CN211928208U - 采煤沉陷影响下高速公路主体结构隐蔽损伤的探测设备 - Google Patents

Abstract

本申请的实施例公开了采煤沉陷影响下高速公路主体结构隐蔽损伤的探测设备，涉及探测技术领域，为便于提高确定高速公路主体结构损伤位置的准确性而发明。所述探测设备，包括：主机、两个以上的收发组合机，每个收发组合机包括：发射器、接收器、发射天线和接收天线，所述发射器的输入端与所述主机相连，所述发射器的输出端与所述发射天线相连，所述接收器的输入端与所述接收天线相连，所述接收器的输出端与所述主机相连，同一组合机中的发射天线和接收天线的中心频率相等；不同组合机中的发射天线的中心频率不相等。本申请适用于对高速公路主体结构进行探测。

Description

采煤沉陷影响下高速公路主体结构隐蔽损伤的探测设备

技术领域

本申请涉及探测技术领域，尤其涉及一种采煤沉陷影响下高速公路主体结构隐蔽损伤的探测设备。

背景技术

随着经济的发展，我国高速公路网的规模不断扩张，同时，我国地下的煤储量较大，在对煤炭资源进行开采时，煤炭生产区穿越高速公路的现象也会越来越普遍，这将导致高速公路受采煤沉陷影响，而采煤沉陷影响下高速公路路面损坏实际上是采煤沉陷造成的地表移动变形由下至上通过路基传递到路面，路面变形达到其承受极限后发生的，从高速公路路基开始受采煤沉陷影响到路面发生损坏有一个长短不一的时间过程。在高速公路路面损坏显现前，其下部路基及路面内部实质上已经发生了裂缝发育、空洞等变形损坏现象，但由于高速公路主体结构(路基与路面)是隐蔽结构，常规的测绘手段只能监测到其表面的移动变形，无法监测到其内部变形损坏的发生及发展。对高速公路路面损坏的预测，必须了解地表之上路面面层以下这部分高速公路主体结构内部变形损坏情况，由于相关研究起步较晚，目前没有专门的探测设备。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种采煤沉陷影响下高速公路主体结构隐蔽损伤的探测设备，便于提高确定高速公路主体结构损伤位置的准确性。本申请实施例提供一种采煤沉陷影响下高速公路主体结构隐蔽损伤的探测设备，包括：主机、两个以上的收发组合机，每个收发组合机包括：发射器、接收器、发射天线和接收天线，所述发射器的输入端与所述主机相连，所述发射器的输出端与所述发射天线相连，所述接收器的输入端与所述接收天线相连，所述接收器的输出端与所述主机相连，同一组合机中的发射天线和接收天线的中心频率相等；不同组合机中的发射天线的中心频率不相等。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，还包括：托板、滚轮和牵引臂，所述滚轮安装于托板底部，所述牵引臂与所述托板相铰接，所述两个以上的收发组合机安装于所述托板上。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述牵引臂，包括：第一牵引臂和第二牵引臂，所述第一牵引臂的一端与所述第二牵引臂的一端相连，所述第一牵引臂的另一端与所述托板相铰接，形成第一铰接点，所述第二牵引臂的另一端与所述托板相铰接，形成第二铰接点，所述第一铰接点和所述第二铰接点沿所述托板的中心线对称。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述托板包括两个以上的子托板，所述子托板的数量与所述收发组合机的数量相等，各收发组合机对应安装于不同的所述子托板上。

本申请实施例提供的一种采煤沉陷影响下高速公路主体结构隐蔽损伤的探测设备，通过两个以上的收发组合机(对应不同频率的发射天线)发射不同频率的电磁波，以对高速公路的路基和路面进行探测，得到与频率对应的探测结果，通过对比分析不同频率的探测结果，能够较为准确地确定高速公路损伤位置，而基于该较为准确的损伤位置，确定的高速公路路面潜在损伤位置的准确性也得到了提高，通过本实施例方案的实施，便于提高确定高速公路主体结构损伤位置的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请提供的一实施例的采煤沉陷影响下高速公路主体结构隐蔽损伤的探测设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

对高速公路主体结构内的损伤的探测，可通过安装有一种频率的发射天线的设备，使用地球物理勘探技术，对高速公路下空洞进行探测，但由于探测精度、高速公路主体结构的复杂性及物探结果的多解性通过现有设备探测结构，无法准确判断采煤沉陷影响造成的高速公路主体结构内部的损坏位置，进而，也就无法对高速公路路面潜在损坏位置进行准确预测。基于此，本申请实施例提供了一种采煤沉陷影响下高速公路主体结构隐蔽损伤的探测设备，便于提高确定高速公路主体结构损伤位置的准确性。

图1为本申请提供的一实施例的采煤沉陷影响下高速公路主体结构隐蔽损伤的探测设备的结构示意图，如图1所示，本实施例的探测设备，包括：

主机1、两个以上的收发组合机2，每个收发组合机包括：发射器21、接收器22、发射天线23和接收天线24，发射器21的输入端与主机1相连，发射器 21的输出端与发射天线23相连，接收器22的输入端与接收天线24相连，接收器22的输出端与主机1相连，同一组合机中的发射天线23和接收天线24的中心频率相等；不同组合机中的发射天线23的中心频率不相等。

主机1可控制不同的收发组合机2在不同时段进行工作，在一个例子中，在第一时间段，主机1控制第一收发组合机工作，在第二时间段，主机1控制第二收发组合机工作，其中，第一时间段和第二时间段可很短，如1ns、1ms、 0.1s等等，第一时间段和第二时间段可为连续的时间段，也可为间隔的时间段，例如间隔时间可为2ns，5ns或1ms等等。两个以上的收发机组合，可为2个收发机组合，4个收发机组合或6个收发机组合。

在一个例子中，两个以上的收发机组合可安装在一起，如有4个收发机组合，可将该4个收发机组合安装在一个壳体内；在另一个例子中，可将部分数量的收发机组合安装在一起，另一部分数量的收发机组合安装在一起，如有4 个收发机组合，可将其中的3个收发机组合安装在一个壳体内，将另1个收发机组合安装在另外一个壳体内；在又一个例子中，可以将每个收发机组合对应放入不同给的壳体内，即一个收发机组合对应一个壳体，不同收发机组合对应不同壳体。

发射器21将直流电源供给的直流电转换为高频、窄脉冲的交流信号，通过发射天线23向被探测介质(如路基和路面)定向发射固定频率的电磁波。电磁波信号在探测介质内部传播时遇到，电性差异(如介电常数差异)的介质界面，发生反射产生的高频电磁波被接收天线24接收，经其介电面反射高频波产生时差和强弱的差异，这个差异就是被检测的模拟信号，再经过电流采样、放大、模/数转换，经线缆传输至主机1进行叠加、计算、存贮，并经主机成像软件显示被测介质组织结构图像，并可打印、拷贝。

主机1、两个以上的收发组合机2可由同一电源供电，也可由不同电源供电；收发组合机中的发射器21、接收器22、发射天线23和接收天线24可由同一电源供电，也可由不同电源供电。

中心频率：通常定义为带通滤波器(或带阻滤波器)的两个3dB点之间的中点，一般用两个3dB点的算术平均来表示。天线中心频率选择需要兼顾探测深度、分辨率和天线尺寸是否符合场地的需要。一般来说，中心频率越高，介质内的电磁波波长越短，探测分辨率则越高，但其探测深度则越浅，反之则相反。在一个例子中，中心频率可为100MHz、400MHz、900MHz和/或1500MHz。

使用时，可通过主机控制两个以上的收发组合机(不同频率的发射天线) 轮流工作，并连续拖动天线的方式向地下发射高频电磁波，对高速公路的路基和路面进行探测，能够得到与频率对应的探测图谱，将不同频率的探测图谱对比分析，具体可通过其中一个探测图谱可初步判定裂缝及空洞是否存在以及具体位置，再通过其它频率的探测图谱得到的裂缝及空洞的结果，对初步判定的结果进行验证，这样，能够得到较为精确的损伤位置及损伤规模。

本实施例，通过两个以上的收发组合机(对应不同频率的发射天线)发射不同频率的电磁波，以对高速公路的路基和路面进行探测，得到于频率对应的探测结果，通过对比分析不同频率的探测结果，能够较为准确地确定高速公路损伤位置，通过本实施例方案的实施，便于提高确定高速公路主体结构损伤位置的准确性及损伤规模。

本申请一实施例的探测设备，与在图1所述的探测设备基本相同，不同之处在于，本实施例的探测设备，还包括：托板3、滚轮4和牵引臂5，滚轮4安装于托板3底部，牵引臂5与托板3相铰接，两个以上的收发组合机2安装于托板3上。

托板3可为具有一定厚度的板材，表面大小可与两个以上的收发组合机的大小适配；滚轮4的个数可为一个，也可为两个、四个等等；牵引臂5用于与牵引车相连，以使牵引车拖动两个以上的收发组合机移动。

两个以上的收发机组合2可安装在一个托板3上，在一个例子中，如有四个收发机组合，可将四个收发机组2合全部安装在一个托板3上；也可将部分数量的收发机组合2安装在一个托板上，将另一部分数量的收发机组合2安装在另一个托板上或是将另一部分数量的收发机组合2安装在不同的托板上。

在一个例子中，托板3包括两个以上的子托板，所述子托板的数量与所述收发组合机的数量相等，各收发组合机对应安装于不同的所述子托板上，这样，可将每个收发机组合安装在对应的托板上，使每个收发机组合与托板一一对应。

为了使托板在被拖动的过程中，受力较为均匀，在一个例子中，牵引臂5，包括：第一牵引臂和第二牵引臂，所述第一牵引臂的一端与所述第二牵引臂的一端相连，所述第一牵引臂的另一端与所述托板相铰接，形成第一铰接点，所述第二牵引臂的另一端与所述托板相铰接，形成第二铰接点，所述第一铰接点和所述第二铰接点沿所述托板的中心线对称。

下面以一具体实施例，对本申请的技术方案进行详细说明。

本实施例的探测设备，包括：主机、两个收发组合机、两个托板和两个牵引臂，其中，两个收发组合机中的发射天线的中心频率为100MHz和400MHz，一个收发组合机安装在一个托板上，另一个收发组合机安装在另一个托板上，一个牵引臂与一个托板铰接，另一个牵引臂与另一个托板铰接，在每个托板底部安装均安装了滚轮。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，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。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种采煤沉陷影响下高速公路主体结构隐蔽损伤的探测设备，其特征在于，包括：主机、两个以上的收发组合机，每个收发组合机包括：发射器、接收器、发射天线和接收天线，所述发射器的输入端与所述主机相连，所述发射器的输出端与所述发射天线相连，所述接收器的输入端与所述接收天线相连，所述接收器的输出端与所述主机相连，同一组合机中的发射天线和接收天线的中心频率相等；不同组合机中的发射天线的中心频率不相等。

2.根据权利要求1所述的探测设备，其特征在于，还包括：托板、滚轮和牵引臂，所述滚轮安装于托板底部，所述牵引臂与所述托板相铰接，所述两个以上的收发组合机安装于所述托板上。

3.根据权利要求2所述的探测设备，其特征在于，所述牵引臂，包括：第一牵引臂和第二牵引臂，所述第一牵引臂的一端与所述第二牵引臂的一端相连，所述第一牵引臂的另一端与所述托板相铰接，形成第一铰接点，所述第二牵引臂的另一端与所述托板相铰接，形成第二铰接点，所述第一铰接点和所述第二铰接点沿所述托板的中心线对称。

4.根据权利要求2所述的探测设备，其特征在于，所述托板包括两个以上的子托板，所述子托板的数量与所述收发组合机的数量相等，各收发组合机对应安装于不同的所述子托板上。

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