用于隧道病害检测的地质雷达自动化精确定位装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于隧道病害检测的地质雷达自动化精确定位装置及方法，装置包括地质雷达天线、速度传感器、地质雷达主机和控制器，其中，地质雷达天线上设置有速度传感器，所述速度传感器通过电缆线连接地质雷达主机，控制器与地质雷达天线和地质雷达主机通信；控制器在进行隧道衬砌的检测过程中发送打点信号，雷达主机上记录与打点信号相对应的标记点，同时记录每个标记点时刻的速度，生成时间点，得出相邻标记点之间的距离，并根据起始里程计算出每个标记点的实际位置和里程以及每个时刻雷达天线的位置。本发明专利技术提高了标记点的精准性，避免了探测时运动速度不均等所造成的标记误差，实现了标记点与实际里程的准确对应，加强了预报的准确性。

Geological radar automatic precise positioning device and method for tunnel disease detection

The invention discloses a method for accurate positioning of the geological radar automation device and method of tunnel disease detection device, including geological radar antenna, speed sensor, geological radar host and controller, the geological radar antenna is equipped with a speed sensor, the speed sensor is connected to the host controller through a cable geological radar, and geological and geological radar antenna radar host communication; the controller sends in the detection process of tunnel lining in dot signal, radar host record and dot signal corresponding to the marking point, record also marks the speed of time, generation time, that the distance between adjacent markers, and according to the initial mileage calculated the actual position of each marker each time and mileage and radar antenna position. The invention improves the accuracy of the marking point, avoids the marking error caused by unequal speed of movement when detecting, realizes the accurate correspondence between the mark point and the actual mileage, and strengthens the accuracy of the prediction.

【技术实现步骤摘要】
用于隧道病害检测的地质雷达自动化精确定位装置及方法
本专利技术涉及一种用于隧道病害检测的地质雷达自动化精确定位装置及方法。
技术介绍
地质雷达技术近年来大量应用于隧道衬砌质量检测中，通过对地质雷达信号分析，可以识别钢筋分布情况，衬砌厚度，壁后脱空等指标。但由于隧道内检测环境恶劣，影响因素多，导致所打的标记点具有误差，造成地质雷达定位模糊，并且后期数据处理时，通常按照预先设定的标记点距离进行预报，而实际标记点之间的距离无法准确测得，容易造成所预报的不良施工位置不准确，对后续的注浆等修补措施产生较大影响。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题，提出了一种用于隧道病害检测的地质雷达自动化精确定位装置及方法，本专利技术在隧道衬砌的检测中实现对标记点以及地质雷达天线的精确定位，改变了以往数据处理时对雷达位置含糊不清的情况，从而提高了预报的精度与准确性。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种用于隧道病害检测的地质雷达自动化精确定位装置，包括地质雷达天线、速度传感器、地质雷达主机和控制器，其中，所述地质雷达天线上设置有速度传感器，所述速度传感器通过电缆线连接地质雷达主机，所述控制器与地质雷达天线和地质雷达主机通信；所述控制器在进行隧道衬砌的检测过程中发送打点信号，雷达主机上记录与打点信号相对应的标记点，同时记录每个标记点时刻的速度，生成时间点，根据速度对时间的积分，求得距离，得出相邻标记点之间的距离，并根据起始里程计算出每个标记点的实际位置以及每个时刻雷达天线的位置。所述速度传感器设置有无线模块。所述控制器包括无线模块、计时模块和数据处理存储模块，所述无线模块与速度传感器上的无线模块相配合，所述计时模块记录每个标记点的生成时间。所述控制器外部设有USB接口，与地质雷达天线连接的接口和显示实时数据的显示屏。一种用于隧道病害检测的地质雷达自动化精确定位方法，在进行隧道衬砌的检测过程中发送打点信号，雷达主机上记录与打点信号相对应的标记点，同时记录每个标记点时刻的速度，生成时间点，根据速度对时间的积分，求得距离，得出相邻标记点之间的距离，并根据起始里程计算出每个标记点的实际位置以及每个时刻雷达天线的位置。一种用于隧道病害检测的地质雷达自动化精确定位方法，通过所打标记点进行辅助定位，隧道二衬质量检测时一般沿隧道纵深设置三条测线，分别在拱顶及左右壁各布置一条，地质雷达沿测线移动时，每隔一定距离打一个标记点，标记点被记录在地质雷达主机中，在进行数据处理发现有隧道病害时，首先，根据记录的隧道里程确定病害的大体位置，然后，依据所打的标记点以及运用速度传感器求得的标记点之间的距离信息计算出隧道病害的精确位置。本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术通过速度传感器，可视化处理控制器与地质雷达系统构成一个连接紧密的整体，保证了对标记点的精确定位，实现了不良地质体的精确预报。(2)采用速度传感器与计时装置的精确配合从而测得标记点在隧道中的里程编号，提高了标记点的精准性，避免了探测时运动速度不均等所造成的标记误差，实现了标记点与实际里程的准确对应，加强了预报的准确性。(3)装置可操作性强，精度高，操作方便、定位准确，能够准确的记录标记点以及雷达天线的位置，实现对不良地质体和不良施工情况的准确预报。附图说明图1用于隧道病害检测的地质雷达自动化精确定位装置示意图；图2为控制器示意图；其中，1-无线模块；2-速度传感器；3-地质雷达天线；4-电缆线；5-地质雷达主机；6-微型可视化处理控制器；7-无线模块；8-电缆线接口；9-屏幕；10-USB接口；11-打点按钮。具体实施方式：下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。用于隧道病害检测的地质雷达自动化精确定位装置及方法，其特征是，包括无线模块，速度传感器，微型可视化处理控制器；速度传感器附带有无线模块；微型可视化处理控制器附带有无线模块,计时模块和数据处理存储模块。速度传感器附带有无线模块。所述可视化处理控制器内置无线模块，计时装置和处理存储装置；微型可视化处理控制器外部设有USB接口，与地质雷达天线连接的接口和显示实时数据的显示屏。所述速度传感器和微型可视化处理控制器所选材料为体积小、轻质、抗不良环境能力强的铝合金材料。所述微型可视化处理控制器通过USB接口实现与电脑之间的数据传输。速度传感器通过紧固装置连接到地质雷达天线上，并通过电缆线与地质雷达天线连接，将速度传感器上的无线模块打开并将微型可视化处理控制器无线模块打开。将地质雷达主机与地质雷达天线连接，进行简单调试。在进行隧道衬砌的检测过程中，按下微型可视化处理控制器上的圆形按钮进行打点，此时雷达主机上记录了一个标记点，同时微型可视化处理控制器记录了每个时刻的速度，并生成一个时间点。例如，地质雷达天线运动了3m，那么这段距离内每个时间点对应的速度都被记录存储下来。用U盘将微型可视化处理控制器中的数据拷贝到电脑中，进行数据处理，计算速度对时间的积分，从而求得距离，得出相邻标记点之间的距离，并根据起始里程计算出每个标记点的实际位置和里程以及每个时刻雷达天线的位置。在隧道衬砌的检测中，壁后经常有脱空现象发生，因为空气与混凝土之间的介电常数差别较大，在用电磁波探测的过程中，能够凭借电磁波在两种物质之间的反射信号清晰的检测出不良衬砌，在地质雷达生成的图像中能够将不良衬砌清晰的反映出来。当在雷达图像上发现不良衬砌时，找到其最近的标记点并确定其所在的里程，然后根据不良衬砌与最近的标记点的距离得出不良衬砌的里程，从而能够根据标记点的位置实现对不良衬砌的精确定位，保证后面施工工序的顺利准确进行。上述虽然结合附图对本专利技术的具体实施方式进行了描述，但并非对本专利技术保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本专利技术的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本专利技术的保护范围以内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于隧道病害检测的地质雷达自动化精确定位装置，其特征是：包括地质雷达天线、速度传感器、地质雷达主机和控制器，其中，所述地质雷达天线上设置有速度传感器，所述速度传感器通过电缆线连接地质雷达主机，所述控制器与地质雷达天线和地质雷达主机通信；所述控制器在进行隧道衬砌的检测过程中发送打点信号，雷达主机上记录与打点信号相对应的标记点，同时记录每个标记点时刻的速度，生成时间点，根据速度对时间的积分，求得距离，得出相邻标记点之间的距离，并根据起始里程计算出每个标记点的实际位置以及每个时刻雷达天线的位置。

【技术特征摘要】
1.一种用于隧道病害检测的地质雷达自动化精确定位装置，其特征是：包括地质雷达天线、速度传感器、地质雷达主机和控制器，其中，所述地质雷达天线上设置有速度传感器，所述速度传感器通过电缆线连接地质雷达主机，所述控制器与地质雷达天线和地质雷达主机通信；所述控制器在进行隧道衬砌的检测过程中发送打点信号，雷达主机上记录与打点信号相对应的标记点，同时记录每个标记点时刻的速度，生成时间点，根据速度对时间的积分，求得距离，得出相邻标记点之间的距离，并根据起始里程计算出每个标记点的实际位置以及每个时刻雷达天线的位置。2.如权利要求1所述的一种用于隧道病害检测的地质雷达自动化精确定位装置，其特征是：所述速度传感器设置有无线模块。3.如权利要求1所述的一种用于隧道病害检测的地质雷达自动化精确定位装置，其特征是：所述控...

【专利技术属性】
技术研发人员：许振浩，高斌，王焕，潘东东，林鹏，苏国举，李兴刚，黄鑫，张文坤，
申请(专利权)人：山东大学，中铁十四局集团第二工程有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37