[发明专利]一种高应力隧道施工突水安全防御系统

说明书

本发明公开了一种高应力隧道施工突水安全防御系统，包括调制接收模块、比较调频模块，调制接收模块接收数据采集器输出的调制模拟信号，调制接收模块输出信号至信号发射器内，运用电感L2和电容C5、电容C8组成LC串联振荡电路对信号频率放大运用第二路副信号控制三极管Q1集电极电位，达到控制三极管Q1导通、截止电位强度，也即是起到调节信号振荡程度的作用，LC串联振荡电路输出信号经相对低容值电容C10滤除低频早搏、高容值电容C9通过一定频率的信号，运用运放器AR3比较第二路副信号和电容C7输出的分流信号，起到稳定信号电压的作用，信号发射器发送信号至高应力隧道施工突水安全防御系统终端。

技术领域

本发明涉及隧道施工系统技术领域，特别是涉及一种高应力隧道施工突水安全防御系统。

背景技术

高地应力区域的隧道施工，易发生塌方和岩爆等变形破裂现象，在预防塌方和岩爆的同时，更要对隧道施工时发生的突水作出良好的安全防御，保证施工人员的安全以及隧道项目的如期完成，然而高地应力区域的隧道施工场所，本身信号传输衰减比较严重，造成信号丢失，因此高应力隧道施工突水安全防御系统最主要的问题需要解决信号传输问题，克服高地应力区域的隧道施工环境对信号的影响，提高高应力隧道施工突水安全防御系统的可靠性。

发明内容

针对上述情况，本发明提供一种高应力隧道施工突水安全防御系统，能够数据采集器输出的调制模拟信号自动调节信号频率，同时稳定信号，降低高地应力区域的隧道施工环境对信号的衰减影响。

其解决的技术方案是，包括系统终端、数据采集器、信号发射器和信号调节模块，数据采集器采集高应力隧道施工施工过程中环境信息，并将原始数据信息调制为模拟信号，作为调制模拟信号输入信号调节模块内，信号调节模块包括调制接收模块、比较调频模块，调制接收模块接收数据采集器输出的调制模拟信号，调制接收模块输出信号至信号发射器内，信号发射器发送信号至高应力隧道施工突水安全防御系统终端；

所述比较调频模块包括可变电阻RW1，可变电阻RW1的上端接调制接收模块输出端口，可变电阻RW1的触点2接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接电阻R4、电容C4的一端，电阻R4的另一端接电感L1、电容C3的一端，电容C3的另一端接地，电感L1的另一端接电容C4的另一端和电容C6-电容C7的一端以及三极管Q1的基极、电阻R5的一端，电容C7的另一端接电阻R6的一端和二极管D3的正极，电阻R5、电阻R6、电容C6的另一端接地，三极管Q1的发射极接电容C5的另一端接电容C8的一端，电容C8的另一端接电感L2、电阻R7的一端，电感L2的另一端接地，电阻R7的另一端接电阻R8、电容C9、电容C10的一端，电阻R8、电容C10的另一端接地，电容C9的另一端接电感L3的一端，电感L3的另一端接运放器AR4的同相输入端，运放器AR4的反相输入端接电阻R9、电阻R10的一端和运放器AR3的输出端，电阻R9的另一端接地，运放器AR3的同相输入端接二极管D3的负极，运放器AR4的输出端接二极管D5的正极、二极管D6的负极和电阻R10的另一端，二极管D5的负极接二极管D6的正极和电阻R11的一端，电阻R11的另一端接信号发射器输入端口；

可变电阻RW1的下端接电阻R12的一端，电阻R12的另一端接二极管D1的正极和运放器AR1的同相输入端，运放器AR1的反相输入端接电阻R13的一端，电阻R13的另一端接地，运放器AR1的输出端接二极管D1的负极、二极管D2的正极，二极管D2的负极接运放器AR2的同相输入端，运放器AR2的反相输入端接电阻R14的一端，电阻R14的另一端接电源+3.3V，运放器AR2的输出端接电阻R15、电阻R16的一端和二极管D4的正极，电阻R16的另一端接三极管Q1的集电极，电阻R15的另一端接电源+5V，二极管D4的负极接运放器AR3的反相输入端。

由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点；

1. 运用电感L2和电容C5、电容C8组成LC串联振荡电路对信号频率放大运用第二路副信号控制三极管Q1集电极电位，达到控制三极管Q1导通、截止电位强度，也即是起到调节信号振荡程度的作用，实现自动调节信号频率的效果；