陈儒军

副教授 硕士生导师

入职时间:2003-10-31

所在单位:地球科学与信息物理学院

职务:Associate Professor

学历:博士研究生毕业

办公地点:中南大学新校区地科楼321室

性别:男

联系方式:电话:13787080374; QQ:554035269; 微信:chen_rujun112358; Skype:chen.rujun.12358

学位:博士学位

在职信息:在职

主要任职:SEG、AGU、EAGE、IEEE仪表与测量学会、IEEE计算机学会、中国地球物理学会、中国仪器仪表学会会员,中国地球物理学会技术委员会委员、湖南省地球物理学会理事

其他任职:IEEE技术委员会10(TC10)委员

毕业院校:中南大学

学科:地质资源与地质工程

曾获荣誉:

2009-08-08  当选:  优秀指导老师, 中南大学信息物理工程学院物探所第二届科技论文报告会

2007-08-08  当选:  中国有色金属工业科学技术一等奖,西部特殊地貌景观双频激电法技术与示范研究

2007-08-08  当选:  中国煤炭工业科学技术三等奖,FDG-A防爆多功能高密度电法探测系统

2004-08-08  当选:  湖南省自然科学优秀学术论文三等奖,海底大地电磁探测仪数据采集软件

2002-08-08  当选:  中国有色金属工业科学技术一等奖,均匀广谱伪随机电磁法理论及应用研究

2002-08-08  当选:  湖南省科学技术进步二等奖,伪随机电磁法及其多功能仪器研究

研究领域

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陈儒军参观俄罗斯莫斯科大学地质博物馆(2018)

地球物理仪器:在地球物理仪器方面开展了系统、广泛和深入的研发工作,并将科研成果产业化,创造直接经济效率过亿元,间接经济效率过100亿元。包括微弱地球物理信号测量,实现了微弱地球物理信号的高保真采集;低功耗地球物理数据采集,在保证地球物理信号采集质量基础上大幅度降低整个采集系统功耗,功耗大幅度低于进口同类仪器,获得日本同行高度赞扬;大规模地球物理信号采集,基于当前先进的无线和有线传感器网络,实现大量地球物理信号采集单元的无线或有线快速组网和大规模测控;地球物理仪器性能评价,基于可回溯的IEEE标准和地震勘探仪器性能评价方法,建立了电法和电磁法仪器的性能评价体系,可定量分析不同仪器的性能差异。在上述工作基础上,和合作者一起成功研制了大规模频谱激电仪、大地电磁仪、音频大地电磁仪,在高分辨率瞬变电磁信号接收、大功率瞬变电磁信号发射、岩矿石标本复电阻率测量上取得了若干突破。

 基于ZigBee无线传感器网络和GPS驯服恒温晶振同步的大规模电磁探测系统采集单元原理框图(Chen et al., 2010)

 

 

 基于ZigBee和GPS的大规模电磁探测系统野外应用(Xi et al., 2014)

 Distributed FDIP acquisition unit in the field based on Zigbee, GPS, 24-bit ADC, and spread spectrum signal and relative phase IP measurement (Xi et al., 2013)

  

地球物理信号处理:研究生期间的大地电磁野外数据采集和基桩完整性检测工作使陈儒军认识到数字信号处理在地球物理中的极端重要性。在研究生期间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多频激电信号的处理中,获得何继善院士的高度肯定和赞扬。之后陈儒军一直研究包括统计信号处理在内的各种信号处理算法,并应用到瞬变电磁信号、大地电磁信号和扩频激电信号处理中。在解决扩频激电信号处理方面取得显著效果,为大规模推广扩频激电提供了保障。目前正将图像处理算法和机器学习算法引入大地电磁信号处理、扩频激电信号处理和其它电磁信号处理中。

 

Using modified EMD to extract IP signal from raw data contaminated by practical trend interferences. Data of the left-hand column were theoriginal IP signal, data of the median column were the extracted IP data and data of the right-hand column were the separated trend interference (Liu et al., 2019)

 

Apparent resistivity and phase profiles at five frequencies with and without the modified EMD processing. The left-hand column is the apparent resistivity with and without the modified EMD processing. The right-hand column is the apparent phase at the five frequencies with and without the modified EMD processing. From top to bottom, the frequencies are 0.0039, 0.0078, 0.0156, 0.0313 and 0.0625 Hz, respectively (Liu et al., 2019)

  

岩石物理:2011年,在鲁安怀教授的建议下,陈儒军和合作者何兰芳开始岩石物理研究,并和鲁安怀教授共同招了一名硕士生崔宇。对岩矿石标本进行磁性、密度和频谱激电响应测量,尤其是利用自制岩矿石标本频谱激电响应测试仪测量了近万块岩矿石标本。在罗布莎铬铁矿勘探中,对岩矿石标本的密度、磁化率和频谱激电响应测量对该区的找矿突破起到了至关重要的作用。在长期很难取得勘探突破的矿区,发现可以通过频谱激电响应区分矿与非矿激电异常,并通过野外勘探所证实。对于深部找矿、地热勘探、浅层瞬变电磁勘探、环境与工程地球勘探、非常规油气勘探等,岩石物理研究显得非常必要,下一步将在研制新一代岩矿石频谱激电响应测量仪的基础上,将岩石物理研究与岩矿石的矿物组成、矿物结构、矿物含量、孔隙度、含水饱和度等结合起来,解决找矿突破和环境与工程地球物理中的深层次问题。

 

 SIP measurement system for laboratory usage in working. 1. AFG 3021C signal generator, 2. Non-polarized sample holder, 3. Impedance buffer, 4. Data acquisition system, 5. Personal computer (Chen et al., 2016)

 

地球物理勘探:新技术新方法的效果需要通过地球物理勘探来体现,地球物理勘探也不断对地球物理新方法新技术提出需求。地球物理仪器、地球物理信号处理和岩石物理研究的最终目的是提升地球物理勘探的效果。正关注地球物理勘探目前能解决什么问题?还有什么问题无法解决?能不能通过地球物理仪器和方法的创新来解决目前尚未解决的问题?能不能通过地球物理仪器和方法的创新提升勘探效果?降低勘探成本?

 

Final tomogram with topography. (a) The 2D resistivity model and (b) 2D IP model (chargeability). Both tomograms are derived from the apparent complex resistivity data at 0.41 Hz. The thick black lines show the shape and location of Pb-Zn ore bodies defined by the eight wells. The thin black lines show the location of 10 wells. The location of these wells is not exactly in the plan of the profile. (Liu et al., 2017)

智能地球物理:大概15年前,陈儒军认识到人工智能可能对地球物理仪器和方法产生革命性影响。为此在我国人工智能教育之父、IEEE会士、SCI全球高被引学者蔡自兴教授门下做了近10年的博士后,在地球物理仪器设计中为仪器的智能控制留下了接口,获得相关的3项国家发明专利授权。近年来,支撑人工智能方法的硬软件得到极快发展,人工智能可以让地球物理仪器像智能手机相机一样发挥极限能力,并且在地球物理信号处理中实现最佳信号处理。陈儒军目前正将智能手机融合到地球物理仪器设计中,在硬件和软件方面正在开展相关工作,并取得了一些成效。

正在开发的基于智能手机APP的便携式岩矿石频谱激电响应测试仪用户界面(同时具备蓝牙和WiFi传输功能,支持标本拍照、GPS定位、全波形测量和数据库管理)