发明创造名称：隐伏断层探测仪器及分析方法
外观设计名称：
决定号：194675
决定日：2019-11-12
委内编号：1F260436
优先权日：
申请（专利）号：201610167422.7
申请日：2016-03-23
复审请求人：湖南科技大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：彭齐治
合议组组长：杜鹃
参审员：李涵
国际分类号：G01V3/12;G01V3/38
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求与作为最接近的现有技术的对比文件之间存在区别特征，而该区别特征是所属技术领域的技术人员基于本领域的惯用技术手段所容易想到的，那么对于所属技术领域的技术人员来说，该项权利要求相对于该对比文件和本领域惯用技术手段的结合不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610167422.7，名称为“隐伏断层探测仪器及分析方法”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请日为2016年03月23日，公开日为2016年08月03日。申请人为湖南科技大学。
经实质审查，国家知识产权局原专利实质审查部门于2018年08月03日发出驳回决定，以本申请权利要求第1-5项不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定为由驳回了本申请，驳回决定中引用如下2篇对比文件：
对比文件1：“地下磁流体探测方法在煤矿水害隐患探测中的应用”，陈红钊 等，《矿业工程研究》，第26卷第4期，第32-35页，公开日为：2011年12月31日。
对比文件2：“天然电场探测的数据解析方法研究及其仪器研制”，龙魁，《中国优秀硕士学位论文全文数据库 基础科学辑》，第03期，第A011-350页，公开日为：2015年03月15日。
驳回决定所依据的文本为申请日2016年03月23日提交的说明书第1-27段、说明书附图图1-13、说明书摘要、摘要附图，于2018年05月02日提交的权利要求第1-5项。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1.一种隐伏断层探测仪器及分析方法，探测仪器包括前置输入模块、信号调理模块、模数转换模块、DSP处理模块，前置输入模块通过两段信号电缆连接16根插入地表的探针以接收天然瞬变电磁波穿透地层在地面形成的分布电场信号并直接和通过信号调理模块传输到模数转换模块，DSP处理模块接收模数转换模块的连续采集输出数据并输出逻辑控制信号至模数转换模块、信号调理模块和前置输入模块的控制端；其特征在于：上位机读取探测仪器保存的探测数据经数字抗混滤波、FFT变换与频谱细化、谱线搜索、特征信息识别后得到隐伏断层特征信息及参数，根据特征信息主频频率fz定量计算隐伏断层埋藏深度h，根据多组特征信息边频综合幅值e(tn)估算导水断层的导流水量Sw，通过四维物探曲线低值异常并结合动态信息、裂隙信息参数来综合分析评估隐伏断层的存在状态，通过测线平移或更换极距较小信号电缆的多次重复探测或精确定位探测来确定断裂带宽度和结构。
2.根据权利要求1所述的隐伏断层探测仪器及分析方法，其特征在于：所述的前置输入模块包括A组和B组信号电缆接口、二极管D1~D16、微型继电器JD1、四运放IC1~IC15、单运放IC16、数字控制电位器PR1~PR15、电阻R1~R155、电容C1~C60，实现15通道探针接收信号的程控差分放大、高通滤波和双极性转换，以及信号电缆接入检测、探针连接状态检测和输入限幅保护。
3.根据权利要求1所述的隐伏断层探测仪器及分析方法，其特征在于：所述的前置输入模块包括A组和B组信号电缆接口、二极管D1~D16、微型继电器JD1、四运放IC1~IC15、单运放IC16、数字控制电位器PR1~PR15、电阻R1~R155、电容C1~C60，实现15通道探针接收信号的程控差分放大、高通滤波和双极性转换，以及信号电缆接入检测、探针连接状态检测和输入限幅保护。
4.根据权利要求1所述的隐伏断层探测仪器及分析方法，其特征在于：所述的模数转换模块由1个16通道模数转换芯片IC19、8个双四选一模拟开关IC20~IC27组成，可在DSP处理模块控制下实现模数转换器对电缆接入信号、探针连接状态信号、前置输入模块的输出信号、可编程带通滤波器输出信号、程控后增益放大器输出信号的分时转换。
5.根据权利要求1所述的隐伏断层探测仪器及分析方法，其特征在于：所述的DSP处理模块包括DSP处理器、时钟与复位、CPLD、RAM、ROM、闪盘、USB接口、LCD触摸显示组件，DSP处理器在时钟与复位电路的驱动控制下通过总线与CPLD、RAM、ROM、闪盘、USB接口、模数转换模块、LCD触摸显示组件交换数据，还通过CPLD输出逻辑控制信号至RAM、ROM、闪盘、LCD触摸显示组件、前置输入模块、信号调理模块和模数转换模块的控制端；探测仪器的参数设置、功能自检、正常探测功能均在LCD显示提示下通过触摸操作实现。”
驳回决定认为：本申请独立权利要求1与对比文件1的区别技术特征在于：1)探测仪器具体包括前置输入模块、信号调理模块、模数转换模块和DSP处理模块，接收探针信号的为前置输入模块，并直接通过信号调理模块传输到模数转换模块，DSP处理模块接收模数转换模块的连续采集输出数据并输出逻辑控制信号至模数转换模块、信号调理模块和前置输入模块的控制端；2)分析过程具体还包括数字抗混滤波、FFT变换和频谱细化、谱线搜索，并根据特征信息主频频率fz定量计算隐伏断层埋藏深度h，根据多组特征信息边频综合幅值估算导水断层的导流水量，通过测线平移或更换极距较小信号电缆多次重复探测或精确定位探测来确定断裂带宽度和结构。基于该区别特征，该权利要求实际所解决的技术问题是对探测仪器信号接收与处理部分的具体设计，以及提高隐伏断层埋深以及导流水量的计算精度。而上述对断层探测仪器中信号接收和处理部分的具体设计，以及更精确的计算埋深和水量的区别特征被对比文件2公开。并且，在对比文件2的基础上，通过DSP处理模块输出逻辑控制信号至模数转换模块、信号调理模块和前置输入模块的控制端，以实现对各功能模块的逻辑控制；整体平移测线进行多次重复探测的方式来确定断裂带的结构分布或宽度大小；通过更换极距较小的信号电缆来精确定位探测以确定断裂带的宽度和结构，都属于本领域的常规技术手段；在对比文件1的基础上，进行数字抗混滤波、高通、低通或带通滤波，是本领域的常规选择。从属权利要求2-5所限定的附加技术特征或被对比文件1-2所公开，或属于本领域的惯用手段，因此，权利要求1-5不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人湖南科技大学（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年09月11日向国家知识产权局提出了复审请求，复审请求人声称对权利要求书进行了修改，但未提交权利要求书的修改替换页。
复审请求人认为：对比文件2的探测仪器内部仍然仅有一个模拟信号处理通道；探测仪器包括前置输入模块、信号调理模块、模数转换模块、DSP处理模块；其中，前置输入模块、信号调理模块、模数转换模块、DSP处理模块，数据处理方式，不是公知常识，不是显而易见的。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年10月24日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中仍以本申请不具备创造性为由坚持原驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
复审请求人于2019年05月07日提交了补正书，提交了权利要求书的全文修改替换页，将原权利要求2、4-5的附加技术特征和对“信号调理模块”的限定合并到原权利要求1中形成新的权利要求1。修改后的权利要求书如下：
“1. 一种隐伏断层探测仪器及分析方法，探测仪器包括前置输入模块、信号调理模块、模数转换模块、DSP处理模块，前置输入模块通过两段信号电缆连接16根插入地表的探针以接收天然瞬变电磁波穿透地层在地面形成的分布电场信号并直接和通过信号调理模块传输到模数转换模块，DSP处理模块接收模数转换模块的连续采集输出数据并输出逻辑控制信号至模数转换模块、信号调理模块和前置输入模块的控制端；其特征在于：前置输入模块包括A组和B组信号电缆接口、二极管D1~D16、微型继电器JD1、四运放IC1~IC15、单运放IC16、数字控制电位器PR1~PR15、电阻R1~R155、电容C1~C60，实现15通道探针接收信号的程控差分放大、高通滤波和双极性转换，以及信号电缆接入检测、探针连接状态检测和输入限幅保护；信号调理模块包括15个通道的工频陷波器、低通滤波器、可编程带通滤波器和程控后增益放大器，每个通道的信号调理电路由1个四运放IC17、1个开关电容滤波芯片IC18、1个数字控制电位器PR16、15个电阻R156~R170、8个电容C61~C68一起实现；模数转换模块由1个16通道模数转换芯片IC19、8个双四选一模拟开关IC20~IC27组成，可在DSP处理模块控制下实现模数转换器对电缆接入信号、探针连接状态信号、前置输入模块的输出信号、可编程带通滤波器输出信号、程控后增益放大器输出信号的分时转换；DSP处理模块包括DSP处理器、时钟与复位、CPLD、RAM、ROM、闪盘、USB接口、LCD触摸显示组件，DSP处理器在时钟与复位电路的驱动控制下通过总线与CPLD、RAM、ROM、闪盘、USB接口、模数转换模块、LCD触摸显示组件交换数据，还通过CPLD输出逻辑控制信号至RAM、ROM、闪盘、LCD触摸显示组件、前置输入模块、信号调理模块和模数转换模块的控制端，探测仪器的参数设置、功能自检、正常探测功能均在LCD显示提示下通过触摸操作实现；上位机读取探测仪器保存的探测数据经数字抗混滤波、FFT变换与频谱细化、谱线搜索、特征信息识别后得到隐伏断层特征信息及参数，根据特征信息主频频率fz定量计算隐伏断层埋藏深度h，根据多组特征信息边频综合幅值e(tn) 估算导水断层的导流水量Sw，通过四维物探曲线低值异常并结合动态信息、裂隙信息参数来综合分析评估隐伏断层的存在状态，通过测线平移或更换极距较小信号电缆的多次重复探测或精确定位探测来确定断裂带宽度和结构。”
合议组于2019年06月10日向复审请求人发出复审通知书，指出：本申请权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件2所公开内容的区别在于：（1）前置输入模块包括二极管D1~D16、微型继电器JD1、四运放IC1~IC15、单运放IC16、数字控制电位器PR1~PR15、电阻R1~R155、电容C1~C60，实现15通道探针接收信号；（2）信号调理模块包括15个通道的工频陷波器、低通滤波器、可编程带通滤波器和程控后增益放大器，每个通道的信号调理电路由1个四运放IC17、1个开关电容滤波芯片IC18、1个数字控制电位器PR16、15个电阻R156~R170、8个电容C61~C68一起实现；（3）模数转换模块还包括8个双四选一模拟开关IC20~IC27，可在DSP处理模块控制下实现对电缆接入信号、探针连接状态信号、前置输入模块的输出信号、程控后增益放大器输出信号的分时转换；（4）探测仪器的参数设置、功能自检、正常探测功能均在LCD显示提示下通过触摸操作实现；（5）通过四维物探曲线获得低值异常；（6）通过测线平移或更换极距较小信号电缆的多次重复探测或精确定位探测来确定断裂带宽度和结构。而上述区别（1）-（6）均属于本领域技术人员的常用技术手段，因此在对比文件2的基础上结合本领域常用技术手段得出该权利要求所要求保护的技术方案，对本领域的技术人员来说是显而易见的，本申请权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审请求人于2019年07月12日提交了意见陈述书，但未修改申请文件。复审请求人认为：（1）对比文件2不能简单地相当于本申请权利要求1的技术方案，还需要针对探测目标，即隐伏断层，设计仪器以及探测分析方案；（2）对比文件2没有公开本申请中探测仪器的具体细节结构，本领域技术人员在对比文件2的基础上结合本领域常规技术、常用技术手段得不到本申请的技术方案，需要根据探测对象特点，具体设计各模块并进行仿真、测试；（3）本申请的探测方法具体分为六步，每个步骤的优化组合需要付出创造性劳动；（4）对比文件1的采集方法与本申请不同；（5）对比文件2的采集方法与本申请不同；（6）本申请可有效抑制因隐伏断层探测过程中时空差异而出现的采集数据误差或干扰，为后续反演过程提供可靠的探测数据，以解决现有物探方法在隐伏断层探测与分析方面存在物探曲线多解性的问题。
复审请求人于2019年08月31日再次提交了意见陈述书，但未修改申请文件，其陈述的理由与2019年07月12日提交的意见陈述书相同。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，依法作出审查决定。
二、决定的理由
1、审查文本的认定
在复审程序中，复审请求人于2019年05月07日提交了权利要求书全文的修改替换页，经审查，其中所作的修改符合专利法实施细则第61条第1款的规定和专利法第33条的规定。因此，本决定以申请日2016年03月23日提交的说明书第1-27段、说明书附图图1-13、说明书摘要、摘要附图，以及2019年05月07日提交的权利要求第1项为基础作出。
2、关于专利法第22条第3款的问题
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步。
如果一项权利要求与作为最接近的现有技术的对比文件之间存在区别特征，而该区别特征是所属技术领域的技术人员基于本领域的惯用技术手段所容易想到的，那么对于所属技术领域的技术人员来说，该项权利要求相对于该对比文件和本领域惯用技术手段的结合不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备创造性。
具体就本案而言，独立权利要求1请求保护一种地下水径流探测方法及仪器。对比文件2公开了天然电场探测的数据解析方法研究及其仪器研制，并具体公开了以下技术特征：
（第2页第4段）本课题的研究的天然电场探测仪器的主要功能就是能够准确定位地下水和地下裂隙的分布情况以及存在深度。所以此探测方法完全可以应用于找水打井、堤坝渗流探测、矿山水害防治和老窑采空区探测等方面。
（第23页倒数第1段）本探测系统由天然电场探测仪、探测专用电缆、专用信号探针、USB&GPS通信电缆、上位机软件等组成。天然电场探测仪器系统的标准配置见表3.1。表3.1中记载了包括16 根专用信号探针和2 根探测专用电缆。
（第24页倒数第2段至第25页第2段）天然电场探测仪器设计的重点就是数据采集装置设计，该探测装置主要的功能是对探针接收到的电场信号进行信号处理、数据采集和数据储存。本系统的基本原理框图如图3.2所示，本系统主要包括模拟信号处理部分通道和数据采集装置的主处理器部分。模拟信号处理部分主要包括：信号输入电路、通道选择电路、50Hz陷波电路、输入适配电路、可变增益放大电路、后可变增益放大电路、可选带通滤波器组和A/D转换电路等。主处理器部分主要包括：电源电路及模拟参考电压产生电路、主处理器TMS320C6726及外围电路、SD卡数据存储、SDRAM、FLASH、通讯接口（GPS定位、USB与上位机接口）、触摸屏显示器、复杂可编程联机控制器件等。
（第25页倒数第1段）本设计采用16路探针一次只选通2路，一次完成一个测点的纵深探测范围内全部数据，依次选通其它通道，进行探测数据采集。这种方法还有一个优点，就是在深度探测的时间上更加同步，可以提高深度探测精度，消除时间对信号的不同步影响。如图3.3所示，此为模拟部分的设计功能框图，主要包括信号的输入、可编程预算放大电路、50Hz陷波电路、低通滤波器以及由低通滤波器、带通滤波器和高通滤波器组成的16个可编程带宽可调的滤波器组电路和A/D转换电路构成。
（第27页）每段线缆连接的8个探针都接到每段线的尾端接线盒，通过探测装置经控制线发送8位数据经移位输出芯片选通两片8选1的模拟开关选通2个探针。
（第28页）3.2.2信号输入及其探针检测电路设计；信号输入及通道选择电路如图3.6所示；接口插座1和2是探针信号的输入端，D1~D4为二极管，起到输入保护，当输入电压大于所接的电压VDD时，二极管D2、D4导通，信号不再输入下面的电路，这样就可以保护到后面电路元件烧坏。磁珠Z1、Z2用于滤除探测电缆上不需要的EMI噪声；电容C6、C7用于阻挡由于虚地引起的直流电平，实际上是一个高通滤波器，并将探针的探测信号耦合到两个模拟开关IC5A对应的输入公共端COM1、COM2和COM3、COM4。
模拟开关的控制端IN1~IN4由DSP经CPLD和起电平转换作用的三极管控制开关导通。
（第29页）3.2.3前置可变增益放大电路设计；图3.7前置可变增益放大电路，该放大电路包括IC1A，IC1B两个运算放大器。
（第30页）3.2.4 输入适配电路和50Hz陷波器设计；输入适配电路是一个具有高输入阻抗的差动放大电路；该电路的特点是：输入级加入了射极跟随放大器，增大了输入阻抗，第二级为差动放大电路；可以将图3.9中的虚线框中的电路改用标准的仪表放大器实现。
（第32页第1段）根据天然电场探测对信号的要求，将探测到的天然电场信号根据频率范围分成16个段，设计一个滤波器组，对着16个频率段的信号进行提取。滤波器组分为一个低通滤波器，14个带通滤波器和一个高通滤波器。
（第34页）带通滤波器设计，带通滤波器仍然采用LTC106的模式1设计，其电路结构如图3.12所示。图3.12中示出的是2阶带通滤波器。
（第35页倒数第1段）3.2.6 A/D转换电路设计；A/D转化电路即把模拟量或者连续变化的量转换车管离散的数字量的电路。采用的A/D转换芯片为TI公司生产的ads7953，该芯片为16通道。DSP芯片的SPI0串口SPI0_CLK、SPI0_SIMO、SPI0_SOMI直接与A/D芯片的串口连接。
（第37页）探测装置采用DSP CPLD为核心的架构设计，其基本结构如图3.16所示。主处理器部分的主要功能就是对读取A/D数据并且保存数据，显示器是输入和显示设备，可以设置数据采集的参数，采集的数据保存在SD卡上。也可以通过专用通信口USB&GPS线的USB接口读取出SD卡上的数据至上位机中。
（第39页）显示器的供电电压也是5V。也选择了TI的一款稳压芯片TPS76850，电路图如3.18所示。显示器的工作电压是5V，当显示器工作时，电源芯片使能端EN_LCD开使能，当进入探测时，可以通DSP发出控制电平，将触摸屏幕将屏幕关掉，仪器保持正常采集数据状态，每采集一帧数据，屏幕亮起，显示内容提示数据采集进度。
（第47页）4.1天然电场信号的频域分析方法；4.1.1频域分析的基本方法；（2）FFT变换；
（第49页）4.1.2天然电场数据的频谱细化方法；
（第51页）为了使抽选后的频谱不发生频谱混叠现象，低通滤波器的带宽设置不能超过fs/2D。
（第53页至第57页）4.2.1天然电场探测信号特征识别分析；地下水信号的动态信息的频谱特征如4.12节的图4.4所示，此频谱的主要特征是，在探测的中心频率两边，有相对于中心频率对称的两条谱线峰值，其基本的思路是：通过频谱峰值的查找，找出频谱中所有的峰值（这里的峰值即频谱中的极值点，在一段频谱中如果左右谱线都比这条和条谱线的幅值低即为极值点）。对于水信号动态信息特征，确定频谱的中心频率，再以中心频率为轴，左右查找是否有与中心轴对称的极值点，有则标记为水信号动态信息，其中根据天然电场探测的水信号频率来说，动态信息的边频一般不大，所以如果边频超过2Hz，则自动舍弃。4.2.2天然电场探测信号频谱峰值识别研究
（第12页至第15页）2.2.2天然电场探测数学模型建立；（1）探测深度与频率之间的关系建模；天然电场探测方法的原理是将地表接收到的天然电场信号的电分量测量出来，再建立数学模型，推导出信号波形、频率、幅值等特征与地下探测深度及其地下水流量的关系。首先，以电磁场理论为基础，推导出天然电场探测的频率f与探测仪器探测到的对应的深度h的关系。
（第16页至第17页）（3）地下水水量计算；经过大量的探测实践发现，地下水流动的流速和流量都是随时间变化的，所以流动水产生的感应电动势e是时间t的函数，计为e(t)。e(t)与地下水储量Sw之间的关系为
式中，T为地下水动态信息的变化周期。天然电场探测仪器能探测出地下水的变化周期T（边频频率的倒数）和周期T内感应电动势e(t)的综合值，由式（2.39）可简单地估算出地下水储量Sw。
仪器对该固定深度的探测时间需要重复1小时；e（t）为1小时内所探测的N组探测数据中的边频综合幅值，即e（t0）、e（t1）、e（t2）、……、e（tN-1）。这样，式（2.34）的离散化计算公式为：
（第17页至第19页）2.3地下水信号动态信息形成机理；图2.5地下水电磁耦合原理；图2.6瞬变电磁波场的形成；图2.8地下水动态信号频谱特征；
（第20页至第22页）2.4地下裂隙信号形成机理；根据天然电场探测的基本原理可以知道，地下流动水产生的电磁波反馈到地表，测得的信号显示的是动态信息，表明地下有流动水。因为在电磁波穿过地面传输到地表的整个过程中，电磁波会与各个深度的岩层发生作用，最终传输到地面的信号是包含这些作用的特征的。极高阻和极低阻对电磁波具有吸收和反射折射等作用，如果没有动态信息，而极高组或者极低阻可能表示的只是裂隙信息，因为其他固体岩层对电磁波的作用是平均的，这表现的是静态的信息，这样就可以区分开来裂隙信息的和固态岩层的静态信息以及地下水的动态信息，从而能解决了低阻和高阻解释时解的不唯一性问题。图 2.10 地下老空区的探测；图 2.11 裂隙信号频谱特征。
权利要求1请求保护的技术方案与对比文件2公开内容相比，对比文件2公开的天然电场探测仪器，能够准确定位地下裂隙的分布情况以及存在深度，相当于公开了本申请权利要求1的隐伏断层探测仪器；对比文件2中的探测方法，完全可以应用于老窑采空区探测等方面，相当于公开了本申请权利要求1的隐伏断层探测方法；
对比文件2中的图3.1和表3.1中所示出的天然电场探测系统相当于本申请权利要求1的探测仪器，探测仪器接收并采集的地下水径流瞬变电磁波信息；对比文件2中的探针和探测电缆相当于本申请权利要求1的探针与信号电缆；对比文件2中的信号输入及其探针检测电路、前置可变增益放大电路、输入适配电路和50Hz陷波器，一起相当于本申请权利要求1的前置输入模块；对比文件2中的可变频率滤波器组相当于本申请权利要求1的信号调理模块；对比文件2中的A/D转换电路，采用的A/D转换芯片为TI公司生产的ads7953，该芯片为16通道，相当于本申请权利要求1的模数转换模块，模数转换模块由1个16通道模数转换芯片IC19组成；对比文件2中的数据采集装置的主处理器部分，采用DSP CPLD为核心的架构设计，相当于本申请权利要求1的DSP处理模块；
对比文件2中的图3.1、图3.2和图3.3所示出的内容，第3.2.1节所记载的每段线缆连接的8个探针都接到每段线的尾端接线盒，通过探测装置经控制线发送8位数据经移位输出芯片选通两片8选1的模拟开关选通2个探针，相当于公开了本申请权利要求1的前置输入模块通过两段信号电缆连接16根插入地表的探针以接收天然瞬变电磁波穿透地层在地面形成的分布电场信号并直接和通过信号调理模块传输到模数转换模块；对比文件2中的图3.16所示出的内容，以及第3.2.2节记载的模拟开关的控制端IN1~IN4由DSP经CPLD和起电平转换作用的三极管控制开关导通，3.2.6节记载的DSP芯片的SPI0串口SPI0_CLK、SPI0_SIMO、SPI0_SOMI直接与A/D芯片的串口连接，相当于公开了本申请权利要求1的DSP处理模块接收模数转换模块的连续采集输出数据并输出逻辑控制信号至模数转换模块、信号调理模块和前置输入模块的控制端，模数转换模块可在DSP处理模块控制下实现对可编程带通滤波器输出信号的转换；
对比文件2中的3.2.2节所记载的内容和图3.6示出的信号输入及其探针检测电路，第3.2.3节记载的前置可变增益放大电路，第3.2.4节记载的输入适配电路和50Hz陷波器，相当于公开了本申请权利要求1的前置输入模块包括A组和B组信号电缆接口，实现接收信号的程控差分放大、高通滤波和双极性转换，以及信号电缆接入检测、探针连接状态检测和输入限幅保护；对比文件2中的第3.3节记载的主处理器部分的主要功能就是对读取A/D数据并且保存数据，图3.16示出的仪器主处理器框图，相当于公开了本申请权利要求1的DSP处理模块接收信号调理模块的输出数据；对比文件2中的第3.2.2节记载的模拟开关的控制端IN1~IN4由DSP经CPLD和起电平转换作用的三极管控制开关导通；第3.3节记载的采用DSP CPLD为核心的架构设计，图3.16示出的仪器主处理器框图，相当于公开了本申请权利要求1的DSP处理模块包括DSP处理器、时钟与复位、CPLD、RAM、ROM、闪盘、USB接口、LCD触摸显示组件，DSP处理器在时钟与复位电路的驱动控制下通过总线与CPLD、RAM、ROM、闪盘、USB接口、信号调理模块、LCD触摸显示组件交换数据，还通过CPLD输出逻辑控制信号至RAM、ROM、闪盘、LCD触摸显示组件、信号调理模块和前置输入模块的控制端；
对比文件2中的第4.1-4.2节所记载的内容，相当于公开了本申请权利要求1中的上位机读取探测仪器保存的探测数据经数字抗混滤波、FFT变换与频谱细化、谱线搜索、特征信息识别后得到隐伏断层特征信息及参数；对比文件2中的第4.1.2节所记载的内容，图4.4.1所示出的内容，第2.3节所记载的内容，图2.8所示出的内容，相当于公开了本申请权利要求1中的根据特征信息主频频率fz定量计算隐伏断层埋藏深度h，根据多组特征信息边频综合幅值e(tn)估算导水断层的导流水量Sw，通过低值异常并结合动态信息、裂隙信息参数来综合分析评估隐伏断层的存在状态。
因此，本申请权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件2所公开内容的区别在于：
（1）前置输入模块包括二极管D1~D16、微型继电器JD1、四运放IC1~IC15、单运放IC16、数字控制电位器PR1~PR15、电阻R1~R155、电容C1~C60，实现15通道探针接收信号；
（2）信号调理模块包括15个通道的工频陷波器、低通滤波器、可编程带通滤波器和程控后增益放大器，每个通道的信号调理电路由1个四运放IC17、1个开关电容滤波芯片IC18、1个数字控制电位器PR16、15个电阻R156~R170、8个电容C61~C68一起实现；
（3）模数转换模块还包括8个双四选一模拟开关IC20~IC27，可在DSP处理模块控制下实现对电缆接入信号、探针连接状态信号、前置输入模块的输出信号、程控后增益放大器输出信号的分时转换；
（4）探测仪器的参数设置、功能自检、正常探测功能均在LCD显示提示下通过触摸操作实现；
（5）通过四维物探曲线获得低值异常；
（6）通过测线平移或更换极距较小信号电缆的多次重复探测或精确定位探测来确定断裂带宽度和结构。
基于上述区别特征，可以确定该权利要求实际要解决的技术问题是：（1）选择何种前置输入模块的具体实现方式；（2）选择何种信号调理模块的具体实现方式；（3）选择何种模数转换模块的具体实现方式；（4）如何方便仪器操作；（5）如何获得低值异常；（6）如何更准确地确定断裂带宽度和结构。
对于区别特征（1），对比文件2的图3.3的模拟信号处理部分电路功能框图，示出了被选通的两路探针信号输入两路可变增益放大电路，在通过两路50Hz陷波器输入可变增益差分放大器的电路设计；对比文件2的图3.6示出了信号输入电路，D1~D4为二极管，起到输入保护；对比文件2的图3.7示出了一路前置可变增益放大电路，该电路中采用两个运算放大器和数字电位器；对比文件2的图3.8示出的输入适配电路和50Hz陷波电路，其输入级加入了射极跟随放大器，第二级为差动放大电路。在此基础上，采用二极管D1~D16、微型继电器JD1、四运放IC1~IC15、单运放IC16、数字控制电位器PR1~PR15、电阻R1~R155、电容C1~C60，来构造合适的前置放大电路，以实现15通道探针接收信号，属于本领域技术人员的常用技术手段。
对于区别特征（2），对比文件2第3.2.5节公开了16个频率段的可变频率滤波器组，包括一个低通滤波器，14个带通滤波器和一个高通滤波器，LTC106集成了4个完全相同的具有低功耗、低电压、宽的动态范围、轨对轨等功能的2阶开关电容滤波器模块；每个模块可以根据设计需要，通过连接2~4个外部电阻，就可以组成所有的标准的2阶滤波电路：带通，低通，高通和带阻；对比文件2第3.2节图3.3示出了16个频率段的可变频率滤波器组连接到A/D芯片；在此基础上，将带通滤波器组的数量由16个缩减到15个，属于本领域技术人员的常规技术选择，属于本领域技术人员的常用技术手段；在对比文件2已经公开带通滤波器是二阶滤波器的基础上，使信号调理模块包括15个通道的工频陷波器、低通滤波器、可编程带通滤波器和程控后增益放大器，每个通道的信号调理电路由1个四运放IC17、1个开关电容滤波芯片IC18、1个数字控制电位器PR16、15个电阻R156~R170、8个电容C61~C68一起实现，属于本领域技术人员的常用技术手段。
对于区别特征（3）对比文件2第3.2节图3.3示出了16个频率段的可变频率滤波器组连接到A/D芯片；对比文件2第3.2.2节图2.4还公开了，探针检测线经过一个二极管和接通的探针往信号线上返回一个电压，并把这个电压值读入DSP处理器，在对比文件2已经公开了前置增益放大电路的增益可通过数字电位器来可变调节的基础上，本领域技术人员容易想到对前置和后置增益放大电路的输入信号和输出信号进行检测，以便确定合适的前置和后置增益放大电路的放大倍数，由此，模数转换模块还包括8个双四选一模拟开关IC20~IC27，在DSP处理模块控制下实现对电缆接入信号、探针连接状态信号、前置输入模块的输出信号、程控后增益放大器输出信号的分时转换，也属于本领域技术人员的常用技术手段。
对于区别特征（4），为了方便仪器操作而采用触控方式，即使得探测仪器的参数设置、功能自检、正常探测功能均在LCD显示提示下通过触摸操作实现，都属于本领域技术人员的常用技术手段。
对于区别特征（5），在对比文件2第2.4节已经公开了对极低阻进行识别的基础上，通过四维物探曲线来获得低值异常，属于本领域技术人员的常用技术手段。
对于区别特征（6），为了更准确地确定断裂带宽度和结构，通过测线平移或更换极距较小信号电缆来进行多次重复探测或精确定位探测，属于本领域技术人员的常用技术手段。
对于复审请求人的意见，合议组认为：对于（1）和（2），复审请求人仅是笼统地认为对比文件2没有公开本申请探测仪器的具体结构细节，但是没有具体明确说明本申请针对探测目标，即隐伏断层的具体哪些特点做出了哪些针对性的设计，体现在哪些结构特征上，也未将如何根据探测对象特点来设计各模块并进行仿真、测试的技术内容在权利要求中进行具体限定，而对比文件2明确公开了该天然电场探测仪器能够准确定位地下裂隙的分布情况以及存在深度，其同样能够达到探测隐伏断层的目的，且合议组在前面评述中进行详细的技术特征比对，对比文件2公开了本申请探测仪器的主体结构，以及前置输入模块、信号调理模块、模数转换模块、DSP处理模块等主要功能模块；仅在部分功能模块的部分实现细节上没有明确公开，这些区别也在本申请与对比文件2的区别特征部分予以认定，而根据相关论述可知，这些技术实现细节均属于本领域技术人员的常用技术手段，具体来说，在对比文件2已经公开各个模块的功能需求并给出详细电路框图设计之后，如何根据电阻、电容、二极管、运算放大器、继电器、电位器等电子元件和功能芯片来实现前置输入模块、信号调理模块、模数转换模块都是本领域技术人员通过参考电路设计而能够得到的，无需付出创造性劳动。对于（3），复审请求人自认对比文件2的相关公式已经公开了本申请中深度、水量等计算方法，这也证明对比文件2所采集的原始数据、数据处理过程、数据处理结果都是与本申请相同的，所能达到的技术效果也是一致的；而复审请求人所陈述的六个步骤顺序也是地球物理勘探数据采集、分析、处理作业的常规作业顺序，这六个步骤是与勘探作业的数据采集、处理流程相适应的，即其流程必然是传输模拟信号、模数转换、数据预处理、分析计算、判断结果等步骤顺序，不存在对其进行调整而重新组合的可能。对于（4）和（5）合议组未采用对比文件1作为现有技术证据；复审请求人所引用的本申请说明书第0025段中的相关特征，未限定在权利要求书中，不予以考虑，并且合议组还认为模数转换实现方式也属于本领域的公知常识，不可能使得本申请具备创造性；同时对比文件2第2.4节对地下裂隙信号形成机理进行了分析，明确公开了“根据天然电场探测的基本原理可以知道，地下流动水产生的电磁波反馈到地表，测得的信号显示的是动态信心，表明地下有流动水。因为在电磁波穿过地面传输到地表的整个过程中，电磁波会与各个深度的岩层发生作用，最终传输到地面的信号是包含这些作用的特征的”，由此可知，虽然对比文件2的名称是天然电场探测，但是其实质探测的是天然瞬变电磁场，这与本申请是相同的。对于（6），如前所述，对比文件2明确公开了该天然电场探测仪器能够准确定位地下裂隙的分布情况以及存在深度，其同样能够达到探测隐伏断层的目的，且根据前面评述可知对比文件2公开了本申请所基于的原理性的计算公式，因此其也能达到同样的技术效果。
由此，不能接受复审请求人所陈述的理由。
由此可知，在对比文件2的基础上结合本领域常用技术手段得出该权利要求所要求保护的技术方案，对本领域的技术人员来说是显而易见的，因此该权利要求所要求保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年08月03日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，请求人自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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