[發明專利]一種淺層埋地非金屬物體探測系統

在審

• 申請號: 201910699252.0
• 申請日: 2019-07-31
• 公開（公告）號: CN110346829A
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 高艷;崔希望;靳伯驁
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所
• 主分類號: G01V1/00
• 分類號: G01V1/00
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 陳琳琳;楊青

1.一種淺層埋地非金屬物體探測系統，其特征在于，所述系統包括：聲波發射組件，聲波接收組件和頻譜分析儀；

所述聲波發射組件，用于發射兩個不同頻率的聲源/振源信號；

所述聲波接收組件，用于接收信號，進行放大和濾波后發送至頻譜分析儀；

所述頻譜分析儀，用于對采集的信號進行快速傅里葉變換，繪制信號的頻譜圖，在信號頻譜圖中檢測除了兩個聲源/振源的頻率以外是否存在和頻或差頻信號，如果存在，則埋地物體為非金屬物，從而實現對埋地非金屬物體的探測。

2.根據權利要求1所述的淺層埋地非金屬物體探測系統，其特征在于，所述聲波發射組件包括2個聲源，每個聲源發射的聲波信號具有不同頻率；所述聲源包括：信號發生器、功率放大器和揚聲器；

所述信號發生器產生探測需要的激勵信號，所述激勵信號為頻率范圍低于2000Hz的單頻激勵、隨機激勵或掃頻激勵；

所述功率放大器采用放大倍數可調的功率放大器，對信號發生器產生的激勵信號進行功率放大；

所述揚聲器將功率放大器輸出的電信號轉化為地面激勵信號，并且將激振能量輻射到土壤中。

3.根據權利要求1所述的淺層埋地非金屬物體探測系統，其特征在于，所述聲波發射組件包括2個振源，每個振源發射的振動信號具有不同頻率；所述振源包括：信號發生器、功率放大器和激振器；

所述信號發生器產生探測需要的激勵信號，所述激勵信號為頻率范圍低于2000Hz的單頻激勵、隨機激勵或掃頻激勵；

所述功率放大器采用放大倍數可調的功率放大器，對信號發生器產生的激勵信號進行功率放大；

所述激振器將功率放大器輸出的電信號轉化為地面激勵信號，并且將激振能量輻射到土壤中。

4.根據權利要求2或3所述的淺層埋地非金屬物體探測系統，其特征在于，所述聲波接收組件包括：傳感器陣列、前置放大器、濾波器和信號采集卡；

所述傳感器陣列為多個傳感器組成陣列，用于將聲波信號/振動信號轉化為電信號；

所述前置放大器，用于對電信號進行放大；

所述模擬濾波器，用于對放大的電信號進行濾波；

所述信號采集卡，用于將濾波后的模擬電信號轉變為數字電信號，輸出至所述頻譜分析儀。

5.根據權利要求4所述的淺層埋地非金屬物體探測系統，其特征在于，所述傳感器為地震檢波器、加速度計或測振儀。

6.根據權利要求4所述的淺層埋地非金屬物體探測系統，其特征在于，所述信號采集卡的通道數不低于傳感器陣列中傳感器的數量。

7.根據權利要求4所述的淺層埋地非金屬物體探測系統，其特征在于，所述信號采集卡的信號采樣頻率為傳感器頻率的3-5倍。