專利名稱：一種基于雙頻發(fā)射雙頻接收的無線電波坑道透視儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于無線電波透視勘探儀設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種無線電波坑道透視儀。
背景技術(shù)：
無線電波透視法是指電磁波在地下巖層中傳播時(shí)，由于各種巖、礦石電性的不同，它們對(duì)電磁波能量吸收不同，低阻巖層對(duì)電磁波具有較強(qiáng)的吸收作用，當(dāng)波前進(jìn)方向遇到斷裂構(gòu)造所出現(xiàn)的界面時(shí)，電磁波將在界面上產(chǎn)生反射和折射作用，也造成能量的損耗，致使接收巷道中的電磁波信號(hào)十分微弱甚至接收不到透射信號(hào)，形成所謂的透射異常，即為所要探測(cè)異常體的位置和范圍。無線電波坑道透視儀是利用電磁波在介質(zhì)中的傳播特性和探測(cè)礦井回采工作面內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造的，可以對(duì)礦床開采情況、隧道周邊、隧道間水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、災(zāi)害地質(zhì)體進(jìn)行有效的探測(cè)，如斷層、火成巖、煤層厚度變化、瓦斯富集區(qū)等，可減少大量鉆探工程量，節(jié)省費(fèi)用，提高采煤時(shí)對(duì)事故隱患的預(yù)知性，有效避免事故發(fā)生。雖然我國開展坑道電磁波層析成像方法技術(shù)研究較早，研究與應(yīng)用單位也較多，但還未形成真正意義上的大透距坑道電磁波層析成像技術(shù)，目前的坑道透視儀只能單頻發(fā)射、單頻接收，如果低頻探測(cè)不到信號(hào)需要改用高頻探測(cè)信號(hào)，工作人員之間還需要互通信息以實(shí)現(xiàn)頻率的更換，這樣就使得工作費(fèi)時(shí)費(fèi)力，導(dǎo)致工作效率低下，給探測(cè)帶來了很大不便。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種基于雙頻發(fā)射雙頻接收的無線電波坑道透視儀，包括接收機(jī)天線、發(fā)射機(jī)天線、接收機(jī)、發(fā)射機(jī)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所述接收機(jī)天線、所述發(fā)射機(jī)天線分別與所述接收機(jī)、所述發(fā)射機(jī)對(duì)應(yīng)連接，所述接收機(jī)、所述發(fā)射機(jī)分別與所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)連接，所述接收機(jī)包括電源A、低噪聲高中頻放大器、微處理器A、A/D轉(zhuǎn)換器、檢波器，所述電源A分別與所述低噪聲高中頻放大器、所述微處理器A連接，所述低噪聲高中頻放大器與所述接收機(jī)天線連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器與所述微處理器A、所述檢波器連接，所述發(fā)射機(jī)包括微處理器B、門控A、前置放大器、功率放大器、天線調(diào)諧器、電流采樣器、電源B、晶振，所述微處理器B與所述門控A連接，所述門控A與所述前置放大器連接，所述前置放大器、所述功率放大器、所述天線調(diào)諧器依次連接，所述天線調(diào)諧器分別與所述電流采樣器、所述發(fā)射機(jī)天線連接，所述電流采樣器與所述門控A連接，所述電源B與所述晶振連接，其特征在于所述接收機(jī)還包括本振、選頻接口，所述微處理器A通過選頻接口分別與所述低噪聲高中頻放大器、所述本振連接，所述本振設(shè)置在所述低噪聲高中頻放大器、所述檢波器之間，并分別與所述低噪聲高中頻放大器、所述檢波器連接，所述發(fā)射機(jī)還包括分頻器A、分頻器B、門控B，所述門控A分別與所述分頻器A、所述分頻器B連接，所述門控B與所述分頻器B連接，所述分頻器A、所述分頻器B均與所述晶振、所述電源B連接。所述接收機(jī)天線、所述發(fā)射機(jī)天線分別為環(huán)形天線。所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、層析成像反演模塊、圖形圖像模塊、幫助模塊。所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)基于電磁波CT層析成像技術(shù)。所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)為大透距坑道無線電波層析成像系統(tǒng)。所述晶振為高穩(wěn)定溫補(bǔ)晶振。本實(shí)用新型的有益效果為:采用高穩(wěn)定溫補(bǔ)晶振，保證儀器頻率的穩(wěn)定，天線為雙頻接收的寬帶電天線，在保證小尺寸的情況下增加透視距離，降低了工作頻率；低噪聲高中頻放大器使接收機(jī)實(shí)現(xiàn)了高靈敏度、大動(dòng)態(tài)范圍的接收；接收機(jī)由微處理器統(tǒng)控制放大電路、換頻及程序操作，能有效提高靈敏度及分辨率以獲得精確的數(shù)據(jù)信息和接收度靈敏；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)為大透距坑道無線電波層析成像系統(tǒng)，具備良好的人機(jī)交互界面、易操作，具備數(shù)據(jù)傳輸、資料回放、編輯、去噪、人機(jī)交互圈定異常體、快捷成像等功能；更重要的是，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了高低頻率同時(shí)發(fā)射和接收，工作省時(shí)省力，工作效率高，給探測(cè)帶來了很大方便。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型發(fā)射機(jī)的原理方框圖；圖3為本實(shí)用新型接收機(jī)的原理方框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步解釋說明。圖中，1、接收機(jī)天線，2、發(fā)射機(jī)天線，3、接收機(jī)，4、發(fā)射機(jī)，5、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，6、電源A，7、低噪聲高中頻放大器，8、微處理器A，9、A/D轉(zhuǎn)換器，10、檢波器，11、微處理器B，12、門控A，13、前置放大器，14、功率放大器，15、天線調(diào)諧器，16、電流采樣器，17、電源B，18、晶振，19、本振，20、選頻接口，21、分頻器A，22、分頻器B，23、門控B。如圖1-3所示，本實(shí)用新型提供一種基于雙頻發(fā)射雙頻接收的無線電波坑道透視儀，包括接收機(jī)天線1、發(fā)射機(jī)天線2、接收機(jī)3、發(fā)射機(jī)4、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)5，接收機(jī)天線1、發(fā)射機(jī)天線2分別與接收機(jī)3、發(fā)射機(jī)4對(duì)應(yīng)連接，且均為環(huán)形天線，接收機(jī)3、發(fā)射機(jī)4分別與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)5連接，接收機(jī)3包括低噪聲高中頻放大器7、微處理器AS、電源A6、本振19、A/D轉(zhuǎn)換器9、檢波器10，電源A6與微處理器A8、低噪聲高中頻放大器7連接，微處理器A8通過選頻接口 20與低噪聲高中頻放大器7、本振19連接，本振19設(shè)置在低噪聲高中頻放大器7、檢波器10之間，低噪聲高中頻放大器7與接收機(jī)天線I連接，A/D轉(zhuǎn)換器9與微處理器AS、檢波器10連接，發(fā)射機(jī)4包括功率放大器14、分頻器A21、分頻器B22、電流采樣器16、微處理器B11、電源B17、天線調(diào)諧器15、門控A12、門控B23、晶振18、前置放大器13，微處理器Bll與門控A12、門控B23連接，門控A12與前置放大器13、分頻器A21、分頻器B22連接，門控B23與分頻器B22連接，前置放大器13、功率放大器14、天線調(diào)諧器15依次連接，天線調(diào)諧器15與電流采樣器16、發(fā)射機(jī)天線2連接，電流采樣器16與門控A12連接，分頻器A21、分頻器B22分別與晶振18連接，電源B17分別與分頻器A21、分頻器B22、晶振18連接，晶振18為高穩(wěn)定溫補(bǔ)晶振，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)5依據(jù)電磁波CT層析成像技術(shù)，為大透距坑道無線電波層析成像系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)5包括數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、層析成像反演模塊、圖形圖像模塊、幫助模塊。以上對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)歸屬于本實(shí)用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于雙頻發(fā)射雙頻接收的無線電波坑道透視儀，包括接收機(jī)天線(I)、發(fā)射機(jī)天線(2)、接收機(jī)(3)、發(fā)射機(jī)(4)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(5)，所述接收機(jī)天線(I)、所述發(fā)射機(jī)天線(2)分別與所述接收機(jī)(3)、所述發(fā)射機(jī)(4)對(duì)應(yīng)連接，所述接收機(jī)(3)、所述發(fā)射機(jī)(4)分別與所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(5)連接，所述接收機(jī)(3)包括電源iU6)、低噪聲高中頻放大器(7)、微處理器么(8)4/1)轉(zhuǎn)換器(9)、檢波器(10)，所述電源A(6)分別與所述低噪聲高中頻放大器(7)、所述微處理器A(8)連接，所述低噪聲高中頻放大器(7)與所述接收機(jī)天線(I)連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器(9)與所述微處理器A(S)、所述檢波器(10)連接，所述發(fā)射機(jī)(4)包括微處理器B(ll)、門控A(12)、前置放大器(13)、功率放大器(14)、天線調(diào)諧器(15)、電流采樣器(16)、電源B(17)、晶振(18)，所述微處理器B(Il)與所述門控A(12)連接，所述門控A(12)與所述前置放大器(13)連接，所述前置放大器(13)、所述功率放大器(14)、所述天線調(diào)諧器(15)依次連接，所述天線調(diào)諧器(15)分別與所述電流采樣器(16)、所述發(fā)射機(jī)天線⑵連接，所述電流采樣器(16)與所述門控A(12)連接，所述電源B(17)與所述晶振(18)連接，其特征在于所述接收機(jī)(3)還包括本振(19)、選頻接口(20)，所述微處理器A(S)通過選頻接口(20)分別與所述低噪聲高中頻放大器(7)、所述本振(19)連接，所述本振(19)設(shè)置在所述低噪聲高中頻放大器(7)、所述檢波器(10)之間，并分別與所述低噪聲高中頻放大器(7)、所述檢波器(10)連接，所述發(fā)射機(jī)(4)還包括分頻器A(21)、分頻器B(22)、門控B(23)，所述門控A(12)分別與所述分頻器A(21)、所述分頻器B(22)連接，所述門控B (23)與所述分頻器B (22)連接，所述分頻器A (21)、所述分頻器B (22)均與所述晶振(18)、所述電源B (17)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雙頻發(fā)射雙頻接收的無線電波坑道透視儀，其特征在于所述接收機(jī)天線(I)、 所述發(fā)射機(jī)天線(2)分別為環(huán)形天線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雙頻發(fā)射雙頻接收的無線電波坑道透視儀，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(5)基于電磁波CT層析成像技術(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雙頻發(fā)射雙頻接收的無線電波坑道透視儀，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(5)為大透距坑道無線電波層析成像系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雙頻發(fā)射雙頻接收的無線電波坑道透視儀，其特征在于所述晶振(18)為高穩(wěn)定溫補(bǔ)晶振。
專利摘要本實(shí)用新型屬于無線電波透視勘探儀設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種基于雙頻發(fā)射雙頻接收的無線電波坑道透視儀，包括接收機(jī)天線、發(fā)射機(jī)天線、接收機(jī)、發(fā)射機(jī)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，接收機(jī)包括電源A、低噪聲高中頻放大器、微處理器A、A/D轉(zhuǎn)換器、檢波器，發(fā)射機(jī)包括微處理器B、門控A、前置放大器、功率放大器、天線調(diào)諧器、電流采樣器、電源B、晶振，其特征在于微處理器A通過選頻接口分別與低噪聲高中頻放大器、本振連接，本振設(shè)置在低噪聲高中頻放大器、檢波器之間，門控A與分頻器A連接，門控B與分頻器B連接，分頻器A、分頻器B均與晶振、電源B連接。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了高低頻率同時(shí)發(fā)射和接收，工作省時(shí)省力，工作效率高，給探測(cè)帶來了很大方便。
文檔編號(hào)G01V3/12GK203084214SQ20122068191
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者高一峰, 周海濤, 鄧彥龍, 李可, 趙志華, 王曉剛, 竇智, 王之峰, 王麗坤, 孟朝慧, 邢鐵增, 施蘇利, 王守新 申請(qǐng)人:中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所