CN203572980U

CN203572980U - 一种探水ct仪

Info

Publication number: CN203572980U
Application number: CN201320558131.2U
Authority: CN
Inventors: 悦红军; 王佳伟; 王建磊
Original assignee: BEIJING HUAAN AOTE TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Huaan auto Polytron Technologies Inc (Beijing)
Priority date: 2013-09-10
Filing date: 2013-09-10
Publication date: 2014-04-30
Anticipated expiration: 2023-09-10

Abstract

本实用新型公开了一种探水CT仪，包括接收发射一体线圈、外壳、电路板和锂电池；电路板和锂电池置于外壳内部，接收发射一体线圈从外壳的内部穿过，接收发射一体线圈内部装有一根发射导线和一根接收导线，外壳上设有电源开关按钮、探测按钮、电源输入接口、摄像头和LED触摸屏；电路板包括电源模块、发射模块、采集模块、MCU模块、光耦隔离模块、定向罗盘模块、WIFI模块和ARM模块；光耦隔离模块用于隔离发射模块和采集模块，发射模块和采集模块分别连接接收发射一体线圈内部的导线。本实用新型能方便、简单、准确的探测煤矿井下地质体构造及含水性，并具有携带方便、操作简单、测量准确、可单人作业和操作人员无专业技能要求等优点。

Description

一种探水CT仪

技术领域

本实用新型涉及用于地球物理勘探领域的物探仪器，尤其涉及一种采用电磁感应原理，通过观测和分析电磁场的时间和空间分布规律，探测煤矿井下地质体构造及含水性的物探仪器。

背景技术

由于我国经济的快速发展，对煤炭的需求量日益增大，矿井的开采量不断增加，开采层位越采越深，导致矿井水文地质条件变地越来越复杂，矿井突水或透水事件的频繁发生。水害事故破坏性大，突发性强，往往导致大量的人员伤亡，给人民生命和国家财产造成无法挽回的损失。同时，矿井水害事故具有抢救难度大、经济损失大、矿井恢复周期长、恢复期间安全隐患多等特点，地下水已成为威胁煤矿安全生产的重要因素。因此，如果在煤炭开采之前就能勘测出前方地质体的含水量、断层含水性、地层结构和陷落柱的位置、掘进头前方的富水性及构造和回采工作面的含、导水构造的分布和发育情况，便可及早规避危险，起到很好矿井灾害预防作用。

目前，煤矿井下采用瞬变电磁仪来探测煤矿井下地质体构造及含水性。瞬变电磁仪采用全空间勘探方法，它以地质岩层的电性差异为基础，在全空间条件下建场，使用全空间电磁理论，处理和解释有关隧道、矿井水文地质问题，探测掘进头前方和回采工作面全方位地层电性变化规律，预测其含、导水构造的分布和发育情况。这种探测仪器的缺点是：1）该仪器采用接收线圈和发射线圈共两个线圈，线圈尺寸大，使用方法繁琐，不宜在煤矿井下这种狭小环境内作业； 2）该仪器不具备电子罗盘，在进行超前探测时，需人工调整发射线圈和接收线圈角度，测量误差大； 3）该仪器所用部件多，携带不便，且作业前需先进行装配，作业完成后再拆卸，浪费时间； 4）该仪器作业时需至少2人同时操作，作业人员需具备专业勘探至少，作业要求高；5）该仪器抗干扰能力差。

发明内容

本实用新型是要克服上述现有技术中存在的缺点，提供一种能方便、简单、准确探测煤矿井下地质体构造及含水性的测量装置，并使它具有携带方便、操作简单、测量准确、可单人作业和操作人员无专业技能要求等优点。

为了达到上述目的，本实用新型通过以下的技术方案来实现：一种探水CT仪，其包括接收发射一体线圈、外壳、电路板和锂电池；其特征在于，所述的电路板和锂电池置于外壳内部，所述的接收发射一体线圈从外壳的内部穿过，所述的接收发射一体线圈内部装有一根发射导线和一根接收导线，所述的外壳上设有电源开关按钮、探测按钮、电源输入接口、摄像头和LED触摸屏，所述的电路板包括电源模块、发射模块、采集模块、MCU模块、光耦隔离模块、定向罗盘模块、WIFI模块和ARM模块；光耦隔离模块用于隔离发射模块和采集模块，发射模块和采集模块分别连接接收发射一体线圈内部的导线，ARM模块与WIFI模块、定向罗盘模块、摄像头、LED触摸屏和探测按钮连接，MCU模块与ARM模块、采集模块和光耦隔离模块连接，电源模块与ARM模块、发射模块、锂电池、电源开关按钮和电源输入接口连接。

上述的外壳的包含两部分，第一部分是近似椭圆的环形部分，第二部分是近似梯形的异形部分，异形部分位于环形部分中间，异形部分连接环形部分内侧的上、下两边，环形部分的左、右两边的上、下两侧各有一个圆形开孔。

上述的接收发射一体线圈是一个金属圆管弯曲而成的有一个缺口的圆环状圈体，圈体内装有一根穿过圈体的发射导线和一根穿过圈体的接收导线，发射导线的两端与发射模块连接，接收导线的两端与接收模块连接。

上述的接收发射一体线圈穿过外壳环形部分的左、右两边的上、下两侧的圆孔，与外壳连接。

上述的MCU模块为单片机。

上述的ARM模块采用ARM6410开发板，但不局限于仅仅使用ARM6410开发板，也可使用其他的开发板。

上述的ARM模块采用WIN CE操作系统，但不局限于仅仅使用WIN CE操作系统，也可使用其他操作系统，包括数据采集部分、数据处理部分和图形绘制部分。

上述的WIFI模块用于导出采集的数据。

上述的探水CT仪在在数据采集完成后，在井下直接对采集的数据进行处理和成图，及时绘制视电阻率剖面图和是电阻率等值线图并在LED触摸屏上显示。

本实用新型的优点是：1）仪器主机、发射线圈、接收线圈集成一体，携带方便、施工便捷、无需装卸、可单人作业。2）仪器内置电子罗盘模块，探测角度精确，测量精度高。3）触摸屏操作，操作简单，不需要专业的勘探知识即可操作。4）仪器内置摄像模块，可即时拍摄记录探测现场环境，便于数据管理。5）仪器软件具有数据对比功能，即使存在干扰，也可通过多次探测数据对比发现探测异常，提高测量精度。

附图说明

图1 是本实用新型一种探水CT仪的正侧结构示意图。

图2 是本实用新型一种探水CT仪的背侧结构示意图。

图3 是本实用新型一种探水CT仪的接收发射一体线圈结构示意图。

图4 是本实用新型一种探水CT仪的电路连接框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示的一种探水CT仪的正侧结构，包括：电路板、锂电池、外壳和接收发射一体线圈1，外壳由环形部分2和异形部分3构成，电路板和锂电池设置于异形部分3的内部，接收发射一体线圈1从环形部分2的内部穿过，异形部分3的正侧设有LED触摸屏4，环形部分2的正侧设有电源开关按钮5和探测按钮6；电路板包括电源模块、发射模块、采集模块、MCU模块、光耦隔离模块、定向罗盘模块、WIFI模块和ARM模块。

如图2所示的一种探水CT仪的背侧结构，包括：外壳和接收发射一体线圈1、环形部分2、异形部分3、摄像头7和电源输入端口8，摄像头7设置于异形部分3的背侧，电源输入端口8置于环形部分2的背侧。

如图2所示的一种探水CT仪的接收发射一体线圈结构，包括：接收发射一体线圈1、发射导线9和接收导线10，发射导线9穿过接收发射一体线圈1与发射模块连接，接收导线10穿过接收发射一体线圈1与采集模块连接。

图4中，ARM模块连接WIFI模块、定向罗盘模块、电源模块、摄像头、LED触摸屏和MCU模块，MCU模块连接采集模块和光耦隔离模块，光耦隔离模块用于隔离采集模块和发射模块，采集模块连接接收导线，发射模块连接电源模块和发射导线，电源模块连接锂电池。作为最佳实施例，MCU模块为单片机，ARM模块为ARM6410开发板， WIFI模块用于导出所采集的数据。本实用新型不局限于仅仅使用ARM6410开发板，也可使用其他开发板。

ARM模块采用WIN CE操作系统，但不局限于仅仅使用WIN CE操作系统，也可使用其他操作系统，包括数据采集部分、数据处理部分和图形绘制部分。

图1中，在巷道迎头进行数据采集，用户可通过LED触摸屏设置电子罗盘模块指示探测方向，在正确的探测方向上按下探测按钮进行数据采集。

图2中，在巷道迎头完成数据采集后，用户可通过摄像头拍摄探测位置照片。

采集数据时，发射模块通过发射导线向探测介质发射一次场，当发射导线中的电流断开后，被探测介质会激励起感应二次场，然后由采集模块通过接收导线接收感应二次场，感应二次场采集完成后，通过MCU模块转换成视电阻率等数据，然后由ARM模块根据视电阻率数据绘制视电阻率剖面图和视电阻率等值线图，最后把成果图显示在LDE触摸屏上，操作人员能直观的确定出富水区域的深度和位置，省去导出数据、使用专用的数据处理解释软件进行数据分析处理和成图的步骤，从而更好的满足煤矿安全生产的需要。

应当指出的是，以上所揭露的仅为本实用新型的一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，在不脱离本实用新型原理的前提下，本领域技术人员还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种探水CT仪，其特征在于：包括接收发射一体线圈、外壳、电路板和锂电池，电路板和锂电池置于外壳内部，接收发射一体线圈从外壳的内部穿过，接收发射一体线圈内部装有一根发射导线和一根接收导线，外壳上设有电源开关按钮、探测按钮、电源输入接口、摄像头和LED触摸屏；电路板包括电源模块、发射模块、采集模块、MCU模块、光耦隔离模块、定向罗盘模块、WIFI模块和ARM模块；光耦隔离模块用于隔离发射模块和采集模块，发射模块和采集模块分别连接接收发射一体线圈内部的导线，ARM模块与WIFI模块、定向罗盘模块、摄像头、LED触摸屏和探测按钮连接，MCU模块与ARM模块、采集模块和光耦隔离模块连接，电源模块与ARM模块、发射模块、锂电池、电源开关按钮和电源输入接口连接。

2.根据权利要求1所述的一种探水CT仪，其特征在于：所述的外壳包含两部分，第一部分是近似椭圆的环形部分，第二部分是近似梯形的异形部分，异形部分位于环形部分中间，异形部分连接环形部分内侧的上、下两边，环形部分的左、右两边的上、下两侧各有一个圆形开孔。

3.根据权利要求1所述的一种探水CT仪，其特征在于：所述的接收发射一体线圈是一个金属圆管弯曲而成的有一个缺口的圆环状圈体，圈体内装有一根穿过圈体的发射导线和一根穿过圈体的接收导线，发射导线的两端与发射模块连接，接收导线的两端与接收模块连接。

4.根据权利要求1所述的一种探水CT仪，其特征在于：所述的接收发射一体线圈穿过外壳环形部分的左、右两边的上、下两侧的圆孔，与外壳连接。

5.根据权利要求1所述的一种探水CT仪，其特征在于：所述的MCU模块为单片机。

6.根据权利要求1所述的一种探水CT仪，其特征在于：所述的ARM模块采用ARM6410开发板。

7.根据权利要求1所述的一种探水CT仪，其特征在于：所述的ARM模块采用WIN CE操作系统，包括数据采集部分、数据处理部分和图形绘制部分。

8.根据权利要求1所述的一种探水CT仪，其特征在于：所述的WIFI模块用于导出采集的数据.

9.根据权利要求1所述的一种探水CT仪，其特征在于：所述的探水CT仪在在数据采集完成后，在井下直接对采集的数据进行处理和成图，及时绘制视电阻率剖面图和视电阻率等值线图并在LED触摸屏上显示。