那一年,填报高考志愿的陈儒军,无意中闯入了地球物理的世界。选择了,就要做好。或许,正是这样的性格,让他沉浸于勘探世界。
研究生时代,陈儒军跟着学院的老师参与到多项大地电磁野外数据采集和基桩完整性检测工作中。其间,他接触到了许多进口勘探仪器,而这些仪器均涉及数字信号处理技术。陈儒军当时便意识到数字信号处理和计算机技术将在未来的地球物理勘探中发挥重要作用。
“没有足够的知识积累,就没有深度的科研探索。”陈儒军利用课余时间,学习数字信号处理技术相关知识。他将所学的知识,转化为科研实践,相继开发了包含数字滤波、自适应滤波、小波变换和各种现代谱估计算法的软件系统,并将这套系统应用于伪随机多频激电信号的处理中。
之后,陈儒军进入中国石油集团东方地球物理公司,在综合物化探事业部教授级高级工程师何展翔和中南大学人工智能权威蔡自兴教授联合指导下从事企业博士后研究。
工作中,他不仅开发了一种基于物联网、智能控制和功能可编程的通用型物探仪器,可以通过修改采集软件来实现特定的采集功能;还研发了油气直接检测电磁系统,在实现大地电磁数据采集的同时,还能采集何展翔教授发明的时频电磁探测中的各种电磁信号。通过多次对比试验,证实陈儒军自主研制的仪器性能优于进口仪器。
2012年,陈儒军回到了中南大学,将探索的目光放在了深部金属矿勘探领域。当时,激电法是解决金属矿勘探问题的一种主流地球物理勘探方法。尤其是在固体矿产的勘探上,激电法能够探测到浸染状金属硫化物引起的异常。但是,这种方法也存在勘探深度较浅、施工效率低、勘探成本高及无法区分金属矿与碳化围岩引起的激电异常等缺陷。
针对上述问题,陈儒军团队进行了有针对性的攻关,经过十余年的研究,他们在仪器和方法上进行了大量创新,建立了一套勘探技术体系,成功研发出扩频激电探测技术与装备。这个装备实现了大深度(>1000米)、高精度、高效率、低成本的频谱激电测量。技术装备经某公司产业化,已批量生产并销售给多个勘探单位,并在甘肃白银厂铜铅锌多金属矿、河南楸树湾铜钼矿、江苏固城湖铜铅锌金银多金属矿、西藏罗布莎铬铁矿、内蒙古白云鄂博稀土矿、贵州亚都铅锌矿等探测中获得成功应用。2021年,“阵列式扩频激电法关键技术研究及应用”项目获得了中国有色金属工业科学技术奖一等奖。
在勘探领域,具有勘探深度大、施工便捷、勘探效率高等优点的大地电磁法已广泛应用于矿产勘探、油气勘探、工程勘探及灾害监测等领域。但它的勘探效果,取决于采集设备的灵敏度、噪音水平及抗干扰能力等指标。
电磁干扰影响大地电磁的勘探精度和有效勘探深度,严重影响深部找矿效果。在这样的背景下,陈儒军团队开展了一系列创新研究,他们将最新的电子电路技术、信号处理技术及通信技术应用到了大地电磁仪器中,研发出了一套低噪音、宽频带、低功耗、轻便化的物联网抗干扰大地电磁仪GSEM-W10,并联合俄罗斯科学院大地电磁数据处理专家合作研发了大地电磁数据处理软件GSEM-PROS。这套技术装备经长沙巨杉智能科技有限公司产业化后,已被多个勘探单位应用在多个矿产资源及地下水勘探项目中,并获得了一致好评。
目前,陈儒军主要在江苏开展深部找矿突破和在贵州开展岩溶地下水污染大深度三维精细探测。其中所用到的探测装备,全是陈儒军团队自主研发的。如何把人工智能和地球物理仪器结合也是陈儒军未来的探索目标。目前,陈儒军负责向湖南省教育厅申报的中南大学AIoT和地质地球物理创新创业教育中心已经获得批准。下一步将向学校申请成立中南大学AIoT与地质地球物理工程中心。
据介绍,未来,陈儒军将继续在勘探世界,踔厉奋发,砥砺前行,继续用知识和成果,书写他和学生的勘探故事。(中南大学地球科学与信息物理学院供稿)
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