[發(fā)明專利]一種隧道掌子面瞬變電磁雷達(dá)探水系統(tǒng)及探水裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810993390.5
• 申請日: 2018-08-29
• 公開（公告）號: CN109061745A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何李;鄭靜;葉英;張城瑞;張曉龍;徐志杰;張建秋;葉子健
• 申請（專利權(quán)）人: 中交第一公路工程局有限公司
• 主分類號: G01V3/12
• 分類號: G01V3/12;G01V3/08;G01S13/88
• 代理公司: 北京智沃律師事務(wù)所 11620
• 代理人: 杜欣

1.一種隧道掌子面瞬變電磁雷達(dá)探水系統(tǒng)，其特征在于，包括：發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)以及與接收系統(tǒng)的信號輸出端連接的計算機(jī)；

所述發(fā)射系統(tǒng)包括波形發(fā)射器、驅(qū)動器、輸出保護(hù)電路、輸出級、電磁感應(yīng)裝置的發(fā)射天線以及用于對波形發(fā)射器、驅(qū)動器和輸出級供電的電源；所述波形發(fā)射器用于連續(xù)發(fā)射脈沖式低頻電磁信號；所述波形發(fā)射器的輸出與驅(qū)動器的輸入相連；所述驅(qū)動器的輸出通過輸出保護(hù)電路連接至輸出級，通過輸出保護(hù)電路保護(hù)驅(qū)動器與輸出級的電流穩(wěn)定；所述電源分別與波形發(fā)射器、驅(qū)動器和輸出級連接；所述發(fā)射天線通過信號電纜與發(fā)射系統(tǒng)連接；

所述接收系統(tǒng)包括電磁感應(yīng)裝置的接收天線、傳感器、放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、FPGA及ARM處理器；所述接收天線通過信號電纜與接收系統(tǒng)連接；所述接收天線通過傳感器連接至放大器；所述放大器與A/D轉(zhuǎn)換器通過濾波器連接；所述A/D轉(zhuǎn)換器通過現(xiàn)場可編程門陣列FPGA及ARM處理器與計算機(jī)連接；

所述傳感器用于將電磁感應(yīng)裝置的磁信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺凰龇糯笃饔糜趯鞲衅鬓D(zhuǎn)變的電信號進(jìn)行放大；所述濾波器用于將放大器放大的電信號進(jìn)行過濾掉高頻干擾信號并形成模擬信號傳輸至A/D轉(zhuǎn)換器；所述A/D轉(zhuǎn)換器用于將模擬信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號；所述FPGA用于將數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并存儲；所述ARM處理器用于將FPGA采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C(jī)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道掌子面瞬變電磁雷達(dá)探水系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動器包括用于提供驅(qū)動能力以提高電流輸出的IR2110S驅(qū)動芯片。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隧道掌子面瞬變電磁雷達(dá)探水系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出級依次通過同步隔離電路、同步信號電路與現(xiàn)場可編程門陣列FPGA連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隧道掌子面瞬變電磁雷達(dá)探水系統(tǒng)，其特征在于，所述AD轉(zhuǎn)換器為ADS1255。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道掌子面瞬變電磁雷達(dá)探水系統(tǒng)，其特征在于，所述接收系統(tǒng)設(shè)有不少于16個通道。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的隧道掌子面瞬變電磁雷達(dá)探水系統(tǒng)，其特征在于，所述接收系統(tǒng)中的每個通道均采用單獨的AD轉(zhuǎn)換器，通過并行控制進(jìn)行同步數(shù)據(jù)采集。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的隧道掌子面瞬變電磁雷達(dá)探水系統(tǒng)，其特征在于，所述接收系統(tǒng)采用統(tǒng)一的時鐘源和觸發(fā)信號。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道掌子面瞬變電磁雷達(dá)探水系統(tǒng)，其特征在于，所述FPGA上集成有SDRAM存儲器。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隧道掌子面瞬變電磁雷達(dá)探水系統(tǒng)，其特征在于，所述同步信號電路與現(xiàn)場可編程門陣列FPGA通過同步電纜連接；所述發(fā)射天線與接收天線的組合排列形式對應(yīng)為重疊回線布置。

10.一種隧道掌子面瞬變電磁雷達(dá)探水裝置，其特征在于，所述探水裝置包括權(quán)利要求1-9任一所述的隧道掌子面瞬變電磁雷達(dá)探水系統(tǒng)。