本發(fā)明提供了一種用于增加隧道超前預(yù)報的地質(zhì)雷達探測精度的方法及系統(tǒng)，具體屬于工程測量技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前進行隧道底板探測時，都是預(yù)先布置好測線，而測線一般選用直線，進行數(shù)據(jù)處理時，按照預(yù)先布好的測線進行數(shù)據(jù)處理，但鑒于隧道中條件復雜，實際測量時往往不能按照預(yù)先布好的測線進行探測，雷達的移動軌跡往往是不規(guī)則的曲線，而進行雷達圖像處理時還是按預(yù)先布置的測線處理，與實際測線存在較大差距，從而導致不良地質(zhì)體的位置預(yù)報不準確。

現(xiàn)在對于提高雷達探測的精度大部分集中于雷達信號質(zhì)量和雷達圖像解譯技術(shù)的提高。但往往忽略了雷達圖像處理后發(fā)現(xiàn)的不良地質(zhì)體與其在隧道中的實際位置的對應(yīng)問題。所以獲取地質(zhì)雷達探測過程中的移動軌跡對于地質(zhì)雷達數(shù)據(jù)處理，以及不良地質(zhì)體的精確定位至關(guān)重要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種用于增加隧道超前預(yù)報的地質(zhì)雷達探測精度的方法及系統(tǒng)，該方法通過獲取地質(zhì)雷達探測過程中的移動軌跡，將地質(zhì)雷達圖像中發(fā)現(xiàn)的不良地質(zhì)體與隧道中的實際位置準確對應(yīng)，克服以往只參照預(yù)先測線進行不良地質(zhì)體定位的問題，從而實現(xiàn)不良地質(zhì)體的精確預(yù)報。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

用于增加隧道超前預(yù)報的地質(zhì)雷達探測精度的方法，包括：

步驟(1)：在待測隧道底板的三個角點，每個角點上設(shè)置一個信號接收機，在測線的起始位置設(shè)置雷達天線，在地質(zhì)雷達天線上設(shè)置信號發(fā)射機；

步驟(2)：信號發(fā)射機每間隔設(shè)定時間發(fā)射信號，三個信號接收機接收來自信號發(fā)射機的信號，對信號進行處理后進行存儲，所述對信號進行處理是指每個信號接收機將自己接收的信號信息轉(zhuǎn)換為信號接收機與信號發(fā)射機之間距離的信息；

步驟(3)：以每個信號接收機為球心，以步驟(2)得到的信號接收機與信號發(fā)射機之間的距離為半徑，繪制三個球面；三個球面的交點就是雷達天線的位置點；

步驟(4)：依次得出雷達天線在不同時刻的位置點；將所有的位置點連接成線，就得到了地質(zhì)雷達的移動軌跡。

所述信號發(fā)射機包括：電源、信號發(fā)生器、信號發(fā)射天線和信號放大器；所述電源為信號發(fā)生器、信號發(fā)射天線和信號放大器；信號發(fā)生器產(chǎn)生的設(shè)定頻率的信號，經(jīng)過信號放大器放大后再由信號發(fā)射天線發(fā)射出去。

所述信號接收機包括：電源、天線、接收放大電路、微型處理器和數(shù)據(jù)存儲器；所述電源為天線、接收放大電路、微型處理器和數(shù)據(jù)存儲器供電，所述天線接收的信號后經(jīng)接收放大電路放大，然后經(jīng)微處理器處理并將數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)存儲器中。

所述微型處理器為低耗能微型處理器。

所述信號發(fā)射機通過卡扣或強力吸盤固定在地質(zhì)雷達天線上并隨地質(zhì)雷達天線一起運動。

所述信號發(fā)射機發(fā)射的信號抗干擾能力強，信號易于識別接收。

用于增加隧道超前預(yù)報的地質(zhì)雷達探測精度的系統(tǒng)，包括：

信號發(fā)射機和信號接收機；

所述信號發(fā)射機設(shè)置在待測隧道底板的三個角點上，每個角點上設(shè)置一個信號接收機，在測線的起始位置設(shè)置雷達天線，在地質(zhì)雷達天線上設(shè)置信號發(fā)射機；信號發(fā)射機每間隔設(shè)定時間發(fā)射信號，三個信號接收機接收來自信號發(fā)射機的信號，對信號進行處理后進行存儲，所述對信號進行處理是指每個信號接收機將自己接收的信號信息轉(zhuǎn)換為信號接收機與信號發(fā)射機之間距離的信息；以每個信號接收機為球心，以得到的信號接收機與信號發(fā)射機之間的距離為半徑，繪制三個球面；三個球面的交點就是雷達天線的位置點；依次得出雷達天線在不同時刻的位置點；將所有的位置點連接成線，就得到了地質(zhì)雷達的移動軌跡。

所述信號發(fā)射機包括：電源、信號發(fā)生器、信號發(fā)射天線和信號放大器；所述電源為信號發(fā)生器、信號發(fā)射天線和信號放大器；信號發(fā)生器產(chǎn)生的設(shè)定頻率的信號，經(jīng)過信號放大器放大后再由信號發(fā)射天線發(fā)射出去。

所述信號接收機包括：電源、天線、接收放大電路、微型處理器和數(shù)據(jù)存儲器；所述電源為天線、接收放大電路、微型處理器和數(shù)據(jù)存儲器供電，所述天線接收的信號后經(jīng)接收放大電路放大，然后經(jīng)微處理器處理并將數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)存儲器中。

所述微型處理器為低耗能微型處理器。

所述信號發(fā)射機通過卡扣或強力吸盤固定在地質(zhì)雷達天線上并隨地質(zhì)雷達天線一起運動。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明使用測距交會原理，在隧道內(nèi)布置三個信號接收機，一個固定于雷達天線上的信號發(fā)射機。信號發(fā)射機每毫秒發(fā)射一次信號，三個信號接收機的位置固定并能接收來自發(fā)射機的信號，信號經(jīng)處理器處理后存儲在數(shù)據(jù)存儲器中，通過電腦將存儲的信號信息轉(zhuǎn)變?yōu)榫嚯x信息，然后以每個信號接收機為球心，以相應(yīng)的距離為半徑，繪制三個球面，三個球面的交點(不合實際的點舍去)便是雷達天線的位置，依次得出每毫秒的位置點，通過以點成線的方式，從而確定出地質(zhì)雷達的移動軌跡，實現(xiàn)了對不良地質(zhì)體的精確預(yù)報。

現(xiàn)有技術(shù)在進行隧道底板地質(zhì)雷達探測時，一般預(yù)先布置三條測線，沿中軸線及左右兩側(cè)各布置一條測線，雷達沿著預(yù)先布好的測線移動。但隧道中往往有各種障礙物，造成實際測線不規(guī)則，本發(fā)明通過用于增加隧道超前預(yù)報的地質(zhì)雷達探測精度的輔助系統(tǒng)記錄下實際測線。進行地質(zhì)雷達后處理時根據(jù)處理結(jié)果并結(jié)合所記錄的實際測線，實現(xiàn)不良地質(zhì)體在隧道中的精確定位。

本發(fā)明主要是通過自動記錄下地質(zhì)雷達運動的實際軌跡，克服以往只參照預(yù)先測線進行不良地質(zhì)體定位的問題。將地質(zhì)雷達處理結(jié)果，與隧道中的實際位置相對應(yīng)，以提高地質(zhì)雷達探測的精度。將地質(zhì)雷達圖像與實際測線對應(yīng)，將解譯的雷達信息逐一對應(yīng)到實際測線上，從而實現(xiàn)不良地質(zhì)體在隧道中的精確定位。

附圖說明

圖1用于增加隧道超前預(yù)報的地質(zhì)雷達探測精度的輔助系統(tǒng)示意圖；

圖2隧道底板探測預(yù)先布置測線與實際測線示意圖；

其中：1-第一信號接收機、2-隧道底板、3-第二信號接收機、4-信號發(fā)射機、5-地質(zhì)雷達天線、6-第三信號接收機、7-實際測線、8-預(yù)先布置測線。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步說明。

1.如圖1是一種用于增加隧道超前預(yù)報的地質(zhì)雷達探測精度的輔助系統(tǒng)，其中包括：三個信號接收機、一個信號發(fā)射機4；所述三個信號接收機包括：第一信號接收機1，第二信號接收機3和第三信號接收機6。

2.本發(fā)明在隧道內(nèi)布置三個信號接收機，一個固定于地質(zhì)雷達天線5上的信號發(fā)射機4。信號4每毫秒發(fā)射一次信號，三個信號接收機的位置固定，接收到的信號經(jīng)處理器處理后存儲在數(shù)據(jù)存儲器中，通過電腦將存儲的信號信息轉(zhuǎn)變?yōu)榫嚯x信息，然后以每個信號接收機為球心，以相應(yīng)的距離為半徑，繪制三個球面，三個球面的交點便是雷達天線的位置，依次得出每毫秒的位置點，通過以點成線的方式，從而確定出地質(zhì)雷達的移動軌跡，實現(xiàn)了對不良地質(zhì)體的三維精確預(yù)報。

3.第1步，將三個信號接收機分別置于要測的隧道底板2的三個角點上，并打開開關(guān)。

4.第2步，連接好地質(zhì)雷達并將信號發(fā)射機4固定在地質(zhì)雷達天線上，開啟開關(guān)。

5.第3步，開始進行初步調(diào)試，調(diào)試好后按預(yù)先布置測線8進行隧道底板探測。

6.第4步，拖動雷達沿預(yù)先布置測線8移動，實際軌跡可能是實際測線7，輔助系統(tǒng)記錄下雷達移動實際測線；如圖2所示；

7.第5步，將探測完成的數(shù)據(jù)拷貝到電腦中，運用數(shù)據(jù)處理軟件，根據(jù)所探測隧道底板2里程得出每個探測點的坐標信息，擬合出地質(zhì)雷達天線的運動軌跡。

8.第6步，根據(jù)雷達探測圖對照地質(zhì)雷達天線移動軌跡得出不良地質(zhì)體的準確位置。

上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內(nèi)。