本发明属于地球物理勘探调查，尤其涉及一种热电场电位测量装置及观测方法。
背景技术：
1、常规的热电场电位采集中多数采用两个电机采集热电场观测区域电位的变化，将采集的数据通过线缆传输给pc上位机实现数据的存储。传统测量仪器缺少关键的信号反馈处理装置和信号调理装置，无法避免环境噪声的干扰，并且信号放大倍数有限，导致最终获得的热电场电位信号失真和分辨率的降低，降低采集性能。同时，常规热电场电位采用单点观测（测量）的方式，缺少时间同步性，导致有效数据背景噪声不一致，对后期数据的处理带来难度。
技术实现思路
1、本发明的一个目的在于提供一种热电场电位测量装置，有效解决环境噪声对采集结果的干扰的问题。
2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种热电场电位测量装置，包括一个参考用不极化电极、多组采集节点和数据集成中心，所述参考用不极化电极设置在电势变化平缓的地方，用于作为所有采集节点测量的参考点。
3、每组所述采集节点包括采集用不极化电极、用于信号调理的紫铜电极、信号调理板卡、信号反馈板卡、信号采集板卡、数据采集控制板卡、卫星接收机板卡和lora无线通信发送板卡。
4、所述信号调理板卡分别与参考用不极化电极、采集用不极化电极和紫铜电极相连，所述信号调理板卡还分别与信号反馈板卡和信号采集板卡相连，所述数据采集控制板卡分别与信号采集板卡、信号反馈板卡、卫星接收机板卡和lora无线通信发送板卡相连。
5、所述数据集成中心包括lora无线通信接收板卡、sd卡存储板卡和数据接收控制板卡，所述数据接收控制板卡分别与lora无线通信接收板卡和sd卡存储板卡相连接。
6、进一步地，所述采集用不极化电极和参考用不极化电极，用于检测热电场电位的变化并转换为电信号，作为热电场电位信号的差分输入。
7、所述紫铜电极用于接收来自环境中的噪声干扰，并传递给信号调理板卡。
8、所述信号调理板卡用于抑制热电场电位信号的共模干扰，动态弥补环境噪声的干扰，并且对热电场电位信号进行滤波和放大，所述信号调理板卡还用于接收来自信号反馈板卡输出的直流电压信号，降低原始热电场电位信号的幅值。
9、所述信号采集板卡用于对所述信号调理板卡发送的热电场电位放大信号进行模数转换，将模拟信号转换为对应的数字信号。
10、所述信号反馈板卡用于输出与热电场电位信号相反的直流分量，降低原始热电场电位信号的幅值。
11、所述卫星接收机板卡用于提供经纬度位置信息和采集时间。
12、所述lora无线通信发送板卡用于将采集到的电位信息传输到数据集成中心。
13、所述数据集成中心用于接受来自各采集节点的电压数据并进行本地存储。
14、进一步地，所述lora无线通信接收板卡用于接收来自各采集节点由lora无线通信发送板卡发送的热电场电位信息。
15、所述sd卡存储板卡用于本地存储lora无线通信接收板卡接收到的热电场电位信息。
16、所述数据接收控制板卡用于控制lora无线通信接收板卡和sd卡存储板卡，进行热电场电位信息的接收和存储。
17、进一步地，所述信号调理板卡包括信号防雷电路、信号共模抑制电路、信号滤波电路、信号放大电路和信号输入跟随电路。
18、进一步地，所述信号采集板卡包括模数转换器电路和参考用基准电压电路。
19、进一步地，所述数据采集控制板卡中设有异构多核工业处理器，所述异构多核工业处理器的cortex-m4f内核用于接受来自信号采集板卡发送的热电场电位信号，并且解析卫星接收机板卡发送的gnss信息进行irig-b码对时和经纬度信息的获取，通过ti-rpmsg机制将时间信息发送至cortex-a53内核完成对热电场电位的数字信号的时空信息的添加。
20、cortex-a53内核还负责根据读取的电压值计算出直流电压值，控制信号反馈板卡输出对应电压和将数字信号进行打包通过lora无线通信发送板卡发送给数据集成中心。
21、本发明的另一个目的在于提供一种热电场电位观测方法，采用以上实施例所述的热电场电位测量装置，包括：在野外采集热电场电位时，每组采集节点包括一个参考用不极化电极、一个采集用不极化电极和一个紫铜电极，其中，参考用不极化电极为所有采集节点共用一个。
22、参考用不极化电极和采集用不极化电极在初次使用时，将参考用不极化电极和采集用不极化电极的底部均置于2～3厘米饱和食盐水中1分钟。
23、参考用不极化电极在布放时选择电势平稳的地方，将参考用不极化电极底部向下垂直放置在电极坑中部，用力平稳按下电极，使之与土壤密切接触，按下后不要晃动，电极坑中提前浇灌饱和食盐水增加导电能力。
24、在热电场调查区域按提前规划的布置方案将采集用不极化电极的底部向下垂直放置在每个电极坑中部，用力平稳按下电极，使之与土壤密切接触，按下后不要晃动，电极坑中提前浇灌饱和食盐水增加导电能力。
25、在采集用不极化电极周围20cm距离埋入紫铜电极；将信号调理板卡与参考用不极化电极、采集用不极化电极和紫铜电极相连接，在热电场调查区域外围地形平坦并且远离工业电网及变电站设备的地方放置数据集成中心，采集节点和数据集成中心自动组网将采集的数据发送到数据集成中心，自动完成数据存储，数据集成中心的sd卡存储板卡中得到带时空信息的热电场电位信息数据。
26、与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：（1）本发明通过三个电极（参考用不极化电极、采集用不极化电极和紫铜电极）的测量方式减少了采集过程中大地游散电流、50hz工频干扰等噪声的影响，确保采集的信号准确。
27、（2）本发明通过采用多核异构处理器对采集的数据信息通过irig-b码对时方案添加精准的时间信息，实现对多点信息的同步采集，在后期数据处理时因为背景噪声一致，因此可以最大限度地处理掉环境噪声的影响。
28、（3）本发明通过信号反馈板卡输出与热电场电位信号极性相反的直流信号，抵消热电场电位信号中的部分直流分量，使微小的热电场电位信号进一步缩小，从而经过信号调理板卡时放大电路能对热电场电位信号进行更大的放大倍率，提高采样精度。
29、（4）本发明通过卫星授时，保证采集时间来源一致，同步采集热电场调查区域内各个观测点的热电场电位信息，使得采集的热电场电位信息的有效数据背景噪声一致，在后期数据处理时有效数据的背景噪声一致，可以最大限度地处理掉环境噪声的影响。
1.一种热电场电位测量装置，其特征在于，包括一个参考用不极化电极、多组采集节点和数据集成中心，所述参考用不极化电极设置在电势变化平缓的地方，用于作为所有采集节点测量的参考点；
2.根据权利要求1所述的热电场电位测量装置，其特征在于，所述采集用不极化电极和参考用不极化电极，用于检测热电场电位的变化并转换为电信号，作为热电场电位信号的差分输入；
3.根据权利要求2所述的热电场电位测量装置，其特征在于，所述lora无线通信接收板卡用于接收来自各采集节点由lora无线通信发送板卡发送的热电场电位信息；
4.根据权利要求3所述的热电场电位测量装置，其特征在于，所述信号调理板卡包括信号防雷电路、信号共模抑制电路、信号滤波电路、信号放大电路和信号输入跟随电路。
5.根据权利要求4所述的热电场电位测量装置，其特征在于，所述信号采集板卡包括模数转换器电路和参考用基准电压电路。
6.根据权利要求5所述的热电场电位测量装置，其特征在于，所述数据采集控制板卡中设有异构多核工业处理器，所述异构多核工业处理器的cortex-m4f内核用于接受来自信号采集板卡发送的热电场电位信号，并且解析卫星接收机板卡发送的gnss信息进行irig-b码对时和经纬度信息的获取，通过ti-rpmsg机制将时间信息发送至cortex-a53内核完成对热电场电位的数字信号的时空信息的添加；
7.一种热电场电位观测方法，其特征在于，采用权利要求1-6中任一项所述的热电场电位测量装置，包括：
