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GSP200三维隧道超前预报(地震波探测仪)

  • 型号GSP200
  • 品牌浩普中兴

针对隧道地质超前预报工作的需要和隧道施工的特点,我司自主研发了GSP200三维隧道地质超前预报(Geological Survey Predictor)。本产品采用了地震波超前预报技术(即TSP技术),满足《公路隧道施工技术规范》JTG∕T 3660-2020中关于超前地质预报参数测试设备的技术要求。本产品主要应用于隧道开挖过程中探测掌子面前方地质构造的位置和产状,并对前方围岩进行评价,以保证隧道安全生产和工作量的准确评估。本产品是国内外首个加入拟VSP技术的地震波探测仪,使用科学改进的拉东变换、波场分离、速度分析等数据处理方法,智能化的数据处理功能可以提高工作准确性,让使用者能够轻松掌握。

  1. 详细信息

产品简介 :

针对隧道地质超前预报工作的需要和隧道施工的特点,我司自主研发了GSP200三维隧道地质超前预报(Geological Survey Predictor)。本产品采用了地震波超前预报技术(即TSP技术),满足《公路隧道施工技术规范》JTG∕T 3660-2020中关于超前地质预报参数测试设备的技术要求。本产品主要应用于隧道开挖过程中探测掌子面前方地质构造的位置和产状,并对前方围岩进行评价,以保证隧道安全生产和工作量的准确评估。本产品是国内外首个加入拟VSP技术的地震波探测仪,使用科学改进的拉东变换、波场分离、速度分析等数据处理方法,智能化的数据处理功能可以提高工作准确性,让使用者能够轻松掌握。


产品功能 :

本产品可准确识别岩溶、采空区、孤石等多种地质异常体,适用于爆破、锤击等多种震源,其中爆破震源能准确预报隧道掌子面前方200米左右范围内的地质情况,锤击震源能准确预报隧道掌子面前方100米左右范围内的地质情况;

本产品是国内唯一一款在软件算法中加入拟VSP技术的产品,在识别含水带和溶洞方面,准确率远超国内外同类产品;

本产品的信号接收部分采用的是与进口TSP303通用的加速度三分量传感器和专用保护套管,为保证测量效果,我公司还自主研发了清理探孔的专用探铲和多功能调平器,跟国内外同类产品相比,大幅度提高了现场测量的准确性和便捷性;

本产品的软件成图是三维效果图,对勘测结果的展示非常直观、清晰。即使技术人员没有专业的地球物理知识,对勘测结果也可以轻松掌握。


技术指标:

检测主机参数:

通道数:24道;

频带范围:0.5Hz~10kHz;

前置放大:20dB(量程±1v);

输入阻抗:80kΩ;

A/D转换:24bit;

采样率:0.010ms~1.0ms(7档可选);

采样长度:2k~32k(5档可选);

动态范围:144dB;

道间抑制比:90dB;

放大器内部噪音:1μV。


软件系统:

1、数据采集软件:

GSP200 地质超前预报系统的数据采集软件是基于 Windows开发, 该软件可以在每次探测时或后处理时进行滤波处理(滤波功能有去 DC 漂移、AGC 自动增益控制、背景去除、带通滤波等),采集图像实时显示。                                               

2、数据处理软件:

隧道超前探测处理软件用于处理和解释GSP200 地质超前预报系统探测的数据, 提供探测范围内岩体构造空间产状要素及岩体的动力学参数 (纵、 横波速度, 泊松比、 动弹性模量),该系统包括初至拾取,能量均衡,扩散补偿,滤波,波场分离,P、S 波分离,速度扫描,偏移成像,成果解译等功能模块。在数据处理过程中实时保存处理参数及处理结果,以便进行数据回放及再处理。

(1)初至拾取:可拾取三个分量的初至时间,用于计算直达波速度,同时考虑炮延时,利用最小二乘法进行炮时基校正;校正由于放炮引起的延时;提供初始速度模型,用于后续计算。

(2)能量均衡:由于爆炸震源药量、炮孔深度、耦合条件等条件不同造成震源能量,从而引起波形畸变, 该功能设计有两种方式的能量计算方法及能量的衰减模式用以校正由此造成的畸变。有效提高后续处理精度。  

(3)扩散补偿:由于隧道地质条件复杂,地震波在传播过程中频率和能量均有衰减,该功能用于补偿弹性波衰减,设计有三种补偿方式。可有效提高单位能量下探测距离和精度。  

(4)频率域滤波:由于探测施工环境噪声严重,特别是在不间断施工过程中进行探测干扰更为严重,有效波的信噪比较低,为有效提取有效波,去除干扰波。可利用该模块进行频率分析,进而采用多边形滤波方法去噪,提高信噪比。

(5)波场分离:由于接收到的反射波为全空间范围内界面的反射波,而对于隧道开挖过程中较为关心的是掌子面前方的结构面,为有效提取来自掌子面前方界面的反射波,采用高精度波场分离模块可以有效的提取有效的反射波。

(6)P、S波分离:为实现对岩体进行定量化评价,利用该模块功能可以计算出岩土体的纵、横波速度参数,可为岩体评价提供如动弹性模量Ed,泊松比等参数。

(7)速度扫描:为了探测出掌子面前方岩体的速度变化,更好的为施工提供施工参数,速度扫描模块可以准确地计算出前方被测岩体在空间上的速度分布状况, 从而定量的评价前方岩体的软硬程度。

(8)深度偏移:采用 Kirchhoff 深度偏移方法对被测岩体进行地质界面成像,用以确定地质界面的产状。

(9)综合解释:计算出掌子面前方有效探测范围内岩体的纵、横波速度分布图、纵横波速度比值分布图、弹性模量、泊松比分布图和前方结构面空间产状图。

(10)三维成像:该模块利用三维可视化技术实现被探测岩体结构面三维空间展示。便于工程技术人员更为直观的分析测试结果。最终解译成果与AutoCAD 具有良好的数据接口,可导出标准化图件。

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