[发明专利]一种面向城市地下空间的绝对位移检测方法

权利要求书

1.一种面向城市地下空间的绝对位移检测方法，其特征在于：该方法中需要若干个脉冲磁场发生器装置，所述脉冲磁场发生器装置包括：用于保护整个装置不受损坏的外部保护壳(4)，用于产生磁场的激磁线圈(2)，具有RF通信接收模块和电源封装的单片机控制系统(1)，开关线路(5)，定向稳定仪(3)；所述开关线路(5)使单片机控制系统(1)和激磁线圈(2)相连接；所述单片机控制系统(1)用于控制开关线路闭合、提供电源；所述激磁线圈(2)、单片机控制系统(1)、开关线路(5)封装在定向稳定仪(3)内部；所述定向稳定仪(3)封装在外部保护壳(4)内部；

具体方法如下：

步骤一、将若干个上述脉冲磁场发生器装置排序编号，并按规定坐标位置[Xi,Yi,Zi]，顺序安装在地下空间内部；

步骤二、在地面用三轴磁通门传感装置作为接收器，测出每个地磁异常点位置的磁场强度的动态值；

步骤三、取动态值中的峰值和与相应脉冲磁场发生器装置的初始值做差分运算，得到ΔB；

步骤四、假设脉冲磁场发生器装置作为磁体中心，其实际位置表示为[a,b,c]T，通过将差分得到的磁场强度计算推导，得到每个脉冲磁场发生器装置的坐标位置参数[a,b,c]T和[m,n,p]T，实现对脉冲磁场发生器装置的定位；具体如下：

(1)、假设脉冲磁场发生器装置作为磁体中心，其实际位置用矢量[a,b,c]T表示；在初始位置[X_i,Y_i,Z_i]T上放置脉冲磁场发生器装置，其磁场强度B即为：

N为传感器数量；μ_r为相对导磁率；μ₀为真空导磁率；M_T为脉冲磁场发生器装置的磁距；

(2)、P_f([xf-a,yf-b,zf-c]T)表示第f个传感器位置相对磁体中心位置的矢量，公式为：

(3)、H₀([m,n,p]T)表示表征磁体在传感器点磁场方向的矢量，公式为：

m²+n²+p²＝1；

(4)、将(1)中公式展开分别得到B_x,B_y,B_z的表达式，根据(2)和(3)得到的参数计算出[a,b,c]T和[m,n,p]T；由于脉冲磁场发生器装置的数目N≥5；B_x,B_y,B_z的表达式为：

从而计算出每个脉冲磁场发生器装置的实际位置参数a、b、c和m、n、p，实现对每个脉冲磁场发生器装置的定位；

通过对每个脉冲磁场发生器装置的实际位置[a,b,c]T与该脉冲磁场发生器装置的初始给定坐标[Xi,Yi,Zi]比较，获得每个脉冲磁场发生器装置的绝对偏移量；

步骤五、再将每个脉冲磁场发生器装置的绝对偏移量进行统筹整理，推导出整个地下空间的绝对偏移量。

2.根据权利要求1所述的一种面向城市地下空间的绝对位移检测方法，其特征在于：所述三轴磁通门传感装置选择精度为0.01nT。

3.根据权利要求2所述的一种面向城市地下空间的绝对位移检测方法，其特征在于：所述脉冲磁场发生器装置的数量最少为5个。