鄂尔多斯市广域清洁能源有限公司：变频率密度伪随机电磁发射系统

成果简介：

一、技术体系与来源

变频率密度伪随机电磁发射系统是香港中文大学（深圳）城市地下空间及能源研究院（简称“港中深城地院”，IUSE）的核心技术体系，属于大深度高精度电磁勘探装备的关键环节。该体系由何继善院士（中国工程院首批院士、中国电磁法理论方法技术奠基人）创立与发展，其主持的“大深度高精度广域电磁勘探技术与装备”获2018年度国家技术发明奖一等奖。

港中深城地院于2020年11月挂牌成立，2021年2月经深圳市委编办批准正式成立，是致力于城市地下空间与能源领域集理论研究、仪器研发、示范应用和人才培养于一体的综合性研究平台。围绕“变频率密度伪随机电磁发射”，其核心技术包括：广域电磁法、三维多频伪随机激电法、物探仪器大功率伪随机发射技术、可靠发射技术、高精度大动态范围采集技术。

二、成果基础与资质

“大深度高精度广域电磁勘探技术与装备”获2018年度国家技术发明奖一等奖，大功率伪随机发射技术获国家技术发明二等奖。“广域电磁法”技术获国家发明专利15项、其他知识产权13项，获20余个重大项目资助，2022年《广域电磁法技术规程》成为中国地质矿产行业标准。“双频激电法”获国家发明奖、国家科技进步奖及省部级奖9项，2005年起被中国地质调查局列为重点推广技术，2020年被自然资源部确定为行业标准。整体受理专利37项，登记软件著作权39项，行业标准1项。

研究院现有人员100余人（院士1名、国家及地方领军人才6名），获国家高新技术企业认定，建成两个省级新型研发机构及多个院士工作站。

技术优势：

一、与传统定频/扫频/CSAMT的对比

二、关键创新点

1.伪随机编码原理：三元数加法群的自封闭加法，实现可复现、强相关性的伪随机波形。

2.变密度（对数均匀）频率谱设计：在等深度增量上布置频点，兼顾深探测与高分辨率。

3.可靠发射技术：无源无损缓冲+高效热管，解决大功率开关过冲与散热难题。

4.大深度高精度广域视电阻率定义：精确定义深部信息，实现“探得深、探得精、探得准”。

5.广域电磁与伪随机激电同步探测：多源错频激发、阵列同步采集，一次作业获取电阻率+极化率等多参数。

应用场景：

一、地热能源探测评价

系统可精细识别地下流体、控热—导水构造等地热要素，对热储结构进行三维成像并开展储量评估。云南普洱（宁洱—澜沧）地热能综合勘查：精准刻画复杂构造区花岗岩电性结构，成果被国家能源局纳入《“十四五”能源领域科技创新规划》监测依托项目。云南中深层地热能：探测深度6000m，圈定有利区块11个。海南海口干热岩勘查：强干扰城区布设，预测误差仅2.5%，5131m实测温度达188.71℃，实现华南深层高温找热突破。鄂尔多斯关联：可用于本地基岩热储与中深层地热资源评价、风光储基地地热勘查，服务新能源产业绿色低碳发展。

二、矿产资源勘探（含内蒙古智慧找矿）

系统在金属矿与战略矿产深部找矿中效果显著，并已与人工智能、大数据结合形成智能找矿能力。金属矿：世界最大钨矿（朱溪钨铜矿）深部勘探；钦杭成矿带湘南段铜锡多金属矿（孔深3008.93m，1700m附近钻遇厚大铜矿体，真厚度17.73m）。海相钾盐增储：国家科技重大专项，思茅盆地钾盐资源储量提升，支撑国家钾盐战略储备。内蒙古智慧找矿大模型平台（2025年2月部署）：地质数据智能化提取准确率≥90%，找矿预测效率提升≥20%、成功率提升≥5%。“大数据驱动的智能化矿产资源预测关键技术研发”（2025年7月立项，经费3000万元、周期3年），面向“维拉斯托—莲花山”成矿带。

三、油气勘探与压裂监测

聚焦非常规天然气产业痛点，开展页岩气深部气水识别、老井剩余资源量评价与压裂实时监测，累计项目20余项。“压裂实时监测系统V2.0”：兼容水平井与定向井，实现压裂液波及范围实时监测，已在大关、镇雄、威信等项目应用。

四、工程地质——危岩地灾与隧道硐室

危岩地灾：创新融合广域电震幅频一体化监测技术与传统监测技术，发布“地质灾害监测预警系统V1.5”，应用于三峡库区、华新叁天矿山、华电泸定水电站等。隧道硐室：超前地质预报识别断层、破碎带、岩溶、突涌水等风险。压缩空气储能人工硐室多方法多参数融合选址与数字孪生。

五、水库病险与城市地下空间

拟流场法堤坝渗漏检测：三分量传感器+潜航器，可探测100m深水区隐形渗漏，案例含深圳松子坑、重庆南川鱼枧、梅子桥水库。城市管网渗漏检测：基于多频伪随机广域电磁法理论，结合AI算法分离渗漏信号与背景干扰。城铁隧道探测：长沙昭山城铁案例反演拟合误差<5%，精准定位隧道空间位置。海洋矿产勘探与工程地质勘察：海、陆、空多场景精细电磁法勘探。

六、鄂尔多斯本地化落地场景

本系统在鄂尔多斯的本地化应用方向包括：煤矿采空区、积水区与水害的电磁探测与超前预报，服务亿吨级产能矿山本质安全。煤炭与金属矿深部找矿，对接内蒙古智慧找矿大模型平台。风光储基地地质安全与中深层地热资源评价，支撑“四个世界级产业”与碳达峰试点。智能矿山电磁安全与车联网频谱兼容规划，保障无人驾驶矿卡等智能装备可靠运行。