[發明專利]一種電法超前地質預報發射系統

在審

• 申請號: 202111115394.1
• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN113703055A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 楊艷軍;鄭俊祥;平之泉
• 申請（專利權）人: 中國電波傳播研究所（中國電子科技集團公司第二十二研究所）
• 主分類號: G01V3/00
• 分類號: G01V3/00
• 代理公司: 青島博雅知識產權代理事務所(普通合伙) 37317
• 代理人: 封代臣

本發明公開了一種電法超前地質預報發射系統，包括安裝在盾構機刀盤或護盾或刀盤和護盾上的發射電極、測量電極，由護盾或者護盾與刀盤充當屏蔽電極，回流電極接地，發射電極、測量電極、屏蔽電極和回流電極分別通過導線與發射電路電連接，發射電路則與計算機通信。本發明所公開的電法超前地質預報發射系統，可以為電法超前地質預報系統提供不同頻率的發射信號。該發射系統可以由計算機控制，產生不同頻率、不同幅度的單頻正弦波信號、多頻正弦波信號或任意波形信號，用戶可根據需要，設置適合地層響應的頻率。

技術領域

本發明屬于電法超前地質預報技術領域，特別涉及該領域中的一種電法超前地質預報發射系統。

背景技術

隨著國內鐵路、公路和水利等大型基建項目的開展和盾構機廠家自主研發盾構機能力的提升，隧道施工中采用盾構施工的比例越來越高。在盾構施工中，當遇到破碎帶、溶洞、暗河等含水構造時，往往會造成突水災害導致機器損壞、工程延期，甚至人員傷亡等嚴重事故。為了避免上述事故的發生，通常采用超前地質預報的方法對掌子面前方地質情況進行探測，并根據測量和評價的結果預先制定合理的施工預案和處理措施。

電法超前地質預報技術已經在國內外有所應用，其通過測量地層的各種電性參數對掌子面前方的地質體進行評價。PFE就是其中重要的參數之一，它的值需要通過測量不同頻率下的視電阻率得出，因此電法超前地質預報發射系統需要產生不同頻率的發射信號。

發明內容

本發明所要解決的技術問題就是提供一種搭載于盾構機或TBM的電法超前地質預報發射系統，該系統可程控設定系統波形頻率和幅度，產生單個頻率正弦波信號、多個頻率的混頻信號和任意波形信號，通過功率放大器饋送給發射電極，為隧道電法超前地質預報系統提供發射源。

本發明采用如下技術方案：

一種電法超前地質預報發射系統，其改進之處在于：包括安裝在盾構機刀盤或護盾或刀盤和護盾上的發射電極、測量電極，由護盾或者護盾與刀盤充當屏蔽電極，回流電極接地，發射電極、測量電極、屏蔽電極和回流電極分別通過導線與發射電路電連接，發射電路則與計算機通信。

進一步的，測量電極與刀盤和護盾電絕緣。

進一步的，測量電極安裝在刀盤上時，數量為兩個以上，且各測量電極距離刀盤中心的徑向距離不同；測量電極安裝在護盾上時，數量為兩個以上。

進一步的，測量電極由整個刀盤充當，刀盤與護盾做絕緣處理。

進一步的，回流電極由包括地錨在內的金屬導電桿件充當。

進一步的，發射電路包括依次電連接的主控單元、D/A轉換器、濾波電路和功率放大電路，主控單元包括MCU、DSP、FPGA、存儲器和接口電路，主控單元通過并口、串口、SPI接口與D/A轉換器連接通信。

進一步的，發射電路的主控單元通過以太網、串口、CAN或WIFI與計算機通信。

本發明的有益效果是：

本發明所公開的電法超前地質預報發射系統，可以為電法超前地質預報系統提供不同頻率的發射信號。該發射系統可以由計算機控制，產生不同頻率、不同幅度的單頻正弦波信號、多頻正弦波信號或任意波形信號，用戶可根據需要，設置適合地層響應的頻率。

附圖說明

圖1是本發明實施例1所公開電法超前地質預報發射系統的組成示意圖；

圖2是本發明實施例1所公開電法超前地質預報發射系統中發射電路的組成框圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖和實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。