隧道含水构造探测仪的研究与设计
| 摘要 | 第10-12页 |
| ABSTRACT | 第12-13页 |
| 第1章 绪论 | 第14-20页 |
| 1.1 工程背景 | 第14-15页 |
| 1.2 隧道含水结构超前探测预报的主要方法 | 第15-16页 |
| 1.3 激发极化法的研究现状 | 第16-18页 |
| 1.4 全断面隧道掘进机的发展及应用 | 第18页 |
| 1.5 论文安排 | 第18-19页 |
| 1.6 本章小结 | 第19-20页 |
| 第2章 隧道含水结构探测仪的总体设计 | 第20-32页 |
| 2.1 激发极化法原理 | 第20-22页 |
| 2.1.1 电子导体激发极化效应简介 | 第20页 |
| 2.1.2 直流和交流激发极化法的优劣比较 | 第20-22页 |
| 2.2 探测仪设计目标 | 第22-23页 |
| 2.2.1 探测仪的功能与特点 | 第22页 |
| 2.2.2 探测仪的性能与指标 | 第22-23页 |
| 2.3 探测仪总体设计方案 | 第23-25页 |
| 2.3.1 探测仪总体方案设计 | 第23-24页 |
| 2.3.2 探测仪的工作原理 | 第24-25页 |
| 2.4 模块功能描述 | 第25-29页 |
| 2.4.1 CPU模块 | 第25页 |
| 2.4.2 继电器阵列驱动模块 | 第25-26页 |
| 2.4.3 继电器阵列 | 第26-27页 |
| 2.4.4 分压、隔离、滤波与量程调整模块 | 第27-28页 |
| 2.4.5 大功率恒流源模块 | 第28-29页 |
| 2.4.6 A/D采样模块 | 第29页 |
| 2.4.7 USB模块 | 第29页 |
| 2.5 安全措施 | 第29-30页 |
| 2.6 本章小结 | 第30-32页 |
| 第3章 探测仪硬件设计 | 第32-44页 |
| 3.1 系统整体硬件说明 | 第32页 |
| 3.2 大功率恒流源的设计和工作原理 | 第32-36页 |
| 3.3 控制芯片STM32的最小系统 | 第36页 |
| 3.4 继电器阵驱动原理 | 第36-37页 |
| 3.5 USB传输模块 | 第37页 |
| 3.6 采集信号的硬件处理 | 第37-39页 |
| 3.7 电源的设计 | 第39页 |
| 3.8 低通滤波器的设计 | 第39-43页 |
| 3.8.1 滤波器的选择 | 第40-41页 |
| 3.8.2 巴特沃斯滤波的原理 | 第41-42页 |
| 3.8.3 巴特沃斯低通滤波器硬件电路的实现 | 第42-43页 |
| 3.9 本章小结 | 第43-44页 |
| 第4章 系统软件设计 | 第44-56页 |
| 4.1 下位机软件总体设计 | 第44-49页 |
| 4.1.1 下位机软件主程序流程图 | 第44-46页 |
| 4.1.2 子程序流程图 | 第46-48页 |
| 4.1.3 下位机与上位机的通信 | 第48-49页 |
| 4.2 上位机软件需求分析与设计目标 | 第49-50页 |
| 4.2.1 上位机软件需求分析 | 第49-50页 |
| 4.2.2 上位机软件设计目标 | 第50页 |
| 4.3 上位机软件组成 | 第50-51页 |
| 4.4 软件系统工作流程 | 第51-52页 |
| 4.5 上位机软件架构设计 | 第52-53页 |
| 4.6 主要功能具体实现方案 | 第53-54页 |
| 4.6.1 数据采集的实现 | 第53-54页 |
| 4.6.2 数据库的实现 | 第54页 |
| 4.7 本章小结 | 第54-56页 |
| 第5章 仪器校准与实验 | 第56-80页 |
| 5.1 仪器校准 | 第56-61页 |
| 5.1.1 模拟输入通道校准 | 第56-59页 |
| 5.1.2 四通道恒流源校准 | 第59-61页 |
| 5.2 室内实验 | 第61-68页 |
| 5.2.1 接地电阻测量实验 | 第62-63页 |
| 5.2.2 半衰时参数测量实验 | 第63-65页 |
| 5.2.3 仪器稳定性实验 | 第65-66页 |
| 5.2.4 仪器对不同湿度的土壤检测实验 | 第66-68页 |
| 5.3 室外模型实验 | 第68-72页 |
| 5.3.1 隧道模型中接地电阻实验 | 第69-70页 |
| 5.3.2 隧道模型中激发极化实验 | 第70-72页 |
| 5.4 实际现场实验 | 第72-78页 |
| 5.4.1 现场环境 | 第72-73页 |
| 5.4.2 现场实验结果及分析 | 第73-78页 |
| 5.5 本章小结 | 第78-80页 |
| 第6章 总结与展望 | 第80-82页 |
| 6.1 工作总结 | 第80页 |
| 6.2 工作展望 | 第80-82页 |
| 参考文献 | 第82-86页 |
| 致谢 | 第86-87页 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 | 第87页 |
