference)的估计的程序。如果在已发生累积之后仍然可检测到谐波干扰，则可以使用数字滤波器来消除干扰以消除频谱的受影响部分以及使用插入无差错频谱(interpolated erroR-free spectra)来替代受影响的频谱。

可以以各种方式来检测引入干扰的程度。例如，可以使用相反极性的发射机电流以及被加在一起的响应来执行两个数据收集操作以便仅产生噪声的表达。

当谐波干扰的频率一般位于与用于发射机18的频率不同的频率上时，存在于测量数据中的任何谐波干扰在大多数情况下相对较容易被检测。例如，由电力线引起的谐波干扰一般处于50Hz，并且因而可以由适当的滤波技术，如数字滤波从测量数据中消除。

所存储的程序还可以包括漂移检测器程序，被配置以通过现场测量和在现场安装节点时所获得的先前测量的互相关来检测节点和发射机之间的相对定时中的漂移。使用该检测，可以校正定时漂移。

所存储的程序还可以包括被配置以使得处理器46利用傅立叶变换分析将对应于接收测量数据的波形变换到频域，以及将数据变换成有意义的单元的程序。

所存储的程序还可以包括被配置以执行去卷积以便消除在测量期间可能出现的各种现象的影响，诸如电池22所提供的能量的逐渐减小而导致的在传感器特性和发射机波形中的偏差等。

所存储的程序还可以包括被配置以计算在估计所接收测量数据的质量中使用的质量控制指示符的程序。例如，该程序可被配置以通过使用例如从存在的噪声的上述估计所得到的噪声指示符来计算测量数据的标准偏差值，以做出关于是否需要噪声抑制处理和/或需要哪一种噪声抑制处理的判决。

所存储的程序还可以使得处理器46能够在分离与测量数据获取和处理相关的参数中做出判决。例如，该程序可以使得处理器46能够通过分析测量数据采样的幅度和调整施加于采样的增益电平来做出与施加于所接收的测量数据的增益电平相关的判决以防止放大器60在使用期间饱和。

每一节点包括多任务操作系统，如Linux，它使得节点能够同时执行几个功能。当获取数据时，为了操作员执行节点性能的质量控制，例如可以使用手持计算设备询问节点。可以执行节点的询问而不中断由节点执行的数据的获取和处理。操作员可以从节点下载任意存储在数据存储设备54中的数据，包括指示在数据存储设备54中存储的任何数据的质量的信息。在该例子中，经由节点上提供的红外接口和在手持计算设备上提供的相应红外接口来进行节点和手持计算设备之间的数据的传送，虽然应当理解，可以以任何其它合适方式来进行传送，例如，经由串行接口或经由网络接口。

计算设备可以包括所存储的程序，其中数据从节点传送到所述计算设备，所述程序被配置以对从节点接收的测量数据执行处理操作。因为固定环路EM数据可以由势场方程式(potential field equation)来表达，所以该数据可以被作为地磁或重力数据对待，从而可以推断数据以便提供在该测量区域的表面上方或下方的磁场的估计。例如，可以推断磁场以便增强位于测量区域下的目标元件的清晰度。推断过程使用放置在测量区域的表面上的传感器之间的所得到的空间导数以得到在垂直方向上的空间导数。

所存储的程序还被配置以处理来自传感器的所接收的处理数据采样以减少由大气放电和大地电流所引起的类型的噪声。这样的噪声在期望的测量区域上一般相对恒定。

为了从测量数据分离这样的噪声，所存储的程序被配置以计算来自相邻传感器的同时的采样之间的差以及将每一差值除以相关传感器之间的距离。这相当于对测量数据上求空间导数。

图4中示出了分布在测量区域上的数据获取单元14的阵列的表达。

应当理解，空间导数的计算可以在沿着第一方向上的一条线分布的传感器15之间进行。例如，相应地第一传感器15a和第二传感器15b之间；沿与第一线正交的第二线放置的传感器15之间，相应地诸如第一传感器15a和第三传感器15c之间；和/或通常以相互为对角关系放置的传感器之间，相应地诸如第一传感器15a和第四传感器15d之间。重要的特征是对于每一传感器15，可以在传感器15和任意数量的相邻传感器15之间计算空间导数。

应当理解，通过以这种方式计算空间导数，可以得到实际上没有由大气层放电、大地电流等引起的噪声的处理测量数据。

在某些情况中，实际上不可能同时计算在整个测量区域上的导数，这是因为将需要大量的传感器15和相关的数据获取单元14，而可用的数据获取单元14和传感器15的数量不足。对于这样的情形，要求操作员移动数据获取单元和传感器的可用阵列数次以便覆盖整个测量区域。然而，由于在传感器15的测量区域中的所有建议的位置不是同时被传感器15所占据，所以不可能立即直接为每一传感器位置计算所有可能的空间导数。

为了获得所有传感器位置的空间导数，可以使用参考数据获取单元和相关参考传感器15r，如图5a和5b所示。在当前例子中，参考传感器15r一般被放置在所建议的测量区域的中心，虽然不必一定如此。

如图5a中所指示的，为了覆盖整个测量区域，数据获取单元14的第一线55和相关传感器15首先被放置在该测量区域中。然后同时计算在第一线55中的相邻节点之间的即时空间导数，相应地，诸如第一传感器15a和第二传感器15b之间；相应地诸如第一传感器15a和第三传感器15c之间；以及在第一线55中的每一传感器和参考传感器15r之间。然后移动第一线55中的传感器15以放置在第二线57中，计算在第二线57中的相邻传感器15之间以及在第二线57中的每一传感器15和参考传感器15r之间的即时空间导数。为了计算当置于第一线55中的传感器15和当置于第二线57中的相邻传感器15之间的即时空间导数，从当传感器处于第一线55中时相对于参考传感器14r计算的空间导数减去当传感器处于第二线57中时相对于参考传感器14r计算的空间导数。这提供了对应于在置于第一线55中的传感器和置于第二线57中的相邻传感器之间计算的即时空间导数的空间导数。

由于整个测量区域的所有空间导数实际上不是由同时收集的测量数据得到，所以可能需要对于任何偏差的测量数据进行校正，所述偏差可能作为发射机电流中的偏差的结果而出现，所述发射机电流中的偏差可能发生在不同的传感器位置之间。参考数据获取单元14可被用于通过连续测量在整个测量期间由参考节点所获得的测量数据来帮助校正测量数据中的偏差。

应当理解，为了在执行测量之前校正传感器15和数据获取单元14的灵敏性中的小偏差，传感器15和数据获取单元14应当被校准以便校正由传感器的定位中以及传感器和数据获取单元的灵敏度中的差所引起的偏差。

在该示例中，这通过响应于远处的信号源收集测量数据来实现的，其中所述信号源只是在测量区域上缓慢地空间变化或根本不变化。例如，由远处的大气放电引起的噪声可以用做信号源和在没有发射机电流时所收集的测量数据。假定在测量区域中的传感器的空间间距相对较小，可以预期，在每一传感器上的响应将在所有传感器之间是非常相关的。对于给定的测量区域，校正系数可以与每一传感器相关联，或在多个分量传感器的情况下，向量或张量(tensor)可与每一传感器相关。

所存储的程序还可被配置以对测量数据积分以获得潜在的更清楚的常规数据(potentially cleaner conventional data)。可以加上通过使用参考数据获取单元和相关的参考传感器得到的积分常数。

如在图6中详细示出的模拟接口单元28包括用于四个不同信号通道的电路，每一通道包括放大器60，用于根据节点是数据获取单元14还是发射机控制单元16而从传感器15或发射机18接收测量数据。所滤波的数据然后被传递到低通滤波器62和A/D转换器64，在该例子中，A/D转换器是24位转换器。

放大器60、滤波器62和A/D转换器64的控制包括A/D转换器64的定时以及由处理和控制单元26执行的所接收测量数据或发射机电流的采样。

保护单元30包括用于每一通道的单独的保护电路，每一保护电路用于防止模拟接口单元28的电路受到由大瞬时电压造成的损害，所述瞬时电压可能存在于输入保护单元30的信号上。

可以为节点14、16提供精密振荡器，在该例子中为温控晶体振荡器(OCXO)，其可由定时单元48使用以在GPS信号不可用时产生时间参考数据。晶体振荡器产生由定时单元48使用以产生时间参考数据的精确频率信号。在该例子中，时间参考数据是计数器的输出，所述计数器用于对由晶体振荡器产生的信号的周期数进行计数。然而，使用这种结构，由于每一节点14、16包括单独的晶体振荡器，所以如果GPS信号不可用，则在测量期间需要周期地将晶体振荡器相互同步。在实践中，这通过为发射机控制单元16提供高精度晶体振荡器，通过为每一数据获取单元14提供精密晶体振荡器，以及通过周期地经过输入/输出单元36来将每一数据获取单元14和发射机控制单元16连接以比较高精度晶体振荡器的频率和精密振荡器的频率和比较数据获取单元中的计数器的相位和发射机控制单元16中的计数器的相位来实现。通过调整精密晶体振荡器的频率和通过调整与精密晶体振荡器相关的计数器的相位来消除频率和计数器之间的任何差异。

当GPS信号不可用达几个小时或更长的级别的时间段时，可能由振荡器得到的时间参考数据将漂移。在利用激活源的测量期间，相对于主场波形的源的节点的时间参考数据的漂移可以由节点监视，同时，它位于特定位置上。通过对在特定时间上的测量和在将节点安装在该位置上时所进行的测量进行互相关来计算漂移。由于可以假定漂移是由在节点上的同步的缓慢丢失而导致的，所以可以通过根据所检测到的漂移来改变振荡器的频率和与振荡器相关的计数器的相位来校正漂移。

现在将描述使用上述数据获取系统的地球物理瞬时电磁场(TEM)测量的例子。

操作员首先将一个和多个发射机环路12安装在合适的位置以用于给所期望的测量区域80通电，并将发射机18连接到发射机环路12。发射机控制单元16被连接至发射机18以便控制发射机18和对流过发射机环路12的电流采样。

然后操作员将数据获取单元14分布在所期望的测量区域各处并通过将传感器15连接至保护单元30的输入来将每一数据获取单元14连接到一个或多个传感器15，在该例子中，传感器是线圈类型的传感器。

当安装时，数据获取单元14和发射机控制单元16被接通，驻留在数据获取单元14的数据存储设备54中的程序使得数据获取单元14开始从传感器15检索信号，提取信号的采样，处理所采样的信号，以及记录所处理的信号。类似地，驻留在发射机控制单元16的数据存储设备54中的程序使得发射机控制单元16控制发射机18，开始从发射机检索信号，提取所检索的发射机信号的采样，处理所采样的信号，以及记录所处理的信号。如果需要，操作员向数据获取单元14和发射机控制单元16提供信息以更新单元14、16的结构以用于特定测量和将被执行的特定任务。在实践中，测量中的所有单元的大部分设置将是相同的。用于更新单元14、16的结构的指令包括发射机频率的设置、所处理测量数据将存储到数据存储设备54的速率、和其他与测量数据的处理相关的设置。通过使用便携式计算设备、经由输入/输出接口36发送由操作员传送到单元14、16的指令。

使用相同便携式计算设备和数据获取单元14的输入/输出接口36，操作员可以查看来自数据获取单元的测量数据以确认其操作。而且，通过LCD显示器40和LED显示器44提供给操作员的信息使得操作员可以做出对数据获取单元14的功能的快速估计。

在该例子中，测量是TEM类型测量并且由发射机控制单元16控制发射机18和相关发射机环路12以便产生随时间衰减的磁场。结果，由传感器15记录的测量数据的采样随着每一连续采样而在幅度上减小。

当发射机环路12处于运行时，产生穿过测量区域的(包括穿过预期的子表面体的)、随时间上衰减的主磁场。子表面体的导电性成分通过传导电流而响应该主磁场。在子表面自己中流动的这些电流产生副电磁场，该电磁场可以是子表面体的地质学特征。放置在子表面体的附近的线圈传感器检测主场和副场并且产生电压形式的测量数据，所述电压随时间在幅度上减小，该电压经由数据获取单元14的保护单元30被反馈回模拟接口单元28。在模拟接口单元28上，电压被放大、滤波和变换成数字信号，以及利用时间参考数据来采样。然后处理器46根据上述的处理步骤来处理所采样的测量数据以增加信噪比和减少数据量。

在由在数据存储设备54中存储的程序和设置管理的预定的间隔上，所处理的测量数据被存储在每一数据获取单元14的数据存储设备54中。除了测量数据本身之外，表示采样的定时的时间参考数据、指示传感器位置的信息和任何其他处理测量数据所需的信息被记录在数据存储设备54中。

在测量期间，操作员为了确认单元14、16的校正操作而访问每一数据获取单元14。此时，可以经由输入/输出接口36将处理数据或其他形式的数据从数据获取单元下载到操作员所携带的便携式计算设备，以便分析数据质量和核对来自测量的数据。

测量可以包括一个或多个数据收集操作，即一个或多个涉及发射机的启动、发射机的停用以及所需数据采样的收集的操作。

当已完成测量，所有表示传感器响应的测量数据和流过发射机环路12的电流被从单元14、16传送到便携式计算设备。应当意识到，由于处理器46处理所接收的测量数据以减少测量数据的量，所以在每一数据获取单元14中，仅仅需要相对小和不昂贵的数据存储设备，并且需要相对短的时间来收集和核对来自所有数据获取单元的数据。然后便携式计算设备处理测量数据以便产生空间导数和执行任何其他期望的处理活动。

也应当意识到，由于所接收测量数据存储在节点14、16以用于在测量完成之后的后续下载和分析，并且由于节点14、16通过GPS或通过本地晶体振荡器来产生时间参考数据，所以所述节点是非常独立的，并且不需要节点14以及中心计算设备和/或定时设备之间的笨重且昂贵的电缆。

图6中示出了根据本发明另一实施例的数据获取系统70。

选择性系统70适合用在不能使用GPS的区域。相同特征由相同的附图标记表示。

选择性系统70包括漫游节点74，该漫游节点74用于维持所接收测量数据和发射机18之间的同步。

发射机控制单元16和漫游节点74包括高精度温控(oven-controlled)晶体振荡器，并且每一数据获取单元14包括不昂贵的精密温控(oven-controlled)晶体振荡器。

在运行中，操作员周期性地经由输入/输出接口36将漫游节点74连接到每一数据获取单元14，以便将数据获取单元14中的精密晶体振荡器和漫游节点74中的高精度晶体振荡器同步。

对于该实施例，当漫游节点74连接至数据获取单元14时，数据获取单元14可以从漫游节点74接收指令，而不是数据获取单元14从便携式计算设备接收指令。

对于本技术领域人员来说比较明显的修改和变化被认为是落在本发明的范围之中。

Claims (62)

1.一种数据获取系统，用于收集地球物理数据，所述系统包括：

至少一个数据获取单元，可连接至多个传感器，且在使用期间被配置以同时从所述传感器收集地球物理数据，所述或每一数据获取单元包括时间参考装置，被配置以接收同步信号并根据该同步信号产生可用于控制获取地球物理数据的采样的时间的时间参考数据；和

用于计算在与使用期间连接至所述至少一个数据获取单元的相邻传感器相关的同时的采样之间的空间导数的装置。

2.如权利要求1所述的数据获取系统，其中，所述时间参考装置包括GPS接收机。

3.如权利要求1或2所述的数据获取系统，其中，所述时间参考装置包括精密振荡器。

4.如权利要求3所述的数据获取系统，其中，所述精密振荡器包括精密温控晶体振荡器，以及所述时间参考装置还包括被配置以计数由所述振荡器产生的信号的计数器。

5.如权利要求3所述的数据获取系统，其中，所述数据获取单元被配置以接收可用于调整所述振荡器的频率的同步信号，从而调整获取地球物理数据的采样的时间，以便获取地球物理数据的采样的时间和在其它数据获取单元中获取地球物理数据的采样的时间同步。

6.如权利要求1所述的数据获取系统，其中，数据获取单元被配置以接收和存储用于后续运行的程序。

7.如权利要求1所述的数据获取系统，其中，数据获取单元被配置以在执行作为地球物理测量的部分的多个数据收集操作时计算多个相应重复采样值的平均采样值，以便减小干扰对所述采样的影响以及减少数据量。

8.如权利要求7所述的数据获取系统，其中，所述数据获取单元被配置以比较重复采样以及丢弃与大多数重复采样相差预定量的采样。

9.如权利要求1所述的数据获取系统，其中，数据获取单元被配置以计算在作为地球物理测量的部分而执行的数据收集操作期间所获取的多个连续采样的平均采样值，以便产生所述连续采样的代表性采样。

10.如权利要求1所述的数据获取系统，其中，数据获取单元被配置以估计在测量位置上存在的干扰量。

11.如权利要求10所述的数据获取系统，其中，通过使用第一极性的入射磁场来执行第一数据收集操作以产生第一响应、通过使用第二极性的入射磁场来执行第二数据收集操作以产生第二响应、以及通过计算第一和第二响应之和以使得第一和第二响应相抵来估计存在的干扰量。

12.如权利要求1所述的数据获取系统，其中，数据获取单元被配置以对所收集的地球物理数据滤波以便消除周期性干扰。

13.如权利要求1所述的数据获取系统，其中，数据获取单元被配置以利用傅立叶变换分析将所收集的地球物理数据变换到频域。

14.如权利要求1所述的数据获取系统，其中，数据获取单元被配置以产生用在估计所收集的地球物理测量数据的质量中的至少一个质量控制指示符。

15.如权利要求14所述的数据获取系统，其中，所述数据获取单元被配置以计算所收集的地球物理测量数据的标准偏差。

16.如权利要求1所述的数据获取系统，其中，数据获取单元被配置以根据所收集的地球物理测量数据的幅度的估计来调整施加于所收集的地球物理测量数据的增益电平。

17.如权利要求1所述的数据获取系统，其中，数据获取单元被配置以下推所收集的地球物理测量数据以便增加位于测量区域的表面之下的目标的清晰度。

18.如权利要求1所述的数据获取系统，其中，数据获取单元可连接至能量源，所述数据获取单元被配置以从所述能量源收集能量源输出数据，并且所述时间参考装置被配置以对所收集的能量源输出数据进行采样。

19.如权利要求18所述的数据获取系统，其中所述系统被配置以校正在地球物理测量期间在所述能量源输出的幅度中的偏差。

20.如权利要求14所述的数据获取系统，其中所述系统被配置以校正由提供给能量源的能量中的偏差所引起的、在所收集的地球物理数据的幅度中的偏差。

21.如权利要求1所述的数据获取系统，还包括：至少一个接口，被配置以有助于将地球物理数据和/或程序传送到数据获取单元或从数据获取单元传送地球物理数据和/或程序。

22.如权利要求21所述的数据获取系统，其中数据获取单元包括多任务操作系统。

23.如权利要求22所述的数据获取系统，其中数据获取单元被配置以有助于在地球物理测量期间从数据获取单元传送地球物理数据。

24.如权利要求21所述的数据获取系统，其中所述接口包括红外接口、串行接口和/或网络接口。

25.如权利要求1所述的数据获取系统，其中，数据获取单元被配置以存储在使用期间连接至数据获取单元的每一传感器的校正系数，每一校正系数被用于校正在传感器灵敏度中的偏差。

26.如权利要求1所述的数据获取系统，还包括：显示装置，被配置以向操作员提供指示数据获取单元的操作的信息。

27.如权利要求1所述的数据获取系统，其中，数据获取单元包括用于计算空间导数的装置。

28.如权利要求1所述的数据获取系统，其中，用于计算空间导数的装置独立于数据获取单元。

29.如权利要求28所述的数据获取系统，还包括便携式计算设备，所述便携式计算设备包括用于计算空间导数的装置。

30.如权利要求1所述的数据获取系统，还包括多个如前述权利要求中的任一项所述的数据获取单元。

31.如权利要求1所述的数据获取系统，还包括：

至少一个参考数据获取单元，每一参考数据获取单元可连接到至少一个参考传感器，并且在使用期间被配置以从所述至少一个参考传感器收集地球物理数据，以及获取从所述传感器收集的地球物理数据的采样，

其中所述用于计算与相邻传感器相关的采样之间的空间导数的装置被配置以当传感器被放置在第一位置时，计算在第一数据收集操作期间的至少一些传感器和连接至所述参考数据获取单元的参考传感器之间的第一空间导数；当传感器被放置在第二位置时，计算在第二数据收集操作期间的至少一些传感器和连接至所述参考数据获取单元的参考传感器之间的第二空间导数；以及计算所述第一和第二空间导数之间的微分空间导数，每一所述微分空间导数表示放置在第一位置的传感器和放置在第二位置的传感器之间的空间导数。

32.如权利要求30或31所述的数据获取系统，还包括用于计算空间导数的积分的装置。

33.如权利要求30所述的数据获取系统，还包括：能量源，被配置以产生能量并将该能量引向子表面体以便引起地球物理响应并从而导致地球物理信号的产生。

34.如权利要求33所述的数据获取系统，其中所述能量源包括发射机和发射机环路。

35.如权利要求30所述的数据获取系统，还包括：能量源控制单元，可连接至所述能量源且被配置以从所述能量源收集输出数据，所述能量源控制单元包括时间参考单元，被配置以产生可用于控制获取所述能量源输出数据的采样的时间的时间参考数据以及将所述能量源输出数据和所述时间参考数据相关联。

36.如权利要求35所述的数据获取系统，其中所述能量源控制单元是发射机控制单元，被配置以控制发射机以便根据预定的频率接通发射机环路。

37.如权利要求35或36所述的数据获取系统，其中，所述能量源控制单元包括与所述数据获取单元相同的元件以便所述发射机控制单元能执行所述数据获取单元的功能，反之亦然。

38.一种获取地球物理数据的方法，所述方法包括步骤：

提供至少一个数据获取单元，所述数据获取单元被配置以同时从多个在使用中连接至所述至少一个数据获取单元的传感器收集地球物理数据；

连接多个传感器到所述至少一个数据获取单元；

接收同步信号，并根据该同步信号在数据获取单元上产生可用于控制收集地球物理数据的采样的时间的时间参考数据；和

计算与在使用期间连接至所述至少一个数据获取单元的相邻传感器相关的同时采样之间的空间导数。

39.如权利要求38所述的收集地球物理数据的方法，还包括步骤：

提供至少一个参考数据获取单元，在使用期间，所述参考数据获取单元被配置以从所述至少一个参考传感器收集地球物理数据；

将每一参考数据获取单元连接到至少一个参考传感器；

当所述传感器被放置在第一位置时，计算在第一数据收集操作期间的至少一些连接至所述数据获取单元的传感器和连接至所述参考数据获取单元的参考传感器之间的第一空间导数；

当所述传感器被放置在第二位置时，计算在第二数据收集操作期间的至少一些连接至所述数据获取单元的传感器和连接至所述参考数据获取单元的参考传感器之间的第二空间导数；以及

计算所述第一和第二空间导数之间的微分空间导数，每一所述微分空间导数表示放置在第一位置的传感器和放置在第二位置的传感器之间的空间导数。

40.如权利要求38或39所述的数据获取系统，还包括用于计算所述空间导数的积分的装置。

41.如权利要求38所述的方法，其中产生时间参考数据的步骤包括提供GPS接收机的步骤。

42.如权利要求38所述的方法，其中，产生时间参考数据的步骤包括提供振荡器的步骤。

43.如权利要求42所述的方法，其中所述振荡器包括精密温控晶体振荡器，以及产生时间参考数据的步骤还包括提供计数器的步骤，所述计数器被配置以对由所述振荡器产生的信号计数。

44.如权利要求42或43所述的方法，还包括步骤：便于在所述数据获取单元上接收同步信号，所述同步信号可被所述处理装置使用以调整所述振荡器的频率，并从而调整获取地球物理数据的采样的时间，以便获取地球物理数据的采样的时间和在其它数据获取单元中获取地球物理数据的采样的时间同步。

45.如权利要求38所述的方法，还包括接收用于所述处理装置的后续运行的程序以及在数据获取单元上存储该程序的步骤。

46.如权利要求38所述的方法，还包括步骤：当执行作为地球物理测量的部分的多个数据收集操作时，计算多个相应的重复采样值的平均采样值，以便减小干扰对所述采样的影响以及减少数据量。

47.如权利要求38所述的方法，还包括步骤：比较所述重复采样值，并丢弃与大多数重复采样值相差预定量的采样。

48.如权利要求38所述的方法，还包括步骤：计算在被作为地球物理测量的部分而执行的数据收集操作期间所获取的多个连续采样的平均采样值以产生所述连续采样的代表性采样。

49.如权利要求38所述的方法，还包括步骤：估计在测量点上存在的干扰量。

50.如权利要求49所述的方法，其中，通过使用第一极性的入射磁场来执行第一数据收集操作以产生第一响应、通过使用第二极性的入射磁场来执行第二数据收集操作以产生第二响应、以及通过计算第一和第二响应之和以使得第一和第二响应相抵来估计存在的干扰量。

51.如权利要求38所述的方法，还包括步骤：对所收集的地球物理数据滤波以便消除周期性干扰。

52.如权利要求38所述的方法，还包括步骤：利用傅立叶变换分析将所收集的地球物理数据变换到频域。

53.如权利要求38所述的方法，还包括步骤：在地球物理测量期间校正在能量源的幅度中的偏差。

54.如权利要求53所述的方法，其中校正幅度中的偏差的步骤包括：校正由提供给所述能量源的能量中的偏差导致的在所述能量源的幅度中的偏差的步骤。

55.如权利要求38所述的方法，还包括步骤：产生至少一个在评估所收集的地球物理数据的质量时使用的质量控制指示符。

56.如权利要求55所述的方法，还包括步骤：计算所收集的地球物理测量数据的标准偏差值。

57.如权利要求38所述的方法，还包括步骤：根据所收集的地球物理测量数据的幅度的估计来调整施加于所收集的地球物理测量数据的增益电平。

58.如权利要求38所述的方法，还包括步骤：下推所收集的地球物理测量数据以便增加位于测量区域的表面之下的目标的清晰度。

59.如权利要求38所述的方法，其中所述方法还包括步骤：便于传送所处理的地球物理数据和/或程序到数据获取单元或从数据获取单元传送所处理的地球物理数据和/或程序。

60.如权利要求38所述的方法，还包括步骤：向每一数据获取单元提供显示装置，所述显示装置用于向操作员提供指示数据获取单元的操作的信息。

61.如权利要求33所述的系统，其中所述系统被配置以利用所述参考数据获取单元和相关的参考传感器来校正所述能量源中的偏差。

62.如权利要求53所述的方法，还包括步骤：使用参考数据获取单元和相关的参考传感器来校正所述能量源中的偏差。

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