发明创造名称：地下水径流探测方法及仪器
外观设计名称：
决定号：194966
决定日：2019-11-12
委内编号：1F260425
优先权日：
申请（专利）号：201610138831.4
申请日：2016-03-12
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
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201610138831.4，名称为“地下水径流探测方法及仪器”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请日为2016年03月12日，公开日为2016年06月22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1-4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1篇对比文件：
对比文件1：“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12日提交的说明书第1-25段、说明书附图图1-8、说明书摘要、摘要附图，于2018年05月02日提交的权利要求第1-4项。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1.一种地下水径流探测方法及仪器，探测仪器包括探针与信号线、前置输入模块、信号调理模块、DSP处理模块，前置输入模块通过信号线连接两根插入地表的探针接收地下水径流产生的瞬变电磁波信息并传输至信号调理模块，信号调理模块提取所需测试频率范围内信息并转换为数字信号，DSP处理模块接收信号调理模块的输出数据并提取和显示地下径流水的特征信息及参数、还输出逻辑控制信号至信号调理模块和前置输入模块的控制端；其特征在于：探测仪器接收并采集的地下水径流瞬变电磁波信息，在仪器嵌入式软件控制下由DSP经内部总线读取探测仪器内部闪盘中的探测数据，对数据进行数字抗混滤波、FFT变换与频谱细化、谱线搜索后得到上半部分为天然瞬变电磁波时域波形和下半部分为天然瞬变电磁波特征频谱的地下径流水特征信息图，并提取出地下水径流特征信息的主频频率fz、主频幅值E(t)、边频频率fb、边频幅值e(t)，根据特征信息主频频率fz定量计算地下水径流的埋藏深度h，对比主频幅值E(t)的综合值与周围测点的变化情况并结合附近已知的钻孔资料来评估测点在该深度的地下岩性，根据连续重复探测得到的地下水径流的变化周期T=1/fb和周期T内边频幅值e(t)的综合值来估算地下水径流储量Sw的大小。
2.根据权利要求1所述的地下水径流探测方法及仪器，其特征在于：所述的前置输入模块包括四运放IC1和IC3、仪表放大器IC2、二极管D1和D2、微型继电器JD1、数字控制电位器PR1和PR2、电阻R1-R18、电容C1-C11，实现了探针输入信号的保护限幅、差分放大、高通滤波、双极性转换放大、工频陷波和低通滤波，并可对探针的连接状态和通道性能进行检测。
3.根据权利要求1所述的地下水径流探测方法及仪器，其特征在于：所述的信号调理模块包括12个通带频率不同的带通滤波器、12个增益可调节的后增益放大器、16通道输入的模数转换器，单个带通滤波器是由IC4A、R19、R20、R21、C12、C13组成的二阶带通滤波电路，单个后增益放大器是由IC4B、PR3、R23、R24、C14组成的反相放大电路；模数转换器的第1通道接双极性信号参考点，第2通道接前置放大输出，第3-14通道接12个后增益放大器输出，第15通道接探针1连接状态检测输出信号，第16通道接探针2连接状态检测输出信号。
4.根据权利要求1所述的地下水径流探测方法及仪器，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、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；LCD触摸显示组件包括显示存储器、显示逻辑控制、触摸屏检测转换、驱动电源电路、LED背光驱动电路、带LED背光的彩色液晶显示屏和电阻式触摸屏，显示数据和控制信号由DSP处理器传输至显示逻辑控制，显示逻辑控制电路缓存数据到显示存储器并输出显示数据到彩色液晶显示屏和输出控制信号到驱动电源电路以管理电源、到LED背光驱动电路以调节控制背光，电阻式触摸屏的状态信号经触摸屏检测转换电路传输至DSP处理器。”
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：定量评估地下水径流的埋藏深度采用的是主频的频率；还结合钻孔资料来评估测点在该深度的地下岩性；DSP处理模块提取和显示地下径流水的特征信息和参数、还输出逻辑控制信号至信号调理模块和前置输入模块的控制端；在仪器嵌入式软件控制下由DSP经内部总线读取仪器内部闪盘中的探测数据，对数据进行数字抗混滤波。基于该区别特征，该权利要求实际所解决的技术问题是提高地下水径流埋深计算精度，以及仪器硬件模块连接的具体设计。而在对比文件1公开内容的基础上，上述区别属于是本领域的公知常识。从属权利要求2-4所限定的附加技术特征或被对比文件1所公开，或属于本领域的常规设计、常规技术手段，因此，权利要求1-4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：（1）对比文件1的探测仪器是一种基于多探针、单信号通道的仪器或装置；（2）对比文件1的探测仪器仅具有现场数据采集、保存功能，需通过上位机软件对数据分析识别后才能得到探测结果；本申请的DSP处理模块具有仪器自检、正常探测、数据保存、探测数据处理与分析、结果显示等功能，不需上位机的参与即可完成地下水径流探测与分析，进一步提高了地下水径流探测效率；（3）对比文件1的各深度的采样数据来源不同的采样时刻，无法避免因时空差异而出现的采集数据误差或干扰，不能用于地下水径流的探测与分析；本申请实现在纵深方向上的一次性探测、提高地下水径流带探测的快速性和探测数据的可比性，有效避免因探测数据时空差异而造成的误判；（4）探测仪器包括探针与信号线、前置输入模块、信号调理模块、DSP处理模块；前置输入模块、信号调理模块、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的附加技术特征合并到原权利要求1中形成新的权利要求1。修改后的权利要求书如下：
“1.一种地下水径流探测方法及仪器，探测仪器包括探针与信号线、前置输入模块、信号调理模块、DSP处理模块，前置输入模块通过信号线连接两根插入地表的探针接收地下水径流产生的瞬变电磁波信息并传输至信号调理模块，信号调理模块提取所需测试频率范围内信息并转换为数字信号，DSP处理模块接收信号调理模块的输出数据并提取和显示地下径流水的特征信息及参数、还输出逻辑控制信号至信号调理模块和前置输入模块的控制端；其特征在于：前置输入模块包括四运放IC1和IC3、仪表放大器IC2、二极管D1和D2、微型继电器JD1、数字控制电位器PR1和PR2、电阻R1-R18、电容C1-C11，实现了探针输入信号的保护限幅、差分放大、高通滤波、双极性转换放大、工频陷波和低通滤波，并可对探针的连接状态和通道性能进行检测；信号调理模块包括12个通带频率不同的带通滤波器、12个增益可调节的后增益放大器、16通道输入的模数转换器，单个带通滤波器是由IC4A、R19、R20、R21、C12、C13组成的二阶带通滤波电路，单个后增益放大器是由IC4B、PR3、R23、R24、C14组成的反相放大电路，模数转换器的第1通道接双极性信号参考点，第2通道接前置放大输出，第3-14通道接12个后增益放大器输出，第15通道接探针1连接状态检测输出信号，第16通道接探针2连接状态检测输出信号；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，LCD触摸显示组件包括显示存储器、显示逻辑控制、触摸屏检测转换、驱动电源电路、LED背光驱动电路、带LED背光的彩色液晶显示屏和电阻式触摸屏，显示数据和控制信号由DSP处理器传输至显示逻辑控制，显示逻辑控制电路缓存数据到显示存储器并输出显示数据到彩色液晶显示屏和输出控制信号到驱动电源电路以管理电源、到LED背光驱动电路以调节控制背光，电阻式触摸屏的状态信号经触摸屏检测转换电路传输至DSP处理器；探测仪器接收并采集的地下水径流瞬变电磁波信息，在仪器嵌入式软件控制下由DSP经内部总线读取探测仪器内部闪盘中的探测数据，对数据进行数字抗混滤波、FFT变换与频谱细化、谱线搜索后得到上半部分为天然瞬变电磁波时域波形和下半部分为天然瞬变电磁波特征频谱的地下径流水特征信息图，并提取出地下水径流特征信息的主频频率fz、主频幅值E(t)、边频频率fb、边频幅值e(t)，根据特征信息主频频率fz定量计算地下水径流的埋藏深度h，对比主频幅值E(t)的综合值与周围测点的变化情况并结合附近已知的钻孔资料来评估测点在该深度的地下岩性，根据连续重复探测得到的地下水径流的变化周期T=1/fb和周期T内边频幅值e(t)的综合值来估算地下水径流储量Sw的大小。”
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1所公开内容的区别在于：（1）前置输入模块包括四运放IC1和IC3、仪表放大器IC2、二极管D1和D2、微型继电器JD1、数字控制电位器PR1和PR2、电阻R1-R18、电容C1-C11；（2）信号调理模块包括12个通带频率不同的带通滤波器、12个增益可调节的后增益放大器，单个带通滤波器是由IC4A、R19、R20、R21、C12、C13组成的二阶带通滤波电路，单个后增益放大器是由IC4B、PR3、R23、R24、C14组成的反相放大电路，模数转换器的第1通道接双极性信号参考点，第2通道接前置放大输出，第3-14通道接12个后增益放大器输出，第15通道接探针1连接状态检测输出信号，第16通道接探针2连接状态检测输出信号；（3）LCD触摸显示组件包括显示存储器、显示逻辑控制、触摸屏检测转换、带LED背光的彩色液晶显示屏和电阻式触摸屏，显示数据和控制信号由DSP处理器传输至显示逻辑控制，显示逻辑控制电路缓存数据到显示存储器并输出显示数据到彩色液晶显示屏，电阻式触摸屏的状态信号经触摸屏检测转换电路传输至DSP处理器；（4）DSP处理模块提取和显示地下径流水的特征信息及参数；在仪器嵌入式软件控制下由DSP经内部总线读取探测仪器内部闪盘中的探测数据，以对数据进行分析处理。而上述区别（1）-（4）均属于本领域技术人员的常用技术手段，因此在对比文件1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1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，即地下水径流，设计仪器以及探测分析方案；（2）对比文件1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1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五步，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）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12日提交的说明书第1-25段、说明书附图图1-8、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1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3页第3段）第1.2节，电剖面法的基本的工作原理是：以固定间距的电极沿被测剖面排列，通过模拟转换开关选择两两导通，做点测量各个相邻电极间的电性变换，再根据所测得的电性变换数据，画出视电阻率剖面曲线。通过分析对比，了解地下岩层电性变化，从而根据这种变化推测地下地质体结构。如可以推测出地下不同岩性组态变化、地下流动水或者溶洞等地质结构。
（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。
（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。
权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1公开内容相比，对比文件1公开的天然电场探测仪器，能够准确定位地下水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的地下水径流探测仪器；对比文件1中的探测方法，完全可以应用于找水打井等方面，相当于公开了本申请权利要求1的地下水径流探测方法；
对比文件1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1中的探针和探测电缆相当于本申请权利要求1的探针与信号线；对比文件1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1中的可变频率滤波器组和A/D转换电路相当于本申请权利要求1的信号调理模块；对比文件1中的采用的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的信号调理模块包括16通道输入的模数转换器；对比文件1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1中的图3.1、图3.2和图3.3所示出的内容，相当于公开了本申请权利要求1的前置输入模块通过信号线连接两根插入地表的探针接收地下水径流产生的瞬变电磁波信息并传输至信号调理模块；对比文件1中的图3.3所示出的内容，相当于公开了本申请权利要求1的信号调理模块提取所需测试频率范围内信息并转换为数字信号；对比文件1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处理模块输出逻辑控制信号至信号调理模块和前置输入模块的控制端；
对比文件1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的前置输入模块实现了探针输入信号的保护限幅、差分放大、高通滤波、双极性转换放大、工频陷波和低通滤波，并可对探针的连接状态和通道性能进行检测；对比文件1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1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1的图3.18示出的显示器电源电路，相当于公开了本申请权利要求1的LCD触摸显示组件具有驱动电源电路、LED背光驱动电路，输出控制信号到驱动电源电路以管理电源、到LED背光驱动电路以调节控制背光；
对比文件1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中的对数据进行数字抗混滤波、FFT变换与频谱细化、谱线搜索；对比文件1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中的得到上半部分为天然瞬变电磁波时域波形和下半部分为天然瞬变电磁波特征频谱的地下径流水特征信息图；对比文件1中的第2.2.2节所记载的内容，和公式2.32、2.39、2.40，第1.2节所记载的内容，相当于公开了本申请权利要求1中的提取出地下水径流特征信息的主频频率fz、主频幅值E(t)、边频频率fb、边频幅值e(t)，根据特征信息主频频率fz定量计算地下水径流的埋藏深度h，对比主频幅值E(t)的综合值与周围测点的变化情况并结合附近已知的钻孔资料来评估测点在该深度的地下岩性，根据连续重复探测得到的地下水径流的变化周期T=1/fb和周期T内边频幅值e(t)的综合值来估算地下水径流储量Sw的大小。
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1所公开内容的区别在于：
（1）前置输入模块包括四运放IC1和IC3、仪表放大器IC2、二极管D1和D2、微型继电器JD1、数字控制电位器PR1和PR2、电阻R1-R18、电容C1-C11；
（2）信号调理模块包括12个通带频率不同的带通滤波器、12个增益可调节的后增益放大器，单个带通滤波器是由IC4A、R19、R20、R21、C12、C13组成的二阶带通滤波电路，单个后增益放大器是由IC4B、PR3、R23、R24、C14组成的反相放大电路，模数转换器的第1通道接双极性信号参考点，第2通道接前置放大输出，第3-14通道接12个后增益放大器输出，第15通道接探针1连接状态检测输出信号，第16通道接探针2连接状态检测输出信号；
（3）LCD触摸显示组件包括显示存储器、显示逻辑控制、触摸屏检测转换、带LED背光的彩色液晶显示屏和电阻式触摸屏，显示数据和控制信号由DSP处理器传输至显示逻辑控制，显示逻辑控制电路缓存数据到显示存储器并输出显示数据到彩色液晶显示屏，电阻式触摸屏的状态信号经触摸屏检测转换电路传输至DSP处理器；
（4）DSP处理模块提取和显示地下径流水的特征信息及参数；在仪器嵌入式软件控制下由DSP经内部总线读取探测仪器内部闪盘中的探测数据，以对数据进行分析处理。
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LCD触摸显示组件的具体实现方式；（4）选择实现现场数据分析处理。
对于区别特征（1），对比文件1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1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1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1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，采用四运放IC1和IC3、仪表放大器IC2、二极管D1和D2、微型继电器JD1、数字控制电位器PR1和PR2、电阻R1-R18、电容C1-C11等电路元件，来构造合适的前置放大电路，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1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1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1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，用以检查判断探针是否接触良好。在此基础上，将带通滤波器组的数量由16个缩减到12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1已经公开带通滤波器是二阶滤波器的基础上，由IC4A、R19、R20、R21、C12、C13组成的二阶带通滤波电路，属于本领域技术人员的常用技术手段；针对12个带通滤波器的输出，相应的设置12个增益可调节的后增益放大器，将模数转换器的第3-14通道接12个后增益放大器输出，也属于本领域技术人员的常用技术手段；相应地，由IC4B、PR3、R23、R24、C14组成的反相放大电路，也属于本领域技术人员的常用技术手段；在对比文件1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增益放大电路的放大倍数，由此，通过模数转换器的第1通道连接双极性信号参考点，第2通道连接前置放大输出，也属于本领域技术人员的常用技术手段；在对比文件1已经公开了DSP对探针连接状态进行检测的基础上，将模数转换器的第15通道接探针1连接状态检测输出信号，第16通道接探针2连接状态检测输出信号，也属于本领域技术人员的常用技术手段。
对于区别特征（3），将LCD触摸显示组件进一步包括显示存储器、显示逻辑控制、触摸屏检测转换、带LED背光的彩色液晶显示屏和电阻式触摸屏，并将显示数据和控制信号由DSP处理器传输至显示逻辑控制，显示逻辑控制电路缓存数据到显示存储器并输出显示数据到彩色液晶显示屏，电阻式触摸屏的状态信号经触摸屏检测转换电路传输至DSP处理器，都属于本领域技术人员的常用技术手段。
对于区别特征（4），在对比文件1已经公开需要对相关数据进行处理，提取特征信息及参数，采用LabVIEW软件平台进行分析处理的基础上，将数据分析处理操作移植到DSP处理器上，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1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，即地下水径流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1明确公开了该天然电场探测仪器能够准确定位地下水径流的分布情况以及存在深度，其同样能够达到探测地下水径流的目的，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1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、LCD触摸显示组件、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1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1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、仪表放大器、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、LCD触摸显示组件等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1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1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五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，这五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）复审请求人已自认本申请集成了对比文件1中探测仪和上位机的功能，两者的功能和效果是相同的，而这种简单的功能组合并不能给本申请技术方案带来创造性；对于复审请求人所强调的探针布设和数据采集方式上的区别，其具体实施细节并未限定在本申请权利要求中，不予以考虑，并且合议组还认为探针的布设和数据采集方式已被对比文件1公开，对比文件1第25页倒数第1段的记载“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”已经明确公开了“纵深一次性探测”的技术方案；对于复审请求人强调的“连续重复采集”，对比文件1第16-17页明确公开了“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，……，式（2.34）的离散化计算公式”，即对比文件1已经公开了本申请权利要求1中的相关特征，其目的、手段、作用是相同的。对于（5），如前所述，对比文件1明确公开了该天然电场探测仪器能够准确定位地下水径流的分布情况以及存在深度，其同样能够达到地下水径流的目的，且根据前面评述可知对比文件1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1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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