一種tbm施工中用的無線傳輸式hsp地質超前預報儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及的是一種TBM施工中用的地質超前預報儀。屬地質探測儀器技術領域。
技術背景
[0002]在隧道開挖作業中，通常采用TBM(Tunnel Boring Machine，隧道掘進機)施工。為了保證施工安全，在TBM施工時通常都使用“地質超前預報儀”對開挖面前面的地質情況進行超前預報。現有一種“地質超前預報儀”，參見中國專利“一種用于TBM施工的地質超前預報方法”(ZL 200810044256.7)，由一個安裝在TBM刀盤內部的用于同步接收TBM刀盤切割巖石所激發的聲波信號的同步信號檢波器、一個安裝在位于TBM工作面后部的隧道圍巖內的用于接收由TBM工作面前方經巖體傳來的反射波信號的信號檢波器和通過信號傳輸線將上述兩個檢波器與HSP聲波儀連接構成。由HSP(Horizontal Sonic Profiling，水平聲波剖面法)聲波儀對所接收的信號進行處理和分析后給出地質預報結果。這種通過信號傳輸線來傳輸測試信號的地質超前預報儀的不足是:(I)，因TBM的獨特復雜空間結構，信號傳輸線布設難度大；(2)，TBM施工過程中，信號傳輸線常因TBM作業或其他原因破損，維護難度大；(3)，信號傳輸線大部分依附在TBM施工供電系統，引入了干擾信號，造成信號失真影響預報的準確率。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的在于克服現有技術的上述缺點，為TBM施工提供一種能確保提供高保真信號以提高預報準確率的無線傳輸式HSP地質超前預報儀。
[0004]實現本實用新型目的的無線傳輸式HSP地質超前預報儀的構成包括HSP聲波儀、安裝在TBM刀盤內部的同步信號檢波器、安裝在位于TBM工作面后部的隧道圍巖內的反射波信號檢波器，其特征是在所述的TBM掘進機工作面刀盤上安裝有一個與同步信號檢波器和反射波信號檢波器的輸出端連接的無線發射器，在所述的HSP聲波儀的信號輸入端連接有一個無線接收器，所述的無線發射器由濾波電路和無線發射電路構成，濾波電路的輸入端與同步信號檢波器的輸出端相連接，濾波電路的輸出端與無線發射電路的輸入端相連接，無線發射電路的輸出端為無線發射器的輸出端，所述的無線接收器由濾波電路和無線接收電路構成，無線接收電路輸入端為無線接收器的接收端，無線接收電路輸出端與濾波電路輸入端相連接，濾波電路的輸出端為無線接收器的輸出端。
[0005]工作時和現有技術一樣，將HSP聲波儀安置在TBM掘進機工作面后面的不影響掘進作業的位置處。在TBM作業時同步信號檢波器及反射波信號檢波器接收到的信號，通過導線傳輸給無線發射器，經無線發射器的濾波電路濾除高頻噪聲信號及低頻干擾信號后傳輸給無線發射電路，無線發射電路將信號進行無線傳輸；該信號被無線接收器的無線接收電路接收，經濾波電路濾除高頻噪聲信號及低頻干擾信號后，輸出到HSP聲波儀進行數據存儲和分析處理。
[0006]本實用新型將原來的從刀盤傳輸至HSP聲波儀的信號的有線傳輸改為無線傳輸，具有以下優點:
[0007]I，節省了信號傳輸線的布設和維護過程，使TBM施工HSP地質超前預報操作更方便、快捷，大大提高了地質預報工作效率。
[0008]2，通過設置濾波電路來有效地獲取TBM工作面前方的真實信號，保真度高。
[0009]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0011]圖2為本實用新型的電路框圖。
[0012]圖3為無線發射器的具體電路圖。
[0013]圖4為無線接收器的具體電路圖。
【具體實施方式】
[0014]參見圖1?圖4，在本實施例中，濾波電路由濾波電容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8構成，無線發射電路由XL-OlM-T模塊構成，無線接收電路由XL-OlM-R模塊構成。RSl為同步信號檢波器輸入端，RS2為反射波信號檢波器輸入端，RLl為同步信號檢波器輸出端，RL2為反射波信號檢波器信號輸出端。圖1中I為同步信號檢波器、2為反射波信號檢波器，3為HSP聲波儀。各電路裝在殼體R-l、T-1中，圖3、圖4給出了各零部件的連接關系。檢波器接收的信號用導線T-4通過信號輸入端口 T-7與濾波電路的輸入端RS1、RS2相接，信號通過無線天線(圖1中T-6)無線傳輸；并由無線接收器的無線天線(圖2中R-6)接收，接收信號通過信號輸出端R-7用導線R-4與HSP聲波儀的輸入端相連。圖中Kl (圖1中T-5)、K2 (圖2中R-5)為電源開關，HLl (圖1中T_2)、HL2 (圖2中R-2)為電源指示燈，PVl (圖1中T-3)、PV2(圖2中R-3)為電壓顯示。
[0015]工作時，打開無線接收器和無線發射器的電源開關R-5、T-5，其電源指示燈R-2、T-2燈亮，R-3、T-3顯示電壓大小。檢波器接收的信號由導線T-4通過T-7傳入無線發射器，信號通過Cl、C2、C3、C4進行濾波濾除高頻噪聲信號及低頻干擾信號；濾波后的信號通過XL-OlM-T模塊發射后由XL-OlM-R模塊接收，經由C5、C6、C7、C8進行濾波濾除高頻噪聲信號及低頻干擾信號，由導線R-4通過R-7傳給HSP聲波儀3進行數據存儲和分析。
【主權項】
1.一種TBM施工中用的無線傳輸式HSP地質超前預報儀，包括HSP聲波儀、安裝在TBM刀盤內部的同步信號檢波器、安裝在位于TBM工作面后部的隧道圍巖內的反射波信號檢波器，其特征是在所述的TBM掘進機工作面刀盤上安裝有一個與同步信號檢波器和反射波信號檢波器的輸出端連接的無線發射器，在所述的HSP聲波儀的信號輸入端連接有一個無線接收器，所述的無線發射器由濾波電路和無線發射電路構成，濾波電路的輸入端與同步信號檢波器的輸出端相連接，濾波電路的輸出端與無線發射電路的輸入端相連接，無線發射電路的輸出端為無線發射器的輸出端，所述的無線接收器由濾波電路和無線接收電路構成，無線接收電路輸入端為無線接收器的接收端，無線接收電路輸出端與濾波電路輸入端相連接，濾波電路的輸出端為無線接收器的輸出端。
【專利摘要】一種TBM施工中用的無線傳輸式HSP地質超前預報儀，屬地質探測儀器技術領域。其構成主要包括HSP聲波儀、安裝在TBM刀盤內部的同步信號檢波器、安裝在位于TBM工作面后部的隧道圍巖內的反射波信號檢波器，兩個檢波器的輸出端連接有一個無線發射器，在所述的HSP聲波儀的信號輸入端連接有一個無線接收器。優點是將原來的從刀盤傳輸至HSP聲波儀的信號的有線傳輸改為無線傳輸，避免了信號傳輸中引入噪聲造成信號失真以及復雜的傳輸線的布設，更便于在TBM施工特殊環境中的應用。
【IPC分類】G01V1-22, G01V1-16
【公開號】CN204405859
【申請號】CN201520108904
【發明人】吳豐收, 盧松, 陳俊棟, 李蒼松
【申請人】中鐵西南科學研究院有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年2月14日