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[发明专利]隧道或坑道超前地质预报复合式激发极化仪器设备-CN201110020292.1有效
发明人：李术才;刘斌;李树忱;林春金;杨霓清;聂利超;钟世航;陆小珊;辛军 -专利权人：山东大学
申请日： 2011-01-18 - 公布日： 2011-09-07 - 主分类号： G01V3/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种隧道或坑道超前地质预报复合式激发极化仪器设备。其结构为：它包括发射机、接收机。发射机由发射单片机系统、二激发电流、多频信号波形合成、功率驱动、桥式双频逆变器、恒流逆变振荡器和过压过流保护等模块组成；接收机由接收单片机系统、输入保护、接地补偿、工频信号抑制与噪声处理、差分输入放大和工控机等模块组成，其中工控机完成对硬件电路的操控和时域、频域信号的处理。利用本发明，可以完成视电阻率、接地电阻、视极化率、半衰时、激发比和视频散率等参数的测量；实现了一机多能，节约了仪器成本，有效降低野外工作强度，可实现岩石完整性的探测，尤其可解决含水体的三维定位与水量的预测的难题。
隧道坑道超前地质预报复合激发极化仪器设备

[实用新型]隧道或坑道超前地质预报复合式激发极化仪器设备-CN201120014773.7无效
发明人：李术才;刘斌;李树忱;林春金;杨霓清;聂利超;钟世航;陆小珊;辛军 -专利权人：山东大学
申请日： 2011-01-18 - 公布日： 2011-07-27 - 主分类号： G01V3/04 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种隧道或坑道超前地质预报复合式激发极化仪器设备。其结构为：它包括发射机、接收机。发射机由发射单片机系统、二激发电流、多频信号波形合成、功率驱动、桥式双频逆变器、恒流逆变振荡器和过压过流保护等模块组成；接收机由接收单片机系统、输入保护、接地补偿、工频信号抑制与噪声处理、差分输入放大和工控机等模块组成，其中工控机完成对硬件电路的操控和时域、频域信号的处理。利用本实用新型，可以完成视电阻率、接地电阻、视极化率、半衰时、激发比和视频散率等参数的测量；实现了一机多能，节约了仪器成本，有效降低野外工作强度，可实现岩石完整性的探测，尤其可解决含水体的三维定位与水量的预测的难题。
隧道坑道超前地质预报复合激发极化仪器设备

[实用新型]光纤煤矿突水前兆信息监测仪-CN200920268503.1无效
发明人：李术才;李树忱;王静;隋青美;李利平;李国莹;刘斌 -专利权人：山东大学
申请日： 2009-10-16 - 公布日： 2010-06-16 - 主分类号： E21F17/18 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种光纤煤矿突水前兆信息监测仪，包括传感器阵列、光纤分路器、光纤光栅解调装置和计算机。传感器阵列由光纤温度传感器、光纤应变传感器、光纤位移传感器和光纤渗压传感器组成。光纤温度传感器、光纤应变传感器、光纤位移传感器和光纤渗压传感器都是光纤光栅传感器，它们采集到的温度、应变、位移和渗压等物理量通过光缆，经光纤分路器传送到光纤光栅解调装置，光纤光栅解调装置将采集到的光波长信号转化成电信号，最终传送到计算机。计算机通过软件系统对现场信息进行实时分析和监测。
光纤煤矿前兆信息监测

[实用新型]隧道或坑道超前地质预报激发极化时域发射机设备-CN200920227148.3无效
发明人：李术才;李树忱;刘斌;袁超;聂利超 -专利权人：山东大学
申请日： 2009-09-22 - 公布日： 2010-06-16 - 主分类号： G01V3/04 文献下载
摘要：本实用新型是一种隧道或坑道超前地质预报激发极化时域发射机设备。该发射机实现了电流恒流控制，范围从0.1-1A可调，步长为0.1A，可以适应不同的地质工况，应用范围广；该设备采用单片机控制，方面电流大小、高电平脉宽和供电时间的调节并实时显示设置参数和负载电流实时检测参数，设置启动和取消按钮，极大的方面了用户，提高了效率；采用36V直流供电，由三块蓄电池即可满足要求，减轻了设备重量；并采取高压保护，过流保护，保证了仪器和工作人员的安全，同时采取了防水防尘标准IP-63，保证设备在湿度100％条件下可靠工作，满足在隧道高湿度等复杂环境下的特殊工作要求。
隧道坑道超前地质预报激发极化时域发射机设备

[实用新型]隧道或坑道超前地质预报激发极化时域接收机设备-CN200920227147.9无效
发明人：刘斌;李术才;李树忱;聂利超;李利平;许振浩 -专利权人：山东大学
申请日： 2009-09-22 - 公布日： 2010-06-16 - 主分类号： G01V3/02 文献下载
摘要：本实用新型是一种隧道或坑道超前地质预报激发极化时域接收机设备。它提高了激发极化时域接收机设备的性能，具有更强的抗干扰能力，更加适应于隧道中的探测，提高隧道超前地质预报的准确性。其结构为：它包括依次连接的被测信号输入端、抗干扰及陷波电路、可变增益差分输入放大器、陷波低通滤波器、第二级增益放大器、极性判别及信号极性翻转电路、光电隔离电路、CPU及工业级PC机；同时，光电隔离电路还分别通过第一级增益控制器控制可变增益差分输入放大器，通过第二级增益控制器控制第二级增益放大器；CPU接收来自发射设备的停止脉冲。
隧道坑道超前地质预报激发极化时域接收机设备

[实用新型]一种光纤光栅渗压计-CN200920030887.3无效
发明人：王静;隋青美;李术才;李树忱;李利平;冯现大 -专利权人：山东大学
申请日： 2009-08-05 - 公布日： 2010-05-12 - 主分类号： G01L7/08 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种光纤光栅渗压计，包括外壳、压力杆、光栅、传输光纤，其中，外壳上设有进压口和光纤引线孔，进压口处设有过滤网；外壳上设有膜片，膜片可以直接感受进压口处的压力；压力杆两端均与膜片连接，光栅埋设在压力杆中，传输光纤由光纤引线孔引出。使用：孔隙水通过进压口进入渗压计，作用在膜片上，使膜片发生挠度变形，同时转化成集中力作用在压力杆上，压力杆受到外力发生伸缩，使光栅在压力作用下中心波长发生变化。此时用光纤光栅解调仪检测光栅的中心波长，并由软件采集存储数据，即可实现渗压的检测。本实用新型具有测量精度高、体积小、抗电磁干扰、防水性能好、可长期监测等优点。
一种光纤光栅渗压计

[实用新型]一种隧道开挖岩溶突水监测装置-CN200920030881.6无效
发明人：李术才;李利平;李树忱;冯现大;李国莹 -专利权人：山东大学
申请日： 2009-08-05 - 公布日： 2010-05-12 - 主分类号： G05B19/048 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种用于隧道开挖岩溶突水试验的监测装置，其包括固定于基座上的模型架、预制水箱、水压加载机构、应力场监测机构、变形场监测机构、温度场监测机构、渗流场监测机构、声发射场监测机构、模型表面位移变形观测机构、模型开挖后隧道内的变形与突水观测机构、光纤解调仪以及计算机。本实用新型同时能研究不同的含水体位置、不同水压情况下隧道开挖诱发突水前兆多场信息的变化规律，具有适用范围广、可靠度高、采集数据丰富、试验精度高等优点。
一种隧道开挖岩溶监测装置

[实用新型]相似模型试验中含水层内部水力边界条件控制系统-CN200920030889.2无效
发明人：冯现大;李利平;李术才;李树忱;李国莹;许振浩 -专利权人：山东大学
申请日： 2009-08-05 - 公布日： 2010-05-12 - 主分类号： G01N3/00 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种相似模型试验中含水层内部水力边界条件控制系统，包括试验台架、加压泵和数据处理装置，试验台架内铺设有相似材料，相似材料内设有隧道和透水膜袋，透水膜袋内部空腔通过进水管与加压泵连接，加压泵与数据处理装置连接。本实用新型具有以下优点：1、能成功控制相似模型试验中任意地质条件下任意选定位置水力边界条件；2、能保证相似材料成功铺设，透水膜袋可按任意形状铺设于任意位置，模拟特殊条件下地下水渗流或突水；3、膜袋体积小、柔性大，埋入相似材料后，可随相似材料同步变形，对所在位置周边相似材料力学性质影响较小；4、数据处理装置可根据工程背景与模拟需要，通过加压泵控制相似材料内膜袋所在位置水力边界条件。
相似模型试验含水层内部水力边界条件控制系统

[实用新型]相似模型试验中无充填型溶洞或岩溶管道系统-CN200920030890.5无效
发明人：许振浩;李利平;李术才;李树忱;冯现大;袁超 -专利权人：山东大学
申请日： 2009-08-05 - 公布日： 2010-05-12 - 主分类号： G01N3/00 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种相似模型试验中无充填型溶洞或岩溶管道系统，包括试验台架，试验台架内铺设有若干层相似材料，相似材料中开挖有隧道，相似材料中设置有无充填型溶洞或岩溶管道，无充填型溶洞或岩溶管道中有不透水树脂膜袋，不透水树脂膜袋通过进出水管与试验台架外部的水泵连接。本实用新型研究了模型试验中无充填型溶洞或岩溶管道系统，解决了无充填型溶洞或岩溶管道的埋设和模拟问题。将无充填型溶洞或岩溶管道埋入模型试验相似材料中，与前人研究相比，与工程实践更接近，所得出的地质力学形似模型试验研究成果适用范围更广。
相似模型试验充填溶洞岩溶管道系统

[实用新型]相似模型试验中隐伏水体或充水岩溶管道系统-CN200920030888.8无效
发明人：李利平;冯现大;李术才;李树忱;许振浩 -专利权人：山东大学
申请日： 2009-08-05 - 公布日： 2010-05-12 - 主分类号： G01N3/00 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种相似模型试验中隐伏水体或充水岩溶管道系统，包括试验台架，试验台架内铺设有若干层相似材料，相似材料中开挖有隧道，相似材料中设置有隐伏水体或充水岩溶管道，隐伏水体或充水岩溶管道通过进出水管与试验台架外部的加压泵连接，加压泵与控制装置连接。本实用新型研究了模型试验中隐伏水体或充水岩溶管道系统，解决了隐伏水体或充水岩溶管道的埋设和模拟问题。将隐伏水体或充水岩溶管道埋入模型试验相似材料中，与前人研究相比，与工程实践更接近，所得出的突水理论研究成果适用范围更广。
相似模型试验隐伏水体岩溶管道系统

[实用新型]微型光纤光栅位移传感器-CN200920029518.2无效
发明人：王静;隋青美;冯德军;李术才;李树忱;刘斌;康彦深;贾磊;白涛 -专利权人：山东大学
申请日： 2009-07-14 - 公布日： 2010-04-28 - 主分类号： G01B11/02 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种微型光纤光栅位移传感器，包括传输光纤，传输光纤与光纤光栅连接，光纤光栅与弹簧一端连接，弹簧另一端与钢丝绳一端连接，钢丝绳另一端与固定子固定连接，其中，光纤光栅和弹簧外部设有保护装置，钢丝绳外部设有套管。本实用新型基于全光信号设计，没有电子器件，因此具有良好的防水性能，不存在电火花隐患，并且抗电磁干扰；本实用新型体积小，可用于狭小空间的位移测量。
微型光纤光栅位移传感器

[实用新型]拉杆式光纤光栅渗压计-CN200920029517.8无效
发明人：隋青美;王静;刘斌;李术才;李树忱;冯德军;贾磊 -专利权人：山东大学
申请日： 2009-07-14 - 公布日： 2010-04-28 - 主分类号： G01L7/08 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种拉杆式光纤光栅渗压计，包括壳体，壳体两端分别设有带孔的端盖，壳体内一端与端盖之间设有压力膜片，壳体内壁上设有光栅支撑架，壳体内设有一压力导杆。压力导杆一端与压力膜片粘结，另一端与压力测量光栅一端固定连接；压力测量光栅另一端固定在光栅支撑架上；光栅支撑架上设有温度补偿光栅，温度补偿光栅的另一端处于自由状态；压力测量光栅和温度补偿光栅均通过光纤经壳体一端端盖的孔中引出。本实用新型基于全光信号设计，没有电子器件，具有良好的防水性能，不存在电火花隐患，抗电磁干扰。本实用新型采用波纹膜片和两个压力测量光栅，提高了测量精度和测量的可靠性。本实用新型便于组网，可以实现准分布式实时监测。
拉杆光纤光栅渗压计

[发明专利]光纤煤矿突水前兆信息监测仪-CN200910208545.0无效
发明人：李术才;李树忱;王静;隋青美;李利平;李国莹;刘斌 -专利权人：山东大学
申请日： 2009-10-16 - 公布日： 2010-04-21 - 主分类号： E21F17/18 文献下载
摘要：本发明提供了一种光纤煤矿突水前兆信息监测仪，包括传感器阵列、光纤分路器、光纤光栅解调装置和计算机。传感器阵列由光纤温度传感器、光纤应变传感器、光纤位移传感器和光纤渗压传感器组成。光纤温度传感器、光纤应变传感器、光纤位移传感器和光纤渗压传感器都是光纤光栅传感器，它们采集到的温度、应变、位移和渗压等物理量通过光缆，经光纤分路器传送到光纤光栅解调装置，光纤光栅解调装置将采集到的光波长信号转化成电信号，最终传送到计算机。计算机通过软件系统对现场信息进行实时分析和监测。
光纤煤矿前兆信息监测

[发明专利]隧道或坑道超前地质预报激发极化时域发射机设备-CN200910018980.7有效
发明人：李术才;李树忱;刘斌;袁超;聂利超 -专利权人：山东大学
申请日： 2009-09-22 - 公布日： 2010-03-17 - 主分类号： G01V3/04 文献下载
摘要：本发明是一种隧道或坑道超前地质预报激发极化时域发射机设备。该发射机实现了电流恒流控制，范围从0.1-1A可调，步长为0.1A，可以适应不同的地质工况，应用范围广；该设备采用单片机控制，方面电流大小、高电平脉宽和供电时间的调节并实时显示设置参数和负载电流实时检测参数，设置启动和取消按钮，极大的方面了用户，提高了效率；采用36V直流供电，由三块蓄电池即可满足要求，减轻了设备重量；并采取高压保护，过流保护，保证了仪器和工作人员的安全，同时采取了防水防尘标准IP-63，保证设备在湿度100％条件下可靠工作，满足在隧道高湿度等复杂环境下的特殊工作要求。
隧道坑道超前地质预报激发极化时域发射机设备

[发明专利]在隧道中探查掌子面前方含水层并估算其出水量的方法-CN200910018397.6无效
发明人：钟世航;李术才;李树忱;刘斌;聂利超 -专利权人：山东大学
申请日： 2009-09-23 - 公布日： 2010-03-17 - 主分类号： G01V3/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种在隧道中探查掌子面前方含水层并估算其出水量的方法，包括以下步骤：在隧道中给出不同大小的两个激发电流I_大和I_小，分别测取极化电位的半衰时S_大和S_小，计算出半衰时差值ΔS＝S_大-S_小采用四极化法(A、B供电，M、N测量)或三极法(B电极置于无穷远)或二极法(B电极和N电极置于无穷远)作电测深，得到电极距-ΔS曲线。判断和解释：在电极距-ΔS曲线上，ΔS≤0，的层段，为非含水层(极化率＝0)或束缚水层(极化率＞0，粘土，含水的泥、砂、碎石土层)。ΔS＞0的层段为含自由水的层。
隧道探查掌子面前方含水层估算水量方法