[發(fā)明專利]用于增加隧道超前預(yù)報的地質(zhì)雷達探測精度的方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611151348.6
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106842339B
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許振浩;高斌;梁金寶;黃鑫;林鵬;朱興禮;宋貴杰;潘東東;張文坤
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué);中鐵十四局集團第二工程有限公司
• 主分類號: G01V3/12
• 分類號: G01V3/12
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 黃海麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明提供了一種用于增加隧道超前預(yù)報的地質(zhì)雷達探測精度的方法及系統(tǒng)，具體屬于工程測量技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前進行隧道底板探測時，都是預(yù)先布置好測線，而測線一般選用直線，進行數(shù)據(jù)處理時，按照預(yù)先布好的測線進行數(shù)據(jù)處理，但鑒于隧道中條件復(fù)雜，實際測量時往往不能按照預(yù)先布好的測線進行探測，雷達的移動軌跡往往是不規(guī)則的曲線，而進行雷達圖像處理時還是按預(yù)先布置的測線處理，與實際測線存在較大差距，從而導(dǎo)致不良地質(zhì)體的位置預(yù)報不準確。

現(xiàn)在對于提高雷達探測的精度大部分集中于雷達信號質(zhì)量和雷達圖像解譯技術(shù)的提高。但往往忽略了雷達圖像處理后發(fā)現(xiàn)的不良地質(zhì)體與其在隧道中的實際位置的對應(yīng)問題。所以獲取地質(zhì)雷達探測過程中的移動軌跡對于地質(zhì)雷達數(shù)據(jù)處理，以及不良地質(zhì)體的精確定位至關(guān)重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種用于增加隧道超前預(yù)報的地質(zhì)雷達探測精度的方法及系統(tǒng)，該方法通過獲取地質(zhì)雷達探測過程中的移動軌跡，將地質(zhì)雷達圖像中發(fā)現(xiàn)的不良地質(zhì)體與隧道中的實際位置準確對應(yīng)，克服以往只參照預(yù)先測線進行不良地質(zhì)體定位的問題，從而實現(xiàn)不良地質(zhì)體的精確預(yù)報。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

用于增加隧道超前預(yù)報的地質(zhì)雷達探測精度的方法，包括：

步驟(1)：在待測隧道底板的三個角點，每個角點上設(shè)置一個信號接收機，在測線的起始位置設(shè)置雷達天線，在地質(zhì)雷達天線上設(shè)置信號發(fā)射機；

步驟(2)：信號發(fā)射機每間隔設(shè)定時間發(fā)射信號，三個信號接收機接收來自信號發(fā)射機的信號，對信號進行處理后進行存儲，所述對信號進行處理是指每個信號接收機將自己接收的信號信息轉(zhuǎn)換為信號接收機與信號發(fā)射機之間距離的信息；

步驟(3)：以每個信號接收機為球心，以步驟(2)得到的信號接收機與信號發(fā)射機之間的距離為半徑，繪制三個球面；三個球面的交點就是雷達天線的位置點；

步驟(4)：依次得出雷達天線在不同時刻的位置點；將所有的位置點連接成線，就得到了地質(zhì)雷達的移動軌跡。

所述信號發(fā)射機包括：電源、信號發(fā)生器、信號發(fā)射天線和信號放大器；所述電源為信號發(fā)生器、信號發(fā)射天線和信號放大器；信號發(fā)生器產(chǎn)生的設(shè)定頻率的信號，經(jīng)過信號放大器放大后再由信號發(fā)射天線發(fā)射出去。

所述信號接收機包括：電源、天線、接收放大電路、微型處理器和數(shù)據(jù)存儲器；所述電源為天線、接收放大電路、微型處理器和數(shù)據(jù)存儲器供電，所述天線接收的信號后經(jīng)接收放大電路放大，然后經(jīng)微處理器處理并將數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)存儲器中。

所述微型處理器為低耗能微型處理器。

所述信號發(fā)射機通過卡扣或強力吸盤固定在地質(zhì)雷達天線上并隨地質(zhì)雷達天線一起運動。

所述信號發(fā)射機發(fā)射的信號抗干擾能力強，信號易于識別接收。

用于增加隧道超前預(yù)報的地質(zhì)雷達探測精度的系統(tǒng)，包括：

信號發(fā)射機和信號接收機；

所述信號發(fā)射機設(shè)置在待測隧道底板的三個角點上，每個角點上設(shè)置一個信號接收機，在測線的起始位置設(shè)置雷達天線，在地質(zhì)雷達天線上設(shè)置信號發(fā)射機；信號發(fā)射機每間隔設(shè)定時間發(fā)射信號，三個信號接收機接收來自信號發(fā)射機的信號，對信號進行處理后進行存儲，所述對信號進行處理是指每個信號接收機將自己接收的信號信息轉(zhuǎn)換為信號接收機與信號發(fā)射機之間距離的信息；以每個信號接收機為球心，以得到的信號接收機與信號發(fā)射機之間的距離為半徑，繪制三個球面；三個球面的交點就是雷達天線的位置點；依次得出雷達天線在不同時刻的位置點；將所有的位置點連接成線，就得到了地質(zhì)雷達的移動軌跡。

所述信號發(fā)射機包括：電源、信號發(fā)生器、信號發(fā)射天線和信號放大器；所述電源為信號發(fā)生器、信號發(fā)射天線和信號放大器；信號發(fā)生器產(chǎn)生的設(shè)定頻率的信號，經(jīng)過信號放大器放大后再由信號發(fā)射天線發(fā)射出去。

所述信號接收機包括：電源、天線、接收放大電路、微型處理器和數(shù)據(jù)存儲器；所述電源為天線、接收放大電路、微型處理器和數(shù)據(jù)存儲器供電，所述天線接收的信號后經(jīng)接收放大電路放大，然后經(jīng)微處理器處理并將數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)存儲器中。

所述微型處理器為低耗能微型處理器。

所述信號發(fā)射機通過卡扣或強力吸盤固定在地質(zhì)雷達天線上并隨地質(zhì)雷達天線一起運動。

本發(fā)明的有益效果：