导　　师： 叶敦范

学科专业： H1001

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 中国地质大学武汉

摘　　要： 非开挖铺管导向钻进技术是在不挖开地表的情况下,探测、检查、修复、更换和铺设各种地下公用设施的一种技术与方法.它具有不污染环境、无严重噪声、不影响交通、施工安全可靠、周期短、成本低、应用领域广等优点.近年来,非开挖导向技术以其效率和成本等优势取得了很好的社会和经济效益.目前,我国经济飞速发展,大规模的地下管线工程建设为非开挖导向技术提供了巨大的市场,其发展前景极为乐观.然而,我国在非开挖施工设备的研制上起步较晚,总体还处于对非开挖导向技术的科学研究和实验阶段,与欧美等国相比相差甚远.本文将非开挖工程技术与电子通信技术紧密结合起来,借鉴在相关领域已有的研究成果和技术方法,介绍一种用于非开挖工程中的钻头导向监控系统的设计制作过程.导向钻进仪是一套完整的信息系统,包括无线抗干扰探头和地面接收装置及液晶显示仪.该系统用于非开挖施工中的钻头工作时,通过传感器采集钻头的温度、钻杆的顶角(与水平面的夹角)以及钻杆的旋转角(面向角)三种信号,发射机将要测的信号以电磁波为载体传到地面,考虑电磁波传播距离和衰减等因素,载波采用几千赫兹到几百千赫兹的发射频率较为合适;地面接收机部分接收该信号,加以分析处理,以便对钻头运作情况进行实时监控.其工作原理是,所采集的信号通过A/D转换芯片MAX154送入AT89C52经编码、调制后,由发射电路以8.192KHZ的载波发射出来,接收部分采用二路接收,二路接收探头相距约40厘米,二路信号经放大、滤波、有效值变换、A/D转换后,送AT89C52单片机处理,并通过两路波形有效值的差别计算出钻头的深度.其中,对一路信号由单片机程序解调还原出所需信号,并通过液晶显示电路实时显示结果.

关 键 词： 数据采集 无线通信 信号处理 转换 调制 解调 前置放大 陷波 带通滤波 液晶显示

分 类 号： [U172]

领　　域： [交通运输工程]