[实用新型]一种无线电坑道透视仪一体化信号接收装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线电坑道透视仪一体化信号接收装置，尤其适用于一种用于煤矿的物探设备——无线电坑道透视仪中。 

背景技术

无线电波坑道透视仪，简称坑透仪。其功能是利用电磁波在介质中的传播特性，探测矿井回采工作面内的地质构造，如陷落住、断层、火成岩、煤层厚度变化、瓦斯富集区及突水构造等。可减少大量钻探工程量，节省费用，提高采煤时对事故隐患的预知性，有效避免事故发生，减少损失，增加安全系数，提高产量和效益。 

对于目前的坑透仪接收装置而言，一般采用分立元件实现信号的采集及处理，并且通过大线圈（如图8所示）来采集电磁波信号，导致装置的体积大、信号精度低、可靠性差、工程实施困难等问题。

[0003]发明内容

本发明将接收天线和接收装置放在同一个壳体内部，用高性能导磁材料做成的磁棒天线代替大线圈天线，并通过信号前置放大、信号调制、滤波、信号采集和数字信号处理，提高接收信号质量，大大减小了装置的体积，便于携带和工程实施，极大降低了使用的复杂性和操作时间，满足了探测井下地质情况的需求。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：包括接收天线、前置放大电路模块、调制电路模块、滤波电路模块、信号采集电路模块、信号处理器模块、人机界面模块、DDS频率合成电路模块和电源模块；所述的接收天线会接收无线电坑道透视仪发射机发送的电磁波信号，并把信号发送给前置放大电路模块，与DDS频率合成电路模块生成的信号经调制电路模块之后，再经过滤波电路模块、信号采集电路模块和信号处理器模块处理后，经人机界面模块显示，电源模块用于给所有模块供电；所述的接收天线和接收装置放在同一个壳体内部，用高性能导磁材料做成接收天线代替大线圈天线。

与现有技术相比，本发明具有的优点如下：

1）部署灵活，操作简便。用高性能导磁材料做成的磁棒天线代替大线圈天线，并将接收天线和接收装置放在同一个壳体内部，通过信号前置放大、信号调制、滤波、信号采集和数字信号处理，提高接收信号质量，大大减小了装置的体积，便于携带和工程实施，操作简便、调整速度快、可靠性高。

2）抗干扰能力强。该装置可以根据地质变换选择接收频率，通过程序控制产生各种频率的调制信号，并通过高性能滤波和信号处理，在复杂强干扰的区域探测，可有效地抑制干扰，保证测量的准确性。

3）频率转换时间短。调试频率信号生成采用直接数字频率合成（DDS）技术，DDS是一个开环系统，无任何反馈环节，这种结构使得DDS的频率转换时间极短。事实上，在DDS的频率控制字改变之后，需经过一个时钟周期之后按照新的相位增量累加，才能实现频率的转换。因此，频率转换的时间等于频率控制字的传输时间，也就是一个时钟周期的时间。时钟频率越高，转换时间越短。DDS的频率转换时间可达纳秒数量级，比使用其它的频率合成方法都要短数个数量级。

4）频率分辨率极高。若时钟频率不变，DDS的频率分辨率就由相位累加器的位数Ｎ决定。只要增加相位累加器的位数Ｎ即可获得任意小的频率分辨率。目前，大多数DDS的分辨率在１Hz数量级，许多小于１m Hz甚至更小。

5）相位变化连续。改变DDS输出频率，实际上改变的每一个时钟周期的相位增量，相位函数的曲线是连续的，只是在改变频率的瞬间其频率发生了突变，因而保持了信号相位的连续性。

附图说明

图1为本发明所述的无线电坑道透视仪一体化信号接收装置结构框图；

图2为本发明所述的DDS频率合成电路图；

图3为本发明所述的调制电路图；

图4为本发明所述的前置放大电路图；

图5为本发明所述的滤波电路图。

图6为本发明所述的无线电坑道透视仪一体化信号接收装置实施框图；

图7为本发明所述的磁棒天线示意图；

图8为本发明所述的大线圈示意图；

图9为本发明所述的电源管理示意图；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。