[發明專利]一種隧道掌子面瞬變電磁雷達探水系統及探水裝置

在審

• 申請號: 201810993390.5
• 申請日: 2018-08-29
• 公開（公告）號: CN109061745A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）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）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: 北京智沃律師事務所 11620
• 代理人: 杜欣

1.一種隧道掌子面瞬變電磁雷達探水系統，其特征在于，包括：發射系統、接收系統以及與接收系統的信號輸出端連接的計算機；

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

所述接收系統包括電磁感應裝置的接收天線、傳感器、放大器、A/D轉換器、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轉換器通過濾波器連接；所述A/D轉換器通過現場可編程門陣列FPGA及ARM處理器與計算機連接；

所述傳感器用于將電磁感應裝置的磁信號轉變為電信號；所述放大器用于將傳感器轉變的電信號進行放大；所述濾波器用于將放大器放大的電信號進行過濾掉高頻干擾信號并形成模擬信號傳輸至A/D轉換器；所述A/D轉換器用于將模擬信號轉化成數字信號；所述FPGA用于將數字信號進行數據采集并存儲；所述ARM處理器用于將FPGA采集的數據傳輸到計算機。

2.根據權利要求1所述的隧道掌子面瞬變電磁雷達探水系統，其特征在于，所述驅動器包括用于提供驅動能力以提高電流輸出的IR2110S驅動芯片。

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

4.根據權利要求3所述的隧道掌子面瞬變電磁雷達探水系統，其特征在于，所述AD轉換器為ADS1255。

5.根據權利要求1所述的隧道掌子面瞬變電磁雷達探水系統，其特征在于，所述接收系統設有不少于16個通道。

6.根據權利要求5所述的隧道掌子面瞬變電磁雷達探水系統，其特征在于，所述接收系統中的每個通道均采用單獨的AD轉換器，通過并行控制進行同步數據采集。

7.根據權利要求5所述的隧道掌子面瞬變電磁雷達探水系統，其特征在于，所述接收系統采用統一的時鐘源和觸發信號。

8.根據權利要求1所述的隧道掌子面瞬變電磁雷達探水系統，其特征在于，所述FPGA上集成有SDRAM存儲器。

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

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