激發(fā)極化法地質(zhì)超前預(yù)報(bào)用的多芯分布式電纜系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種隧道掘進(jìn)機(jī)用激發(fā)極化法地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的多芯分布式電纜系統(tǒng)。它包括：多芯分布式電纜，該電纜有多個(gè)不同功能的纜芯，各纜芯分別為：供電A/B纜芯，測量M/N纜芯，電源+/-纜芯，端口com+/com-纜芯；在所述多芯分布式電纜上連接若干個(gè)電纜節(jié)點(diǎn)控制單元以及測量電極和供電電極；相應(yīng)的功能纜芯將主機(jī)調(diào)制的大電流傳輸?shù)焦╇婋姌O，實(shí)現(xiàn)激發(fā)極化超前預(yù)報(bào)的激發(fā)，并將測量電極的微弱信號傳輸?shù)街鳈C(jī)；纜節(jié)點(diǎn)控制單元按照主機(jī)傳遞的指令選擇某個(gè)測量電極或供電電極與多芯分布式電纜的導(dǎo)通或斷開，實(shí)現(xiàn)大電流的智能切換，從而實(shí)現(xiàn)激發(fā)極化超前預(yù)報(bào)的自動(dòng)化探測；整個(gè)多芯分布式電纜以及各纜芯均設(shè)有屏蔽層，從而可用于隧道掘進(jìn)機(jī)施工激發(fā)極化超前預(yù)報(bào)。
【專利說明】激發(fā)極化法地質(zhì)超前預(yù)報(bào)用的多芯分布式電纜系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種隧道掘進(jìn)機(jī)用激發(fā)極化法地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的多芯分布式電纜系統(tǒng)，具體說是為了滿足隧道掘進(jìn)機(jī)施工環(huán)境下激發(fā)極化超前預(yù)報(bào)，搭載隧道掘進(jìn)機(jī)上實(shí)現(xiàn)供電/測量自動(dòng)化、耐高壓、耐大電流的分布式供電/測量電纜。
【背景技術(shù)】
[0002]與傳統(tǒng)的鉆爆法施工相比，全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)(TBM)施工具有快速、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、文明的優(yōu)點(diǎn)，但是掘進(jìn)機(jī)施工方法對地質(zhì)條件的適應(yīng)性較差。在隧道掘進(jìn)機(jī)施工過程中，常常會(huì)遇到斷層、溶洞、破碎帶、含水構(gòu)造等不良地質(zhì)情況，往往導(dǎo)致掘進(jìn)機(jī)被卡、被埋甚至整機(jī)報(bào)廢等重大事故。實(shí)施有效的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)是避免掘進(jìn)機(jī)施工災(zāi)害與事故發(fā)生的有效手段。激發(fā)極化法是根據(jù)巖石、礦石的激發(fā)極化效應(yīng)來尋找金屬和解決水文地質(zhì)、工程地質(zhì)等問題的一組電法勘探方法。以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)(經(jīng)濟(jì)、無損、快速及信息豐富等)廣泛應(yīng)用于資源勘探與工程勘探中。激發(fā)極化可實(shí)現(xiàn)了 TBM掌子面前方30m內(nèi)不良地質(zhì)體三維位置和空間形態(tài)的準(zhǔn)確描述，尤其是水量的定量問題，因此將激發(fā)極化整機(jī)搭載在隧道掘進(jìn)機(jī)上，供電/測量自動(dòng)化，探明TBM在前進(jìn)過程中的各種不良地質(zhì)體，可減少施工過程中事故的發(fā)生，提高了施工效率，縮短工期。
[0003]將激發(fā)極化供電與測量整機(jī)搭載在隧道掘進(jìn)機(jī)上，實(shí)現(xiàn)激發(fā)極化大電流供電、微弱信號測量自動(dòng)化，一種能夠耐高壓、耐大電流的耐高壓、耐大電流的分布式供電/測量電纜成為了解決問題的關(guān)鍵。目前普通電纜具有耐壓、抗干擾性能差，功能單一，不能適應(yīng)特定環(huán)境下的工作。并且常規(guī)的分布式電纜無法承受大電流供電，不滿足搭載隧道掘進(jìn)機(jī)超前預(yù)報(bào)的要求。因此為了滿足TBM超前預(yù)報(bào)的要求，設(shè)計(jì)了一種耐高壓、耐大電流多芯分布式電纜，能夠提供智能、高速、高效的激電單元探測目標(biāo)，并且能全面實(shí)現(xiàn)激電功能的自動(dòng)化測量，為隧道掘進(jìn)機(jī)的工作提高效率，提高安全系數(shù)。
[0004]對于本實(shí)用新型而言，實(shí)現(xiàn)激發(fā)極化供電與測量整機(jī)搭載在隧道掘進(jìn)機(jī)上難題具體如下:(1)大電流恒流供電激發(fā)極化儀的分布式電纜中供電電流最大達(dá)3A，而測量電壓在毫伏級別(最小在ImV左右)，測量電壓極易受到供電大電流的電磁干擾，導(dǎo)致較大的測量誤差；(2)在通過大電流時(shí)，節(jié)點(diǎn)控制單元無法正常控制開關(guān)的通斷以實(shí)現(xiàn)智能電極的正常切換；(3)如何使節(jié)點(diǎn)控制單元在控制開關(guān)通斷時(shí)，實(shí)現(xiàn)各智能電極的依次導(dǎo)通，從而達(dá)到智能電極序列的跑極，滿足隧道掘進(jìn)機(jī)上激發(fā)極化法的自動(dòng)化探測。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種隧道掘進(jìn)機(jī)用激發(fā)極化法地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的多芯分布式電纜系統(tǒng)。該電纜系統(tǒng)主要包括節(jié)點(diǎn)控制單元與分布多芯電纜組合兩個(gè)部分，可實(shí)現(xiàn)了對激發(fā)極化探測多路大電流與微弱信號傳輸，實(shí)現(xiàn)了在激發(fā)極化供電與測量自動(dòng)智能跑極和切換，從而可用于隧道掘進(jìn)機(jī)施工激發(fā)極化超前預(yù)報(bào)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:[0007]—種隧道掘進(jìn)機(jī)用激發(fā)極化法地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的多芯分布式電纜系統(tǒng)，它包括:
[0008]多芯分布式電纜，該電纜有多個(gè)不同功能的纜芯，各纜芯分別為:供電A/B纜芯，測量M/N纜芯，電源+/_纜芯，端口 com7conT纜芯；在所述多芯分布式電纜上連接若干個(gè)電纜節(jié)點(diǎn)控制單元以及測量電極和供電電極；
[0009]相應(yīng)的功能纜芯將主機(jī)調(diào)制的大電流傳輸?shù)焦╇婋姌O，實(shí)現(xiàn)激發(fā)極化超前預(yù)報(bào)的激發(fā)，并將測量電極的微弱信號傳輸?shù)街鳈C(jī)；纜節(jié)點(diǎn)控制單元按照主機(jī)傳遞的指令選擇某個(gè)測量電極或供電電極與多芯分布式電纜的導(dǎo)通或斷開，實(shí)現(xiàn)大電流的智能切換，從而實(shí)現(xiàn)激發(fā)極化超前預(yù)報(bào)的自動(dòng)化探測；
[0010]整個(gè)多芯分布式電纜以及各纜芯均設(shè)有屏蔽層。
[0011]所述整個(gè)多芯分布式電纜的屏蔽層包裹在填充于各功能纜芯以及與屏蔽層間的高壓絕緣體外部，由內(nèi)至外依次為雙層銅絲編織屏蔽層、防水護(hù)套、雙層鋼絲鎧裝、交聯(lián)三元乙丙烯橡膠絕緣外套。
[0012]所述各功能纜芯均由兩個(gè)導(dǎo)體線芯組成，每個(gè)導(dǎo)體線芯的外層由內(nèi)向外依次是雙層反向銅絲編織屏蔽層、四溴鄰苯二酸酯絕緣層、雙層鋼絲鎧裝、聚四氟乙烯絕緣護(hù)套；兩個(gè)纜芯填裝在高壓絕緣體中，高壓絕緣體的外壁由內(nèi)向外依次是聚乙烯墊層、四溴鄰苯二酸酯絕緣層、雙層鋼絲鎧裝、交聯(lián)三元乙丙烯橡膠絕緣外套。
[0013]所述電纜節(jié)點(diǎn)控制單元由接線端子、RS-485接口、MCU控制單元、驅(qū)動(dòng)電路、繼電器單元5個(gè)模塊構(gòu)成；接線端子與所述多芯分布式電纜的各功能纜芯連接，其中電源+/-纜芯經(jīng)DC/DC電源變換模塊，產(chǎn)生有效固定的電壓供整個(gè)電纜節(jié)點(diǎn)控制單元工作；MCU控制單元通過RS-485接口與端口 com+/com_纜芯與主機(jī)進(jìn)行交互通信；驅(qū)動(dòng)電路在MCU控制單元控制下對控制信號進(jìn)行放大，使繼電器單元能夠準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)開關(guān)的通斷，實(shí)現(xiàn)供電A/B纜芯與供電電極導(dǎo)通或斷開以及測量M/N纜芯與測量電極導(dǎo)通或斷開。
[0014]所述電纜節(jié)點(diǎn)控制單元安裝時(shí)，將電極依次編號，并按照每四個(gè)電極為一組，由MCU控制單元對標(biāo)號的電極進(jìn)行選取，指定其中兩個(gè)為供電電極，其余兩個(gè)為測量電極，并發(fā)送指令對所述測量電極和供電電極進(jìn)行供電與測量接收的控制。
[0015]所述繼電器單元由4個(gè)繼電器組成并分為兩組，一組為2個(gè)高壓繼電器，一組為2個(gè)普通繼電器，2個(gè)高壓繼電器分別與供電A/B纜芯連接，實(shí)現(xiàn)對大電流的切換；2個(gè)普通繼電器分別與測量M/N纜芯相連接，實(shí)現(xiàn)對測量電極的切換，在大電流切換過程中，繼電器的觸點(diǎn)處設(shè)有絕緣橡膠板裝置進(jìn)行隔離。
[0016]所述絕緣橡膠板裝置由支撐桿、彈簧、帶轉(zhuǎn)軸的隔板、絕緣外殼4部分組成；其中支撐桿將絕緣外殼、彈簧及帶轉(zhuǎn)軸的隔板固定在繼電器觸點(diǎn)的附近；所述帶轉(zhuǎn)軸的隔板隨著繼電器觸點(diǎn)的移動(dòng)而在彈簧的作用下自動(dòng)開關(guān)與閉合；隔板在其中間開合處為疊加的樣式。
[0017]所述RS-485接口采用差分信號負(fù)邏輯的兩線制的接線方式。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果:
[0019](I)本實(shí)用新型在8根纜芯之間以及電纜與外界環(huán)境之間設(shè)計(jì)多層屏蔽，有效的解決了激發(fā)極化超前探測大電流恒流供電(電流最大達(dá)3A)對測量微弱信號(最小在ImV左右)的電磁干擾問題，實(shí)現(xiàn)了大電流供電電纜與測量電纜智能一體化。
[0020](2)本實(shí)用新型采用MCU控制單元、驅(qū)動(dòng)電路與繼電器單元組合，設(shè)計(jì)了電纜節(jié)點(diǎn)控制單元，并采用絕緣橡膠板裝置解決節(jié)點(diǎn)控制單元無法正?？刂崎_關(guān)的通斷的問題，從而實(shí)現(xiàn)了電纜節(jié)點(diǎn)控制單元對高壓大電流的正常切換。
[0021](3)本實(shí)用新型將供電線纜與接收線纜集成一體化，并采用電纜節(jié)點(diǎn)控制單元實(shí)現(xiàn)了電極切換的智能控制，實(shí)現(xiàn)了電極智能跑極，從而滿足了搭載隧道掘進(jìn)機(jī)智能、自動(dòng)化需求，實(shí)現(xiàn)隧道掘進(jìn)機(jī)上激發(fā)極化法的自動(dòng)化探測。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本實(shí)用新型的多芯分布式電纜剖面圖
[0023]圖2是本實(shí)用新型的多芯分布式電纜中各纜芯的屏蔽層設(shè)計(jì)圖
[0024]圖3是本實(shí)用新型的橡膠絕緣板設(shè)計(jì)圖
[0025]圖4是本實(shí)用新型耐高壓、耐大電流的分布式供電/測量電纜控制節(jié)點(diǎn)示意圖
[0026]圖5是本實(shí)用新型耐高壓、耐大電流的分布式供電/測量電纜控制節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)圖
[0027]圖6是本實(shí)用新型耐高壓、耐大電流的分布式供電/測量電纜與控制節(jié)點(diǎn)及智能電極連接示意圖。
[0028]圖中:1.供電A/B纜芯，2.測量M/N纜芯，3.高壓絕緣體，4.雙層反向銅絲編織屏蔽層，5.電源+/_纜芯，6.防水護(hù)套層，7.雙層鋼絲鎧裝，8.交聯(lián)三元乙丙烯橡膠絕緣外套，9.COm+/COm_纜芯，10四溴鄰苯二酸酯絕緣層，11.聚乙烯墊層，12.導(dǎo)體線芯，13.聚四氟乙烯絕緣護(hù)套，14.絕緣橡膠板，15.MCU控制單元，16.驅(qū)動(dòng)電路，17.接線端子，18.RS-485接口，19.繼電器單元，20.多芯分布式電纜，21.電纜節(jié)點(diǎn)控制單元，22.供電電極，23.測量電極，24.DC/DC電源變換模塊，25.支撐桿，26.彈簧，27.帶轉(zhuǎn)軸的隔板，28.絕緣外殼。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述。
[0030]如圖1所示，為本實(shí)用新型的多芯分布式電纜20，它包括四芯8根功能纜芯，分別是供電A/B纜芯1，測量11/^纜芯2，電源+/-纜芯5，com+/com_纜芯9，四根功能不同的纜芯與外層屏蔽層間充填著高壓絕緣體3，外層屏蔽層由內(nèi)至外依次設(shè)置雙層銅絲編織屏蔽層4、防水護(hù)套6、雙層鋼絲鎧裝7、交聯(lián)三元乙丙烯橡膠絕緣外套8。
[0031]如圖2所示，為多芯分布式電纜20中各纜芯的屏蔽層設(shè)計(jì)，其屏蔽層設(shè)計(jì)相同，均是由內(nèi)至外依次是導(dǎo)體線芯12、雙層反向銅絲編織屏蔽層4、四溴鄰苯二酸酯絕緣層10、雙層鋼絲鎧裝7、聚四氟乙烯絕緣護(hù)套13、聚乙烯墊層11、四溴鄰苯二酸酯絕緣層10、雙層鋼絲鎧裝7、交聯(lián)三元乙丙烯橡膠絕緣外套8。
[0032]所述多芯分布式電纜20的設(shè)計(jì)，首先實(shí)現(xiàn)了供電傳輸，信號傳輸與測量的多功能集于一體，并且使用易分解的的四溴鄰苯二酸酯絕緣層10、聚四氟乙烯絕緣護(hù)套13、交聯(lián)三元乙丙烯橡膠絕緣外套8，使得電纜絕緣效果好、抗拉強(qiáng)度大、耐磨、耐老化且環(huán)保。采用雙層鋼絲鎧裝7以及雙層反向銅絲編織屏蔽層4。
[0033]由于多芯分布式電纜20采用了多層屏蔽技術(shù)將供電纜芯、測量纜芯、電源纜芯、接口纜芯分別進(jìn)行屏蔽，并且為了防止外界對信號傳輸?shù)挠绊?，對電纜也進(jìn)行了屏蔽，從而形成多層屏蔽。這樣就能很好地解決在傳輸大電流時(shí)使得電壓小信號能夠正常傳輸，而對于存在的外界干擾，在電纜的周圍同樣設(shè)計(jì)了屏蔽層，這樣就很好的屏蔽了外界電磁的干擾，使得電纜對信號的傳輸準(zhǔn)確無誤。
[0034]多芯分布式電纜20將主機(jī)調(diào)制的大電流(3A)傳輸?shù)焦╇婋姌O22，實(shí)現(xiàn)激發(fā)極化超前預(yù)報(bào)的激發(fā)，并將測量電極23的微弱信號傳輸?shù)街鳈C(jī)，從而實(shí)現(xiàn)激發(fā)極化超前預(yù)報(bào)信號的接收；多芯分布式電纜20上連接若干個(gè)電纜節(jié)點(diǎn)控制單元21，并與供電電極22與測量電極23連接，按照主機(jī)傳遞的指令選擇某個(gè)電極(供電電極22或測量電極23)與多芯分布式電纜20的導(dǎo)通或斷開，實(shí)現(xiàn)了大電流的智能切換，從而實(shí)現(xiàn)激發(fā)極化超前預(yù)報(bào)的自動(dòng)化探測。
[0035]圖4、圖5、圖6中，多芯分布式電纜20上連接若干個(gè)電纜節(jié)點(diǎn)控制單元21以及測量電極23和供電電極22 ;電纜節(jié)點(diǎn)控制單元21由5個(gè)模塊組成，分別是MCU控制單元15、驅(qū)動(dòng)電路16、接線端子17、RS-485接口 18、繼電器單元19。這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)安排，很好地實(shí)現(xiàn)了每個(gè)模塊間的靈活配合，使得控制單元的信號能快速接收實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的通斷功能。接線端子17與所述多芯分布式電纜20的各功能纜芯連接，其中電源+/_纜芯5經(jīng)DC/DC電源變換模塊24，產(chǎn)生有效固定的電壓供整個(gè)電纜節(jié)點(diǎn)控制單元21工作，DC/DC電源變換模塊24,其作用為轉(zhuǎn)變輸入一直流電壓后有效輸出固定的另一直流電壓的電壓轉(zhuǎn)換器，為后續(xù)電路提供合適的驅(qū)動(dòng)電壓；MCU控制單元15通過RS-485接口 18與com+/com_纜芯9與主機(jī)進(jìn)行交互通信，將來自主機(jī)的控制信號解譯為MCU控制單元15可執(zhí)行的控制信號，經(jīng)MCU控制單元15對數(shù)據(jù)信號進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)化為控制驅(qū)動(dòng)電路16的驅(qū)動(dòng)信號，實(shí)現(xiàn)對驅(qū)動(dòng)電路16、繼電器單元19的控制，MCU控制單元15可控制多芯分布式電纜20上每一個(gè)電極(供電電極22或測量電極23)的斷開或?qū)ǎ捎抿?qū)動(dòng)電路16與繼電器單元19實(shí)現(xiàn)電極序列的跑極，實(shí)現(xiàn)了分布式電纜高壓、大電流供電；驅(qū)動(dòng)電路16在MCU控制單元15控制下對控制信號進(jìn)行放大，使繼電器單元19能夠準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)開關(guān)的通斷，實(shí)現(xiàn)供電A/B纜芯I與供電電極22導(dǎo)通或斷開以及測量M/N纜芯2與測量電極23導(dǎo)通或斷開。RS-485接口 18采用差分信號負(fù)邏輯的兩線制的接線方式，這種總線式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在同一總線上最多可以掛接32個(gè)節(jié)點(diǎn)。因此使用RS485接口 18進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，能夠滿足隧道掘進(jìn)機(jī)的傳輸線路要求。
[0036]由于每次只有4個(gè)電極進(jìn)行工作，因此對所有電極節(jié)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)號，實(shí)現(xiàn)方法為在對控制單元安裝時(shí)，用兩個(gè)旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)，分別表示個(gè)位與十位，對60個(gè)電極節(jié)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記，其中MCU單元分別設(shè)置了取序號與發(fā)指令程序，首先對已標(biāo)號的電極節(jié)點(diǎn)進(jìn)行選取，并指定其中兩個(gè)為供電電極，兩個(gè)為接收電極，同時(shí)發(fā)送指令對電極進(jìn)行供電與接收的控制。所述電極節(jié)點(diǎn)的選取方法為，將60個(gè)電極分為4組，1-15，16-30.31-45，46-60，選取電極節(jié)點(diǎn)時(shí)，分別在這四組中選取一個(gè)電極標(biāo)號，組成一個(gè)序列，同時(shí)進(jìn)行了一次激發(fā)極化的測量。
[0037]繼電器單元由4個(gè)繼電器組成并分為兩組，一組為2個(gè)高壓繼電器，一組為2個(gè)普通繼電器，2個(gè)高壓繼電器分別與供電A/B纜芯I連接，實(shí)現(xiàn)對大電流的切換；2個(gè)普通繼電器分別與測量M/N纜芯2相連接，實(shí)現(xiàn)對測量電極23的切換，在大電流切換過程中，為避免大電流的傳輸使得高壓繼電器觸點(diǎn)出現(xiàn)粘連擊穿而導(dǎo)致開關(guān)控制失效，設(shè)計(jì)了一種絕緣橡膠板裝置對繼電器觸點(diǎn)進(jìn)行隔離。
[0038]圖3中，絕緣橡膠板14由支撐桿25、彈簧26、帶轉(zhuǎn)軸的隔板27、絕緣外殼28四部分組成。其中支撐桿25的作用是將絕緣外殼28、彈簧26及帶轉(zhuǎn)軸的隔板27固定在觸點(diǎn)的附近，起到對觸點(diǎn)的保護(hù)作用。所述帶轉(zhuǎn)軸的隔板27，是一種能夠隨著觸點(diǎn)的移動(dòng)而在彈簧26的作用下自動(dòng)開關(guān)與閉合的裝置。為了達(dá)到良好的絕緣效果，帶轉(zhuǎn)軸的隔板27在其中間開合設(shè)計(jì)了一個(gè)疊加的樣式，使得帶轉(zhuǎn)軸的隔板27閉合式能夠緊密吻合。絕緣外殼28 —方面起到絕緣隔離作用，另一方面起到了支撐彈簧26與帶轉(zhuǎn)軸的隔板27的作用，從而實(shí)現(xiàn)了大電流、高壓作用下，繼電器單元能正常工作實(shí)現(xiàn)大電流的切換。當(dāng)繼電器通電吸合時(shí)，動(dòng)觸點(diǎn)向下移動(dòng)，頂開絕緣橡膠板14與靜觸點(diǎn)吸合，當(dāng)切斷信號發(fā)出時(shí)，在彈簧26的作用下動(dòng)觸點(diǎn)彈回，絕緣橡膠板14在兩個(gè)小彈簧26的作用下彈回閉合，形成絕緣效果。
【權(quán)利要求】
1.一種激發(fā)極化法地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的多芯分布式電纜系統(tǒng)，其特征是，它包括: 多芯分布式電纜，該電纜有多個(gè)不同功能的纜芯，各纜芯分別為:供電A/B纜芯，測量M/N纜芯，電源+/_纜芯，端口 com7conT纜芯；在所述多芯分布式電纜上連接若干個(gè)電纜節(jié)點(diǎn)控制單元以及測量電極和供電電極； 相應(yīng)的功能纜芯將主機(jī)調(diào)制的大電流傳輸?shù)焦╇婋姌O，實(shí)現(xiàn)激發(fā)極化超前預(yù)報(bào)的激發(fā)，并將測量電極的微弱信號傳輸?shù)街鳈C(jī)；纜節(jié)點(diǎn)控制單元按照主機(jī)傳遞的指令選擇某個(gè)測量電極或供電電極與多芯分布式電纜的導(dǎo)通或斷開，實(shí)現(xiàn)大電流的智能切換，從而實(shí)現(xiàn)激發(fā)極化超前預(yù)報(bào)的自動(dòng)化探測； 整個(gè)多芯分布式電纜以及各纜芯均設(shè)有屏蔽層。
2.如權(quán)利要求1所述的激發(fā)極化法地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的多芯分布式電纜系統(tǒng)，其特征是，所述整個(gè)多芯分布式電纜的屏蔽層包裹在填充于各功能纜芯以及與屏蔽層間的高壓絕緣體外部，由內(nèi)至外依次為雙層銅絲編織屏蔽層、防水護(hù)套、雙層鋼絲鎧裝、交聯(lián)三元乙丙烯橡膠絕緣外套。
3.如權(quán)利要求1所述的激發(fā)極化法地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的多芯分布式電纜系統(tǒng)，其特征是，所述各功能纜芯均由兩個(gè)導(dǎo)體線芯組成，每個(gè)導(dǎo)體線芯的外層由內(nèi)向外依次是雙層反向銅絲編織屏蔽層、四溴鄰苯二酸酯絕緣層、雙層鋼絲鎧裝、聚四氟乙烯絕緣護(hù)套；兩個(gè)纜芯填裝在高壓絕緣體中，高壓絕緣體的外壁由內(nèi)向外依次是聚乙烯墊層、四溴鄰苯二酸酯絕緣層、雙層鋼絲鎧裝、交聯(lián)三元乙丙烯橡膠絕緣外套。
4.如權(quán)利要求1所述的激發(fā)極化法地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的多芯分布式電纜系統(tǒng)，其特征是，所述電纜節(jié)點(diǎn)控制單元由接線端子、RS-485接口、MCU控制單元、驅(qū)動(dòng)電路、繼電器單元5個(gè)模塊構(gòu)成；接線端子與所述多芯分布式電纜的各功能纜芯連接，其中電源+/_纜芯經(jīng)DC/DC電源變換模塊，產(chǎn)生有效固定的電壓供整個(gè)電纜節(jié)點(diǎn)控制單元工作；MCU控制單元通過RS-485接口與端口 com+/com_纜芯與主機(jī)進(jìn)行交互通信；驅(qū)動(dòng)電路在MCU控制單元控制下對控制信號進(jìn)行放大，使繼電器單元能夠準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)開關(guān)的通斷，實(shí)現(xiàn)供電A/B纜芯與供電電極導(dǎo)通或斷開以及測量M/N纜芯與測量電極導(dǎo)通或斷開。
5.如權(quán)利要求4所述的激發(fā)極化法地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的多芯分布式電纜系統(tǒng)，其特征是，所述電纜節(jié)點(diǎn)控制單元安裝時(shí)，選取4的倍數(shù)個(gè)電極進(jìn)行標(biāo)號，按照每四個(gè)電極為一組，由MCU控制單元對標(biāo)號的電極進(jìn)行選取，指定其中兩個(gè)為供電電極，其余兩個(gè)為測量電極，并發(fā)送指令對所述測量電極和供電電極進(jìn)行供電與測量接收的控制。
6.如權(quán)利要求4所述的激發(fā)極化法地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的多芯分布式電纜系統(tǒng)，其特征是，所述繼電器單元由4個(gè)繼電器組成并分為兩組，一組為2個(gè)高壓繼電器，一組為2個(gè)普通繼電器，2個(gè)高壓繼電器分別與供電A/B纜芯連接，實(shí)現(xiàn)對大電流的切換；2個(gè)普通繼電器分別與測量M/N纜芯相連接，實(shí)現(xiàn)對測量電極的切換，在大電流切換過程中，繼電器的觸點(diǎn)處設(shè)有絕緣橡膠板裝置進(jìn)行隔離。
7.如權(quán)利要求6所述的激發(fā)極化法地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的多芯分布式電纜系統(tǒng)，其特征是，所述絕緣橡膠板裝置由支撐桿、彈簧、帶轉(zhuǎn)軸的隔板、絕緣外殼4部分組成；其中支撐桿將絕緣外殼、彈簧及帶轉(zhuǎn)軸的隔板固定在繼電器觸點(diǎn)的附近；所述帶轉(zhuǎn)軸的隔板隨著繼電器觸點(diǎn)的移動(dòng)而在彈簧的作用下自動(dòng)開關(guān)與閉合；隔板在其中間開合處為疊加的樣式。
8.如權(quán)利要求4所述的激發(fā)極化法地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的多芯分布式電纜系統(tǒng)，其特征是，所述RS-485接口采用差分信號負(fù)邏輯的兩線制的接線方式。
【文檔編號】G01V3/00GK203659514SQ201320858591
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】聶利超, 李術(shù)才, 田明禛, 劉斌, 曹玉強(qiáng), 王靜, 隋青美, 劉征宇, 宋杰, 王傳武, 許新驥, 徐磊, 陳磊 申請人:山東大學(xué)