CN104820245B - 地质缺陷无损检测系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种地质缺陷无损检测系统和方法。包括:激励装置,安装在第一降水井内,用于发射第一定位信息,同时发出第一弹性波以及第二弹性波;接收装置,安装在第二降水井内,接收所述激励装置发出的第一弹性波,发出中继电波,发射第二定位信息;定位系统,根据所述第一定位信息产生第一位置信息,根据所述第二定位信息产生第二位置信息;中央处理器,根据所述第二弹性波与所述中继电波的接收时间,以及所述第一位置信息和所述第二位置信息生成弹性波CT图,以便根据所述弹性波CT图进行地质缺陷的无损检测。通过本发明,利用被检测地质体两侧设置的降水井,确定激励点和接收节点,使得检测更便捷、更准确。

Description

地质缺陷无损检测系统和方法
技术领域
本发明涉及地质检测领域,尤其涉及一种地质缺陷无损检测系统和方法。
背景技术
为了土木建筑施工、市政交通施工更安全,施工计划安排的更合理,通常会对施工区域以及附近的地质情况进行检测。尤其是在地铁等具有盾构区间类的施工中,在地铁施工期间,针对路面与盾构区间或车站顶层地质体的缺陷(土质松散、空洞、软弱带等)的检测显得尤为重要。良好的地质检测能够获知地质情况,以便对地质体缺陷及时处理,或者预防由于地质缺陷造成的损失,从而提高施工过程中,以及施工完成后的安全、施工质量。
目前,针对路面与盾构区间或车站顶层地质体的缺陷(土质松散、空洞、软弱带等)的主要检测方式为地质雷达检测方法,该地质雷达检测方法可以对隧道衬砌混凝土厚度、密实性、脱空等进行快速检测,在隧道工程质量检测中得到广泛的应用。
但是,上述地质雷达检测方法至少存在以下问题:
在隧道工程质量检测中得到广泛的应用但在从其检测结果来看,针对缺陷尺寸的准确定位和形状的辨别存在一定的困难;地质雷达在检测深度上也具有局限性。另外,该方案各个模块之间通过很长的数据线连接,针对多层的地铁结构,几何形状多样,需要许多的数据线,现场操作很不方便,还会由于连接线接触不良、易断及大量连线,造成信号传输质量等问题,影响监测的准确性。
总之,通过现有技术对路面与盾构区间或车站顶层地质体的缺陷进行检测还不够完善,所以迫切需要本领域技术人员解决的技术问题就在于,如何更便捷,更准确的对路面与盾构区间或车站顶层地质体的缺陷进行检测。
发明内容
本发明的实施例提供了一种地质缺陷无损检测系统和方法,通过利用被检测地质体两侧设置的降水井,确定激励点和接收节点,使得检测更便捷、更准确。
为了实现上述目的,本发明采取了如下技术方案。
一种地质缺陷无损检测系统,在被检测地质体两侧分别设置第一降水井、第二降水井,所述系统包括:激励装置、接收装置、定位系统和中央处理器;
所述的激励装置,安装在所述第一降水井内,用于发射第一定位信息给所述定位系统,同时发出第一弹性波给所述接收装置以及第二弹性波给所述中央处理器;
所述的接收装置,安装在所述第二降水井内,用于接收所述激励装置发出的第一弹性波,发出中继电波给所述中央处理器,发射第二定位信息给所述定位系统;
所述的定位系统,用于接收所述第一定位信息、所述第二定位信息,根据所述第一定位信息产生第一位置信息,根据所述第二定位信息产生第二位置信息,将所述第一位置信息以及所述第二位置信息发送给所述中央处理器;
所述的中央处理器,用于接收所述第二弹性波、所述中继电波、所述第一位置信息和所述第二位置信息,根据所述第二弹性波与所述中继电波的接收时间,以及所述第一位置信息和所述第二位置信息生成弹性波CT图,以便根据所述弹性波CT图进行地质缺陷的无损检测。
优选的,所述激励装置包括:
触发装置,用于产生弹性波;
控制组件,所述控制组件一端与所述触发装置连接,用于将所述触发装置悬挂安装在所述第一降水井内,所述控制组件的另一端置于所述第一降水井外;
触发控制装置,用于和所述触发装置进行连接,控制所述触发装置产生弹性波;
第一定位组件,用于发射所述第一定位信息给所述定位系统。
优选的,所述控制组件包括刻度。
优选的,所述接收装置包括:
一个或多个弹性波接收节点块,用于接收所述第一弹性波,并发出所述中继电波给所述中央处理器;
弹性波接收节点块固定件,所述弹性波接收节点块均匀安装在所述弹性波接收节点块固定件上;所述弹性波接收节点块固定件可移动安装在所述第二降水井内,所述弹性波接收节点块固定件与所述第二降水井的密目网之间通过滤料填充;
第二定位组件,用于发射第二定位信息给所述定位系统。
优选的,所述弹性波接收节点块固定件为预制硬塑管件,所述弹性波接收节点块均匀安装在所述预制硬塑管件内壁上,所述预制硬塑管件内包括清水。
优选的,所述第一降水井、所述第二降水井的上部和底部设置外接井筒,所述弹性波接收节点块均匀分布在所述第二降水井非外接井筒部分的井孔内。
优选的,所述中央处理器与所述激励装置、所述接收装置、所述定位系统通过无线连接,所述定位系统与所述激励装置、所述接收装置通过无线连接。
优选的,所述定位系统为AGPS定位系统。
优选的,所述第一降水井与所述第二降水井的距离不低于10米,不超过25米。
一种地质缺陷无损检测方法,应用于权利要求1至9任一项所述的地质缺陷无损检测系统,所述方法包括:
通过激励装置在激励点发出第一弹性波给接收装置,发出第二弹性波给中央处理器,发射第一定位信息给定位系统;
通过所述接收装置在接收点接收所述第一弹性波,发出中继电波给所述中央处理器,发射第二定位信息给所述定位系统;
通过所述定位系统接收所述第一定位信息、所述第二定位信息,根据所述第一定位信息产生第一位置信息,根据所述第二定位信息产生第二位置信息,将所述第一位置信息以及所述第二位置信息发送给所述中央处理器;
通过所述中央处理器接收所述第二弹性波、所述中继电波、所述第一位置信息和所述第二位置信息,根据所述第二弹性波与所述中继电波的接收时间以及所述第一位置信息和所述第二位置信息生成弹性波CT图,以便根据所述弹性波CT图进行地质缺陷无损检测。
优选的,所述接收点块包括n个,所述根据接收所述第二弹性波与所述中继电波的时间以及所述位置信息,生成弹性波CT图,包括:
确定所述中央处理器接收所述第二弹性波的时间为t1;所述中央处理器接收所述第i个接收点块发出的所述中继电波的时间为ti;所述第一弹性波在所述滤料的传播时间为tl
所述第一弹性波在所述被检测地质体的传播时间为t
t=ti-t1-tl
根据所述第一弹性波在所述被检测地质体的传播时间t以及所述第一位置信息和所述第二位置信息生成弹性波CT图。
优选的,所述弹性波在所述滤料的传播时间tl根据所述滤料的长度、密度、和/或材质确定,预存在所述中央处理器内。
优选的,通过控制组件控制所述激励装置的触发装置上下移动,使得激励点位置发生改变;通过控制所述接收装置的弹性波接收节点块固定件上下移动,所述接收点块位置发生改变,使得接收点位置发生改变;
通过控制激励点和/或接收点位置,进行多次检测。
由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出,本发明实施例通过将弹性波CT(Computed Tomography,电子计算机断层扫描)技术应用到地质缺陷无损检测中,同时,利用路面与盾构区间或车站顶层地质体附近的降水井,将地质缺陷无损检测系统的弹性波激励装置、以及接收装置分别安装在被检测地质体两侧的降水井内进行地质缺陷无损检测,有效的解决了定位激励点和接收节点的位置在确定时,需要耗费较长的时间的问题,使检测更便捷;同时,本发明实施例采用AGPS(Assisted Global Positioning System,辅助全球卫星定位系统)系统进行定位,提高了位置信息的准确性,解决了由于建筑物密集,卫星信号较差,定位精度较差的问题,使数据更准确。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的一种地质缺陷无损检测系统的结构示意图;
图2为本发明实施例一提供的一种地质缺陷无损检测系统的详细结构示意图;
图2中包括:210第一降水井、触发装置211、控制组件212、触发控制装置213、220第二降水井、弹性波接收节点块221、弹性波接收节点块固定件222、密目网223、滤料224、外接井筒225、加水装置226、主机240、基站250、被检测地质体260;
图3为本发明实施例二提供的一种地质缺陷无损检测方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解,当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时,它可以直接连接或耦接到其他元件,或者也可以存在中间元件。此外,这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样定义,不会用理想化或过于正式的含义来解释。
在本发明实施例中,通过利用弹性波CT技术的特点,将激励装置安装在设置在被检测地质体附近的降水井内,将接收装置安装在被检测地质体另一侧的降水井内,进而节省了现场布置的时间与花费的人力、物力;在具体检测时,通过激励装置发出弹性波,一部分直接传输到中央处理器内,并记录时间,另一部分经过被检测地质体,由接收装置接收,接收装置再发送中继电波给中央处理器,由中央处理器记录时间,同时,本发明实施例通过AGPS系统进行定位工作,将激励装置以及接收装置的位置信息发送给中央处理器,中央处理器根据确定出的弹性波在被检测地质体内的传播时间以及激励装置和接收装置的位置信息,通过计算反演得到被检测地质体的弹性波CT图,这样便可以根据CT图进行地质缺陷的检测,更便捷,更准确。
为便于对本发明实施例的理解,下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明,且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
实施例一
该实施例提供了一种地质缺陷无损检测系统如图1、图2所示,在被检测地质体两侧分别设置第一降水井210、第二降水井220,本发明实施例包括如下装置:
激励装置110、接收装置120、定位系统130和中央处理器140。
其中,激励装置110,安装在第一降水井210内,用于发射第一定位信息给定位系统130,同时发出第一弹性波给接收装置120以及第二弹性波给中央处理器140。
在本发明实施例具体实施过程中,如图2所示,本发明实施例的激励装置110可以包括:
触发装置211,用于产生弹性波。该触发装置211安装在降水井210靠近被检测地质体260一侧的井壁附近,与井壁的距离越近,发出弹性波后在空气中传播的距离就越短,进而得到的数据就越精确。
控制组件212,用于将触发装置211悬挂安装在第一降水井210内,控制组件212一端与触发装置211连接,控制组件211的另一端置于井外;控制组件211上还包括刻度。通过控制控制组件212可以将触发装置211沿着降水井210的井壁上下移动,通过控制组件上的刻度可以精确地控制触发装置211移动的距离,方便了计算。
本发明实施例在具体实施时,通过利用路面与盾构区间或车站顶层等地质体在施工过程中的降水井,对弹性波CT检测系统进行改进,将激励装置安装在设置在被检测地质体附近的降水井内,将接收装置安装在被检测地质体另一侧的降水井内,进而节省了现场布置的时间与花费的人力、物力。
触发控制装置213,用于和触发装置211进行连接,控制触发装置211产生弹性波;触发控制装置213置于井外,通过无线连接,可以对触发装置211发出触发信号,以使触发装置211产生弹性波。触发控制装置213还可以设置有触发按钮,操作人员按下按钮,即可触发弹性波,方便了操作。
第一定位组件,用于发射第一定位信息给定位系统130。该定位组件安装在触发装置211附近,该定位组件的位置,即可认为是触发装置211的位置。
接收装置120,安装在第二降水井220内,接收激励装置110发出的第一弹性波,发出中继电波给中央处理器140,发射第二定位信息给定位系统130;
在本发明实施例具体实施过程中,如图2所示,本发明实施例的接收装置120可以包括:
一个或多个弹性波接收节点块221,用于接收触发装置211发出的第一弹性波,并发出中继电波给中央处理器140。
弹性波接收节点块固定件222,弹性波接收节点块221均匀安装在弹性波接收节点块固定件222上;弹性波接收节点块固定件222可移动安装在第二降水井220内,其中,弹性波接收节点块固定件222与第二降水井220的密目网223之间通过滤料224填充,为了提高检测的便捷性,该滤料224可以为被检测地质附近的砂石料或其他土石材料;接收节点块221安装在接收节点块固定件222靠近被检测地质体260的一侧,为了方便计算,可以将每个接收点块的间距设置为1米,通过滤料224使得接收节点块固定件222与密目网223紧密相连,增加了弹性波在被检测地质体260走时的精确性。在本发明实施例中,接收节点块固定件可以为预制的硬塑管件,例如,硬塑PVC管(直径约为150mm),为了使弹性波接收节点块221接收到的弹性波更稳定、更清晰,可以通过加水装置226,向弹性波接收节点块固定件222内注入清水,同时由于清水是注入在弹性波接收节点块固定件222内的,接收节点块固定件222一般为硬塑材质的,防水性较密目网223好,降低了清水的流失,降低了检测的成本。
在具体实施时,通过控制弹性波接收点块固定件222的上下移动,可以使弹性波接收点块221的位置发生改变,经过多次变换,进行多次检测,使得数据更精确。为了方便计算,弹性波接收点块固定件222还可以包括刻度。
第二定位组件,用于发射所述第二定位信息给所述定位系统。该定位组件安装在接收节点块221附近,可以在一个接收节点块221附近安装,在具体计算时,根据固定距离推算其他接收节点块221的位置信息,还可以在每一块接收节点块221附近都安装定位组件,这样得到的结果更准确。
定位系统130,用于接收所述第一定位信息、第二定位信息,根据所述第一定位信息产生第一位置信息,根据所述第二定位信息产生第二位置信息,将所述第一位置信息以及所述第二位置信息发送给中央处理器140。
在本发明实施例具体实施过程中,定位系统130可以为AGPS定位系统,相应的,本发明实施例中的定位组件为AGPS定位组件,在中央处理器140中,还包括AGPS定位终端,在具体使用时,定位组件从附近基站下载当前可用的卫星信息,完成搜星任务,既可获得定位组件的GPS信息;该GPS信息通过基站发送给AGPS服务器,AGPS服务器根据GPS信息结合其它途径得到辅助位置信息,例如,蜂窝网(基站),计算出最终的位置坐标,再通过基站返回给AGPS组件;AGPS组件发送该位置坐标给AGPS定位终端,以便,中央处理器140根据AGPS定位终端接收到的位置信息,得到接收装置120以及激励装置110的位置信息。
中央处理器140,用于接收所述第二弹性波、所述中继电波、所述第一位置信息和所述第二位置信息,根据所述第二弹性波与所述中继电波的接收时间,以及所述第一位置信息和所述第二位置信息生成弹性波CT图,以便根据所述弹性波CT图进行地质缺陷的无损检测。
在本发明实施例具体实施过程中,如图2所示,本发明实施例中的中央处理器包括,主机240以及基站250。由基站250通过无线收发装置,第二弹性波、中继电波、第一位置信息和第二位置信息,再将上述数据信息传输给主机,由主机240进行处理。
在本发明实施例中,如图2所示,第一降水井210与第二降水井220的距离不低于10米,不超过25米。因为弹性波在10到25米范围内的检测最精确。
另外,第一降水井210、第二降水井220的上部和底部设置外接井筒225,弹性波接收节点块221均匀分布在第二降水井220非外接井筒部分的井孔内。这样使得降水井的有效井筒处于中间位置,进而获得的数据更精确。外接井筒225的长度在2至5米为宜。
在实际应用中,中央处理器140与弹激励装置110、接收装置120、定位系统通130过无线连接,定位系统130与弹激励装置110、接收装置120通过无线连接。这样避免了由于数据线过多、过于复杂导致的现场安全隐患,同时,防止了由于数据线的磨损、碰伤等意外原因造成的数据传输障碍。
实施例二
该实施例提供了一种地质缺陷无损检测方法的处理流程如图1所示,包括如下的处理步骤:
步骤S310、通过激励装置在激励点发出第一弹性波给接收装置,发出第二弹性波给中央处理器,发射第一定位信息给定位系统。
在实际应用中,如图2所示,通过触发控制装置213控制触发装置211发出弹性波,该弹性波的一部分(第二弹性波)直接由基站250接收,并转发给主机240,并由主机240记录接收时间,另一部分弹性波(第一弹性波)经过被检测地质体260,由弹性波接收节点块221接收。安装在触发装置211附近的定位组件发送定位信息给定位系统130,定位系统130根据定位信息生成触发装置211的位置信息,并发送给基站250,由基站250转发给主机240,其中,第一定位信息可以包括触发装置211的位置确定信息。
步骤S320、通过所述接收装置在接收点接收所述第一弹性波,发出中继电波给所述中央处理器,发射第二定位信息给所述定位系统。
在实际应用中,如图2所示,弹性波接收节点块221接收到触发装置211发送的弹性波后,发送中继电波给基站250,由基站转发给主机240,并由主机240记录接收时间。弹性波接收节点块221附近的定位组件发送定位信息给定位系统130,定位系统130根据定位信息生成弹性波接收节点块221的位置信息发送给基站250,由基站250转发给主机240,其中,第二定位信息可以包括各个弹性波接收节点块221的位置确定信息。
步骤S330、通过所述定位系统接收所述第一定位信息、所述第二定位信息,根据所述第一定位信息产生第一位置信息,根据所述第二定位信息产生第二位置信息,将所述第一位置信息以及所述第二位置信息发送给所述中央处理器。
步骤S340、通过所述中央处理器接收所述第二弹性波、所述中继电波、所述第一位置信息和所述第二位置信息,根据所述第二弹性波与所述中继电波的接收时间以及所述第一位置信息和所述第二位置信息生成弹性波CT图,以便根据所述弹性波CT图进行地质缺陷无损检测。
在实际应用时,接收点块221可以包括n个(n≥i>0),根据接收第二弹性波与中继电波的时间以及第一位置信息和第二位置信息,生成弹性波CT图,包括:
确定中央处理器140接收第二弹性波的时间为t1;中央处理器140接收第i个接收点块发出的中继电波的时间为ti;第一弹性波在滤料224的传播时间为tl
第一弹性波在被检测地质体的传播时间为t
t=ti-t1-tl
根据第一弹性波在被检测地质体260的传播时间t以及第一位置信息和第二位置信息生成弹性波CT图。最后根据被检测地质体260的弹性波CT图判释该被检测地质体的地质情况。
由于弹性波在空气中的传播速度是非常快的,所以在计算时,可以忽略。
在具体实施时,弹性波在滤料224的传播时间tl根据滤料224的长度、密度、和/或材质确定,预存在中央处理器140内。
本发明实施例在具体实施过程中,可以通过控制组件212控制激励装置110的触发装置211上下移动,使得激励点位置发生改变;通过控制接收装置120的弹性波接收节点块固定件222上下移动,接收点块221位置发生改变,使得收点位置发生改变。
通过控制激励点和/或接收点位置的变换,进行多次检测,为了方便计算,可以将每次控制激励点和/或激励点位置的变换值设置为整数,例如,1米,这样可以提高检测结果的准确性。
用本发明实施例的方法地质缺陷无损检测的具体过程与前述系统实施例类似,此处不再赘述。
综上所述,本发明实施例通过将弹性波CT技术应用到地质缺陷无损检测中,同时,利用路面与盾构区间或车站顶层地质体附近的降水井,将地质缺陷无损检测系统的弹性波激励装置、以及接收装置分别安装在被检测地质体两侧的降水井内进行地质缺陷无损检测,有效的解决了定位激励点和接收节点的位置在确定时,需要耗费较长的时间的问题,能够有效对激励点和接收节点的位置进行快速、准确的定位,使检测更便捷;同时,本发明实施例采用AGPS系统进行定位,提高了位置信息的准确性,解决了由于建筑物密集,卫星信号较差,定位精度较差的问题,使数据更准确。
另外,本发明实施例通过采用无线连接,进行数据传输,避免了由于数据线过多、过于复杂导致的现场安全隐患,同时,防止了由于数据线的磨损、碰伤等意外原因造成的数据传输障碍;通过利用控制组件和弹性波接收节点块固定件,控制激励点和/或接收点位置的变换,进行多次检测,提高检测结果的准确性;通过接受节点块固定件与密目网之间填充滤料、在降水井的两端设置外接井筒以及本发明实施例提供的弹性波在被检测地质体的传播时间算法,提高了,提高了数据的准确性,减小了数据的误差。
本领域普通技术人员可以理解:附图只是一个实施例的示意图,附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
通过以上的实施方式的描述可知,本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于装置或系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种地质缺陷无损检测系统,其特征在于,在被检测地质体两侧分别设置第一降水井、第二降水井,所述系统包括:激励装置、接收装置、定位系统和中央处理器;
所述的激励装置,安装在所述第一降水井内,用于发射第一定位信息给所述定位系统,同时发出第一弹性波给所述接收装置以及第二弹性波给所述中央处理器;
所述的接收装置,安装在所述第二降水井内,用于接收所述激励装置发出的第一弹性波,发出中继电波给所述中央处理器,发射第二定位信息给所述定位系统;
所述的定位系统,用于接收所述第一定位信息、所述第二定位信息,根据所述第一定位信息产生第一位置信息,根据所述第二定位信息产生第二位置信息,将所述第一位置信息以及所述第二位置信息发送给所述中央处理器;
所述的中央处理器,用于接收所述第二弹性波、所述中继电波、所述第一位置信息和所述第二位置信息,根据所述第二弹性波与所述中继电波的接收时刻,以及所述第一位置信息和所述第二位置信息生成弹性波CT图,以便根据所述弹性波CT图进行地质缺陷的无损检测;
所述激励装置包括:
触发装置,用于产生第一弹性波和第二弹性波;
控制组件,所述控制组件一端与所述触发装置连接,用于将所述触发装置悬挂安装在所述第一降水井内,所述控制组件的另一端置于所述第一降水井外;
触发控制装置,用于和所述触发装置进行连接,控制所述触发装置产生第一弹性波和第二弹性波;
第一定位组件,用于发射所述第一定位信息给所述定位系统;
所述接收装置包括:
一个或多个弹性波接收节点块,用于接收所述第一弹性波,并发出所述中继电波给所述中央处理器;
弹性波接收节点块固定件,所述弹性波接收节点块均匀安装在所述弹性波接收节点块固定件上;所述弹性波接收节点块固定件可移动安装在所述第二降水井内,所述弹性波接收节点块固定件与所述第二降水井的密目网之间通过滤料填充;
第二定位组件,用于发射第二定位信息给所述定位系统;
通过控制组件控制所述激励装置的触发装置上下移动,使得激励点位置发生改变;通过控制所述接收装置的弹性波接收节点块固定件上下移动,所述接收节点块位置发生改变,使得接收点位置发生改变;
通过控制激励点和/或接收点位置,进行多次检测。
2.根据权利要求1所述的地质缺陷无损检测系统,其特征在于,所述控制组件包括刻度。
3.根据权利要求2所述的质缺陷无损检测系统,其特征在于,所述弹性波接收节点块固定件为预制硬塑管件,所述弹性波接收节点块均匀安装在所述预制硬塑管件内壁上,所述预制硬塑管件内包括清水。
4.根据权利要求2所述的地质缺陷无损检测系统,其特征在于,所述第一降水井和所述第二降水井的上部和底部均设置外接井筒,所述弹性波接收节点块均匀分布在所述第二降水井非外接井筒部分的井孔内。
5.根据权利要求1所述的地质缺陷无损检测系统,其特征在于,所述中央处理器与所述激励装置、所述接收装置、所述定位系统通过无线连接,所述定位系统与所述激励装置、所述接收装置通过无线连接。
6.根据权利要求1所述的地质缺陷无损检测系统,其特征在于,所述定位系统为AGPS定位系统。
7.根据权利要求1所述的地质缺陷无损检测系统,其特征在于,所述第一降水井与所述第二降水井的距离不低于10米,不超过25米。
8.一种地质缺陷无损检测方法,其特征在于,应用于权利要求1至7任一项所述的地质缺陷无损检测系统,所述方法包括:
通过激励装置在激励点发出第一弹性波给接收装置,发出第二弹性波给中央处理器,发射第一定位信息给定位系统;
通过所述接收装置在接收点接收所述第一弹性波,发出中继电波给所述中央处理器,发射第二定位信息给所述定位系统;
通过所述定位系统接收所述第一定位信息、所述第二定位信息,根据所述第一定位信息产生第一位置信息,根据所述第二定位信息产生第二位置信息,将所述第一位置信息以及所述第二位置信息发送给所述中央处理器;
通过所述中央处理器接收所述第二弹性波、所述中继电波、所述第一位置信息和所述第二位置信息,根据所述第二弹性波与所述中继电波的接收时刻以及所述第一位置信息和所述第二位置信息生成弹性波CT图,以便根据所述弹性波CT图进行地质缺陷无损检测;
通过控制组件控制所述激励装置的触发装置上下移动,使得激励点位置发生改变;通过控制所述接收装置的弹性波接收节点块固定件上下移动,所述接收节点块位置发生改变,使得接收点位置发生改变;
通过控制激励点和/或接收点位置,进行多次检测。
9.根据权利要求8所述的地质缺陷无损检测方法,其特征在于,所述接收节点块包括n个,所述根据所述第二弹性波与所述中继电波的接收时刻以及所述第一位置信息和所述第二位置信息生成弹性波CT图,包括:
确定所述中央处理器接收所述第二弹性波的时刻为t1;所述中央处理器接收第i个接收点块发出的所述中继电波的时刻为ti;所述第一弹性波在所述滤料的传播时间为tl
所述第一弹性波在所述被检测地质体的传播时间为t
t=ti-t1-tl
根据所述第一弹性波在所述被检测地质体的传播时间t以及所述第一位置信息和所述第二位置信息生成弹性波CT图。
10.根据权利要求9所述的地质缺陷无损检测方法,其特征在于,所述弹性波在所述滤料的传播时间tl根据所述滤料的长度、密度和材质确定,预存在所述中央处理器内。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108008455B (zh) * 2017-11-29 2018-12-25 广州市公路勘察设计有限公司 桥梁基础溶洞勘测方法和装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5142500A (en) * 1990-11-08 1992-08-25 Kawasaki Steel Corporation Non-destructive method of measuring physical characteristics of sediments
CN101654914A (zh) * 2009-07-21 2010-02-24 武汉中岩科技有限公司 一种层析成像基桩声波透射法现场检测控制方法及装置
CN102879805A (zh) * 2012-10-24 2013-01-16 北京市市政工程研究院 一种基于钻孔与地面相结合的地震波空间探测方法
CN203705656U (zh) * 2014-02-08 2014-07-09 中国石油化工集团公司 地震勘探仪器与vsp测井仪器共源接收系统
CN204575868U (zh) * 2015-05-05 2015-08-19 北京交通大学 地质缺陷无损检测系统

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4632312B2 (ja) * 2006-04-28 2011-02-16 応用地質株式会社 地表震源による坑井間弾性波トモグラフィ法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5142500A (en) * 1990-11-08 1992-08-25 Kawasaki Steel Corporation Non-destructive method of measuring physical characteristics of sediments
CN101654914A (zh) * 2009-07-21 2010-02-24 武汉中岩科技有限公司 一种层析成像基桩声波透射法现场检测控制方法及装置
CN102879805A (zh) * 2012-10-24 2013-01-16 北京市市政工程研究院 一种基于钻孔与地面相结合的地震波空间探测方法
CN203705656U (zh) * 2014-02-08 2014-07-09 中国石油化工集团公司 地震勘探仪器与vsp测井仪器共源接收系统
CN204575868U (zh) * 2015-05-05 2015-08-19 北京交通大学 地质缺陷无损检测系统

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Geophysical Tomography in Engineering Geological Applications: A MiniReview with Examples;Domenico Patella,et al.;《The Open Geology Journal》;20091231;第30-38页 *
弹性波CT在岩溶勘察中的应用;苗庆库等;《铁道建筑技术》;20081231;第535-536页 *
弹性波CT技术检测地铁施工期地质缺陷;张加兵等;《山西建筑》;20130630;第39卷(第16期);摘要及第80页第1栏第5行-第81页第2栏第6行 *

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