[发明专利]一种基于WIFI的多节点隧道核磁共振探测装置及方法

权利要求书

1.一种基于WIFI的多节点隧道核磁共振探测装置，其特征在于，该装置包括：发射线圈、接收线圈、大功率发射系统、同步信号传输线、接收系统、传输节点以及接收节点，

所述大功率发射系统，与发射线圈相连，用于发射大功率电流信号到发射线圈中，同时将该电流信号的同步信号通过同步信号传输线传输给一接收系统；

所述同步信号传输线，连接大功率发射系统和接收系统，当开机运行后，此信号线将传递接收系统给大功率发射系统的发射控制信号；当开始发射时，此信号线将该大功率发射系统发射的电流信号同步信号传输给接收系统；

所述接收系统，与接收线圈连接，采集接收线圈接收到的核磁共振信号，通过同步信号传输线与大功率发射系统相连，将发射控制信号传输给大功率发射系统，同时通过WIFI无线通信端口与传输节点间进行数据通信，将采集到的核磁共振信号发送给传输节点；

所述传输节点，通过WiFi无线通信端口与接收系统和接收节点间进行数据传输，通过传输节点的数据传递功能延长数据传输的距离；

所述接收节点，通过WiFi无线通信端口与传输节点间进行数据传输，接收传输节点传输的数据；

所述大功率发射系统包括大功率电源、发射主控电路、驱动电路、发射桥路以及配谐电容，大功率电源为发射主控电路、驱动电路和发射桥路供电，发射主控电路与同步信号传输线连接，与接收系统进行信号传递，通过驱动电路，给驱动电路发送发射控制信号，产生高电平的驱动信号，再传送至发射桥路，发射大电流信号，同时发射桥路经过配谐电容与发射线圈连接，进行阻抗匹配，发送最大发射功率；

所述的接收系统包括前端信号调理电路、采集板卡、WIFI模块、主控制器以及外部存储卡，接收线圈接收到核磁共振信号通过前端信号调理电路进行滤波放大整形接入采集板卡，采集板卡将模拟信号转换为数字信号进行后续的存储，再将数据波形传至主控制器，并存储于外部存储卡，采集完毕后，主控制器控制WIFI模块与传输节点间通信，向传输节点发送核磁共振探测数据；

所述的传输节点包括供电电源，ARM处理器，外部存储卡以及WIFI模块，外部电源为ARM处理器和WIFI模块供电，通过WIFI模块与接收系统及接收节点间进行数据通信，ARM处理器将WIFI模块接收到的无线数据存储于外部存储卡中，当数据存储完毕后，ARM处理器控制WIFI模块，进入命令处理模式，此时ARM处理器给WIFI模块发送控制命令，与接收节点间建立新的数据连接，发送数据给接收节点；

所述的接收系统判断采集是否完毕，当数据采集完毕后，将WIFI模块配置为客户模式，进行组网连接接收节点，然后给传输节点发送数据，如果没有采集完毕则继续等待；

所述的传输节点开始初始化为服务器模式，检测是否收到接收系统发的中继数据包，如果是则进行登记处理，对收到的数据包进行数据采集并存储，然后将WIFI模块配置成客户模式，进行组网连接接收节点，连接后发送数据给接收节点，再次初始化为服务器模式，如果没有收到中继数据包就始终初始化为服务器模式，等待接收中继数据；

所述的接收节点开始初始化为服务器模式，检测是否收到传输节点发的中继数据包，如果是则进行登记处理，对收到的数据包进行数据采集，然后将采集到的数据发送至上位机进行存储，之后继续初始化为服务器模式，检测是否收到中继数据包，如果没有收到，继续初始化为服务器模式，等待。

2.按照权利要求1所述的基于WIFI的多节点隧道核磁共振探测装置，其特征在于，所述的接收节点包括供电电源、WIFI模块以及上位机，供电电源为WIFI模块供电，通过WIFI模块接收到传输节点发过来的核磁共振信号，然后传输给上位机，上位机对数据进行存储和显示。

3.一种基于WIFI的多节点隧道核磁共振探测方法，其特征在于，包括如下的步骤：

在需要探测地下水或是隧道中含水量的区域摆放好核磁共振的大功率发射系统，发射线圈，根据发射线圈的位置摆放好核磁共振的接收线圈和接收系统，同时在大功率发射系统和接收系统之间连接好同步信号传输线；

根据WIFI模块两点间的通信距离和接收系统的位置来摆放传输节点的位置，同时传输节点要尽量靠近隧道的出口越安全的地点越好；

对不同的环境条件进行WIFI有效传输距离测试：开启接收系统和传输节点，通过对接收系统的发送包数和传输节点的接收包数对比，检测有无丢包现象，在丢包数为零，信号稳定的距离范围内找好最大传输距离作为有效传输距离；

根据WIFI模块两点间的通信距离和传输节点的位置在更远离接收系统的方向来摆放接收节点，接收节点距离接收系统是双倍的WIFI模块通信距离；

将大功率发射系统和接收系统开机，接收系统中采集板卡通过同步信号传输线给发射系统发送开始发射的信号，发射系统接收到此信号后开始发射并通过同步信号传输线给接收系统传输发射同步信号，接收系统收到此信号后开始采集；

当接收系统采集到核磁共振信号后并将数据存储于外部存储卡中，主控制器将接收系统的WIFI模块配置为客户模式，组网连接传输节点，给传输节点发送数据；

当传输节点收到信号后，传输节点的WIFI模块与接收节点中的WIFI模块通过无线连接，将传输节点中收到的核磁共振信号传输给接收节点，并将其存储于上位机。