基于连续波雷达的隧道围岩形变量测预警系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于连续波雷达的隧道围岩形变量测预警系统，包括用于通过线性调频连续波测量隧道围岩的微小位移信息，并通过通讯模块将信息传送至上位机的围岩形变量测雷达终端，以及用于接收围岩形变量测雷达终端传送的位移信息，并根据此位移信息进行分析计算，实现隧道围岩形变的量测预警的上位机。本发明利用围岩形变量测雷达终端对隧道内围岩的微小位移进行测量，并将数据通过上位机进行分析处理，实现对隧道的地质监控量测和预警预报，能充分适应隧道内光线昏暗、噪音大、湿度大、粉尘多、干扰频繁的恶劣环境，测量精度稳定，降低了人工频繁查看所产生的劳动强度，提高了工作效率。

主权项

一种基于连续波雷达的隧道围岩形变量测预警系统，其特征在于：包括围岩形变量测雷达终端，用于通过线性调频连续波测量隧道围岩的微小位移信息，并通过通讯模块将信息传送至上位机；上位机，用于接收围岩形变量测雷达终端传送的位移信息，并根据此位移信息进行分析计算，实现隧道围岩形变的量测预警；所述的围岩形变量测雷达终端包括依次连接的天线模块、射频模块、信号处理模块和通讯模块，射频模块包括第一调制器，第一调制器的信号输出端连接第一镜像抑制混频器的信号输入端，第一镜像抑制混频器的信号输入端还连接本地振荡器的信号输出端，第一镜像抑制混频器的信号输出端连接带通滤波器的信号输入端，带通滤波器的信号输出端连接功放的信号输入端，功放的信号输出端连接发射天线，带通滤波器的信号输出端还通过发射信号耦合电路和光耦隔离模块连接第二镜像抑制混频器的信号输入端，第二镜像抑制混频器的信号输入端还连接中频本地振荡器的信号输出端；接收天线的信号输出端连接低噪声放大器的信号输入端，低噪声放大器的信号输出端连接第三镜像抑制混频器的信号输入端，第三镜像抑制混频器的信号输出端通过频率灵敏度控制模块连接中频放大器的信号输入端；中频放大器的信号输出端连接第二调制器的信号输入端；所述的信号处理模块包括数字信号处理器和与数字信号处理器连接的DDR内存，数字信号处理器还与现场可编程门阵列连接，现场可编程门阵列的信号输出端连接射频模块中第一调制器的信号输入端，现场可编程门阵列的信号输入端通过模数转换器连接射频模块中的第二调制器的信号输出端；所述的通讯模块连接信号处理模块中数字信号处理器的信号输出端；所述的天线模块包括发射天线和接收天线。