[發明專利]水庫滲漏多普勒探測儀

有效

• 申請號: 201310556306.0
• 申請日: 2013-11-11
• 公開（公告）號: CN103575928A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 李廣超;朱培民
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G01P5/24
• 分類號: G01P5/24;G01S15/06
• 代理公司: 武漢華旭知識產權事務所 42214
• 代理人: 江釗芳

1.一種庫滲漏多普勒探測儀，包括三向水聽器陣列、收發電路模塊、預處理電路模塊和總控電路，其特征在于：所述的三向水聽器陣列作為探頭部分，由X、Y、Z向三組水聽器組組成水聽器陣列；采用互相垂直的六通塑膠管在X、Y、Z三維方向上各連接二段塑膠管，每一組有兩個水聽器分別安裝在同向的二段塑膠管壁上，同向兩個水聽器的連線與所在塑膠管的軸線相交；收發電路模塊用于控制超聲波信號的發射和接收，設有收發控制電路、前置放大電路、濾波電路、A/D轉換電路和頻率調節電路、信號發生器電路、功率放大電路；預處理電路模塊用于數據的時頻分析，設有數據緩沖模塊，時間和頻率分析模塊，輸出模塊和內置GPS模塊；

所述的收發電路模塊中收發控制電路的雙向接口連接X、Y、Z三個方向的水聽器組，收發電路模塊中頻率調節電路的輸出端連接信號發生器的輸入端，信號發生器的輸出端連接功率放大電路的輸入端，功率放大電路的輸出端連接收發控制電路；收發控制電路連接前置放大電路的輸入端，前置放大電路的輸出端連接濾波電路的輸入端，濾波電路的輸出端連接A/D轉換電路的輸入端，A/D轉換電路的輸出端連接預處理電路模塊的數據緩沖模塊的輸入端；

所述的數據緩沖模塊的輸出端連接時間和頻率分析模塊的輸入端，時間和頻率分析模塊的輸出端連接輸出模塊的一個輸入端，輸出模塊的另一個輸入端連接內置GPS模塊的輸出端；輸出模塊的輸出端對外連接外部接口，包括連接顯示器和計算機；

所有電路模塊由總控電路編程控制。

2.根據權利要求1所述的水庫滲漏多普勒探測儀，其特征在于：所述的三向水聽器陣列每一組兩個水聽器結構相同，其中一個用于發射，另一個用于接收，并且發射和接收通過總控電路編程指令控制互換工作。

3.根據權利要求1所述的水庫滲漏多普勒探測儀，其特征在于：所述的總控電路通過編程控制收發電路模塊，先控制頻率調節電路設定發射頻率，由信號發生器發射脈沖信號或正弦信號，經功率放大電路放大后輸出到程序指定的發射水聽器；發射水聽器激發出的超聲波經過水體的傳播由程序指定的水聽器接收，接收到的超聲信號經過收發控制電路傳輸到前置放大電路，信號放大后傳輸到濾波電路，經過濾波將有效信號傳輸到A/D轉換電路，將模擬信號轉換成數字信號，并通過電纜傳輸到預處理電路模塊的數據緩沖模塊，當一個方向的超聲波數據采樣完畢，傳輸到時間和頻率分析電路并計算出該方向的水流速度信息；根據總控電路的指令依次采集并計算分析完成三個方向的速度信息，通過輸出模塊的端口傳輸到外接設備iPad或計算機，同時內置GPS模塊也將測定的位置數據信息通過輸出端口傳輸到外接設備iPad或計算機，到此完成一個點的數據采集任務；所有采集傳回的數據信息由計算機進行數據庫管理和處理解釋，并繪制成滲漏流場分布圖，圈定出滲漏位置。

4.根據權利要求2的水庫滲漏多普勒探測儀，其特征在于：所述的水聽器激發出的超聲波中心頻率為1MHz，儀器的數據采樣速率為10Msps。