[发明专利]一种隧道掌子面瞬变电磁雷达探水系统及探水装置

权利要求书

1.一种隧道掌子面瞬变电磁雷达探水系统，其特征在于，包括：发射系统、接收系统以及与接收系统的信号输出端连接的计算机；

所述发射系统包括波形发射器、驱动器、输出保护电路、输出级、电磁感应装置的发射天线以及用于对波形发射器、驱动器和输出级供电的电源；所述波形发射器用于连续发射脉冲式低频电磁信号；所述波形发射器的输出与驱动器的输入相连；所述驱动器的输出通过输出保护电路连接至输出级，通过输出保护电路保护驱动器与输出级的电流稳定；所述电源分别与波形发射器、驱动器和输出级连接；所述发射天线通过信号电缆与发射系统连接；

所述接收系统包括电磁感应装置的接收天线、传感器、放大器、A/D转换器、FPGA及ARM处理器；所述接收天线通过信号电缆与接收系统连接；所述接收天线通过传感器连接至放大器；所述放大器与A/D转换器通过滤波器连接；所述A/D转换器通过现场可编程门阵列FPGA及ARM处理器与计算机连接；

所述传感器用于将电磁感应装置的磁信号转变为电信号；所述放大器用于将传感器转变的电信号进行放大；所述滤波器用于将放大器放大的电信号进行过滤掉高频干扰信号并形成模拟信号传输至A/D转换器；所述A/D转换器用于将模拟信号转化成数字信号；所述FPGA用于将数字信号进行数据采集并存储；所述ARM处理器用于将FPGA采集的数据传输到计算机。

2.根据权利要求1所述的隧道掌子面瞬变电磁雷达探水系统，其特征在于，所述驱动器包括用于提供驱动能力以提高电流输出的IR2110S驱动芯片。

3.根据权利要求2所述的隧道掌子面瞬变电磁雷达探水系统，其特征在于，所述输出级依次通过同步隔离电路、同步信号电路与现场可编程门阵列FPGA连接。

4.根据权利要求3所述的隧道掌子面瞬变电磁雷达探水系统，其特征在于，所述AD转换器为ADS1255。

5.根据权利要求1所述的隧道掌子面瞬变电磁雷达探水系统，其特征在于，所述接收系统设有不少于16个通道。

6.根据权利要求5所述的隧道掌子面瞬变电磁雷达探水系统，其特征在于，所述接收系统中的每个通道均采用单独的AD转换器，通过并行控制进行同步数据采集。

7.根据权利要求5所述的隧道掌子面瞬变电磁雷达探水系统，其特征在于，所述接收系统采用统一的时钟源和触发信号。

8.根据权利要求1所述的隧道掌子面瞬变电磁雷达探水系统，其特征在于，所述FPGA上集成有SDRAM存储器。

9.根据权利要求3所述的隧道掌子面瞬变电磁雷达探水系统，其特征在于，所述同步信号电路与现场可编程门阵列FPGA通过同步电缆连接；所述发射天线与接收天线的组合排列形式对应为重叠回线布置。

10.一种隧道掌子面瞬变电磁雷达探水装置，其特征在于，所述探水装置包括权利要求1-9任一所述的隧道掌子面瞬变电磁雷达探水系统。