一种多通道隧道探地雷达系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种多通道隧道探地雷达系统，该系统包括主机箱体和多个收发机；该收发机包括：收发机主体、收发机天线可调结构、天线卡槽、发射天线、接收天线，该上水平滑槽，其水平设置，位于发机主体下层内侧壁，且位顶部，水平滑槽为一组，位于左右相对向的两个侧壁上，端部延伸至其所在侧壁的端部；该下水平滑槽，其水平设置，位于所述上水平滑槽所在的侧壁的底部，端部延伸至其所在侧壁的端部；该天线卡槽，为四根，均竖直设置，两两位于左右两侧的所述上水平滑槽和下水平滑槽间，且均可前后滑动。该探地雷达系统收发天线间距可调，通过收发机天线可调结构，方便调试，且主机结构牢固。牢固。牢固。

【技术实现步骤摘要】
一种多通道隧道探地雷达系统


[0001]本技术属于探地雷达
，具体涉及一种多通道隧道探地雷达系统。

技术介绍

[0002]探地雷达作为一种利用高频电磁波获取地下介质分布规律的无损探测设备，是隧道衬砌空洞、裂缝等病害检测的主流方法，具有快速、高分辨等优点。传统的多通道探地雷达通常由时序控制模块、信号源、收发天线、上位机四部分构成，根据接收机和发射机的数量不同可分为多发多收和一发多收两种体系。前者通常有多组收发天线和脉冲源，可同时配置多个频段，用于提高雷达的探测精度和范围；后者通常有一个发射天线、一个脉冲源和多个接收天线，只能配置一个频段，用于满足如三维成像等一系列更为复杂的探测需求。
[0003]多发多收体系的多通道探地雷达从工作原理和工作性能上相当于多个同时工作且互不干扰的单通道探地雷达，因而可以显著提高隧道病害检测过程中的探测精度和范围。
[0004]目前市面上多发多收体系的多通道探地雷达主机结构不够牢固，容易影响雷达系统的工作稳定性；外部信号接口容易损坏，信号质量容易受到影响；收发机天线固定不可调，不利于调试和优化设计；收发机外壳多棱角且防水性差，在隧道复杂潮湿的环境使用时容易磕碰受损，渗水受潮等问题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种多通道隧道探地雷达系统，该系统收发天线间距可调，通过收发机天线可调结构，方便调试，且主机结构牢固。
[0006]本技术采用以下技术方案：一种多通道隧道探地雷达系统，包括：主机箱体和多个收发机；该多通道隧道探地雷达系统用于非接触式探测隧道结构病害；
[0007]其中：该主机箱体与多个收发机相连接，还与多普勒雷达和电脑上位机相连接；
[0008]该收发机包括：收发机主体、收发机天线可调结构、天线卡槽、发射天线、接收天线，其中：
[0009]该收发机主体，为上下两层结构的箱体；
[0010]该收发机天线可调结构，设置于收发机主体下层内的侧壁上，包括：上水平滑槽、下水平滑槽和天线卡槽；
[0011]该上水平滑槽，其水平设置，位于发机主体下层内侧壁，且位顶部，水平滑槽为一组，位于左右相对向的两个侧壁上，端部延伸至其所在侧壁的端部；
[0012]该下水平滑槽，其水平设置，位于所述上水平滑槽所在的侧壁的底部，端部延伸至其所在侧壁的端部；
[0013]该天线卡槽，为四根，均竖直设置，两两位于左右两侧的所述上水平滑槽和下水平滑槽间，且均可前后滑动；天线卡槽前后分为两组，一组天线卡槽的上端承载架设接收天线，另一组的上端承载架设发射天线。
[0014]进一步地，该收发机主体上下两层之间由水平向的隔板隔开，在所述收发机主体内的上层其而位于隔板上设置有采样单元和脉冲源，所述采样单元与接收天线相连接，所述脉冲源与发射天线相连接。
[0015]进一步地，在该收发机主体内，且位于上水平滑槽下部的侧壁上，以及所述隔板的下部均覆盖有铁氧体水平吸波材料。
[0016]进一步地，该主机箱体内设置有采集卡、电源模块和时序控制电路板，其一侧壁上设置有DB8航空插座和USB航空插座；
[0017]该DB8航空插座用于与多普勒雷达相连接，所述USB航空插座与所述电脑上位机相连；
[0018]该电源模块与所述六芯同轴集束电缆插座电源端子连接，还与采集卡、时序控制电路板和多普勒雷达连接供电；所述六芯同轴集束电缆插座为多个，设置于所述收发机主体一侧壁上，且沿上下方向间隔安装。
[0019]进一步地，在该收发机主体内的空间，且位于所述上水平滑槽下部填充满珍珠棉板材，用于柔性支撑及固定接收天线和发射天线。
[0020]进一步地，在该收发机主体上部带有可开合的收发机上盖；所述收发机上盖的下部，其环绕一周一体设置有向下延伸的边沿，所述边沿位于所述收发机主体内，且其外侧壁与所述收发机主体的内侧壁紧密贴合；所述收发机上盖和收发机主体的四角处均为圆弧状。
[0021]进一步地，在该收发机主体内，且位于所述收天线和发射天线间还设置有与天线面平行的竖直隔板，所述竖直隔板的前后侧面上均贴敷有铁氧体水平吸波材料。
[0022]进一步地，该采集卡和电源模块各设置于金属壳体内，且所述金属壳体的下侧壁上开设有螺纹孔；
[0023]各所述金属壳体通过金属压片固定，并安装于所述主机箱体内底部，所述金属压片为一板体，其上开设有连接孔，所述连接孔的位置与螺纹孔的位置相一致，并通过螺钉穿入固定，且所述金属压片的端部固定连接于主机箱体底板上。
[0024]进一步地，各天线卡槽的两端均通过紧固螺栓与所述上水平滑槽和下水平滑槽相连接。
[0025]本技术的有益效果是：1.在非接触条件下进行隧道衬砌结构质量探测，不受隧道衬砌附属物的影响，安全性有保障，适用于搭载于移动载体进行快速探测。2.收发天线间距可调，通过收发机天线可调结构，便于发射天线和接收天线的S参数调整，使其均获得10dB阻抗带宽，探测深度大。3.一个主机对应多个收发机，可同时布置多条测线，提高探测辐射范围。4.收发机发射天线和接收天线之间的耦合度低，抗外界干扰能力强，回波信号质量好。5.主机箱结构牢固，不会影响雷达系统的工作稳定性。
附图说明
[0026]图1是多通道隧道病害检测探地雷达系统结构示意图；
[0027]图2是主机箱体内部结构示意图；
[0028]图3是收发机主体内部天线可调结构示意图；
[0029]图4收发机主体内部上层结构示意图；
[0030]图5是收发机壳体外部结构示意图；
[0031]图6是多通道隧道病害检测探地雷达系统测试与装配方法流程图。
[0032]其中：1.主机箱体，2.六芯同轴集束电缆插座，3.收发机，4.DB8航空插座，5.USB航空插座，6.电脑上位机，7.多普勒雷达，101.USB航空插座安装孔，102.DB8航空插座安装孔，103.采集卡，104.金属压片，105.电源模块，106.金属壳体，107.时序控制电路板，108.六芯同轴集束电缆安装孔，301.收发机上盖，302.收发机主体，302a.紧固螺栓，302b.天线卡槽，302c.水平滑槽，302d.下水平滑槽，302e.发射天线，302f.接收天线，302g.铁氧体水平吸波材料。
具体实施方式
[0033]下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。
[0034]本技术一种多通道隧道探地雷达系统，如图1、2、3和4所示，包括：主机箱体1和多个收发机3；该多通道隧道探地雷达系统用于非接触式探测隧道结构病害，与隧道衬砌间的距离为0.5
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4m，不受隧道衬砌附属物的影响，安全性有保障；可安装在机械臂，并假设在移动装置上，监测速度快。其中：主机箱体1与多个收发机3相连接，还与多普勒雷达7和电脑上位机6相连接；
[0035]收发机3包括：收发机主体302、收发机天线可调结构、天线卡槽302b、发射天线302e、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多通道隧道探地雷达系统，其特征在于，包括：主机箱体(1)和多个收发机(3)；该多通道隧道探地雷达系统用于非接触式探测隧道结构病害；其中：所述主机箱体(1)与多个收发机(3)相连接，还与多普勒雷达(7)和电脑上位机(6)相连接；所述收发机(3)包括：收发机主体(302)、收发机天线可调结构、天线卡槽(302b)、发射天线(302e)、接收天线(302f)，其中：所述收发机主体(302)，为上下两层结构的箱体；所述收发机天线可调结构，设置于所述收发机主体(302)下层内的侧壁上，包括：上水平滑槽(302c)、下水平滑槽(302d)和天线卡槽(302b)；所述上水平滑槽(302c)，其水平设置，位于所述发机主体(302)下层内侧壁，且位顶部，水平滑槽(302c)为一组，位于左右相对向的两个侧壁上，端部延伸至其所在侧壁的端部；所述下水平滑槽(302d)，其水平设置，位于所述上水平滑槽(302c)所在的侧壁的底部，端部延伸至其所在侧壁的端部；所述天线卡槽(302b)，为四根，均竖直设置，两两位于左右两侧的所述上水平滑槽(302c)和下水平滑槽(302d)间，且均可前后滑动；所述天线卡槽(302b)前后分为两组，一组天线卡槽(302b)的上端承载架设接收天线(302f)，另一组的上端承载架设发射天线(302e)。2.如权利要求1所述的一种多通道隧道探地雷达系统，其特征在于，所述收发机主体(302)上下两层之间由水平向的隔板(303)隔开，在所述收发机主体(302)内的上层其而位于隔板(303)上设置有采样单元(302h)和脉冲源(302i)，所述采样单元(302h)与接收天线(302f)相连接，所述脉冲源(302i)与发射天线(302e)相连接。3.如权利要求2所述的一种多通道隧道探地雷达系统，其特征在于，在所述收发机主体(302)内，且位于上水平滑槽(302c)下部的侧壁上，以及所述隔板(303)的下部均覆盖有铁氧体水平吸波材料(302g)。4.如权利要求3所述的一种多通道隧道探地雷达系统，其特征在于，所述主机箱体(1)内设置有采集卡(103)、电源模块(105)和时序控制电路板(107)，其一侧壁上设置有D...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢韬，刘昌斌，王百泉，王华，卓越，刘永胜，高攀，邹翀，林春刚，张安学，师振盛，尚伟，李荆，闫贺，
申请(专利权)人：中铁隧道局集团有限公司，
类型：新型
国别省市：