城市地下空间拖曳式时频联合电磁探测系统及方法

专利主权项内容

1.一种城市地下空间拖曳式时频联合电磁探测系统，包括拖曳车与移动平台，拖曳车与移动平台通过连接杆互相连接；其特征在于，包括：时频联合探测系统的仪器部分置于拖曳车上，传感线圈部分置于移动平台上，传感线圈部分包括发射线圈，用于发射时间域及频率域信号，产生激励磁场；补偿线圈，与发射线圈通过双绞线方式串连，二者通以相同电流，绕向相反，用于补偿发射线圈产生的一次场，在分析线圈阻抗时将二者视作串联的同一线圈；接收线圈，用于接收地下产生的涡流；所述时频联合探测系统的仪器部分包括上位机，GPS模块、主控模块、蓄电池、DC-DC变换器、桥路驱动模块、保护二极管、H桥发射模块、第一程控开关、高压钳位电源、吸收模块、电流驱动模块、调谐电路、第二程控开关、第三程控开关以及信号调理模块，其中，上位机，用于人机交互，将系统运行所需参数传入主控模块，以及接收主控模块传回的数据；主控模块，用于系统整体时序控制及数据传输中转；GPS模块，用于记录系统当前位置状态，并将位置信息传入主控模块；蓄电池，用于为系统整体供电；DC-DC变换器，用于进行电平转换，将蓄电池电压转换为适宜于主控模块及其它模块使用的电压；保护二极管，与H桥发射模块及蓄电池相连，用于保护后级电路，防止反接；桥路驱动模块，与主控模块及H桥发射模块相连，用于接收主控模块的时序控制，完成电平转换，驱动H桥发射模块产生相应电流波形；H桥发射模块，包括串联的IGBT模块Q1与IGBT模块Q3，串联的IGBT模块Q2与IGBT模块Q4，IGBT模块Q1与IGBT模块Q3之间连接第二程控开关与第三程控开关，IGBT模块Q2与IGBT模块Q4之间连接发射线圈的一端，IGBT模块Q1与IGBT模块Q2连接在保护二极管与第一程控开关的一端，IGBT模块Q3与IGBT模块Q4连接在高压钳位电源负极与蓄电池负极，形成H桥；第一程控开关，包括一个IGBT模块Q7，与H桥发射模块及第一程控开关连接，用于控制高压钳位电源接入时间；高压钳位电源，用于在时间域电磁法的电流波形关断期间进行钳位；吸收模块，包括MOS管Q5、MOS管Q6及一个吸收电阻串联组成，吸收模块并联在发射及补偿线圈两侧，用于时间域电磁法的电流波形关断晚期产生的欠阻尼振荡，提升二次场信号质量；第二程控开关，与发射及补偿线圈串连，用于在产生时间域电磁法的电流波形时屏蔽调谐电路影响；第三程控开关以及调谐电路串联后与第二程控开关并联，第三程控开关用于在发射频率域电磁法电流波形时控制调谐电路接入系统的时间；信号调理模块与接收线圈及主控模块相连，用于调理接收线圈的感应电压。