盾构刀盘及护盾为供电电极的电法探测装置及方法

1.一种盾构刀盘及护盾为供电电极的电法探测装置，其特征在于，包括：发射机单元、接收机单元、发射电极单元和接收电极单元，发射机单元通过旋转供电装置与盾构刀盘连接后再调试洞内设备；用于搭载在盾构机主控室内的发射机单元通过线缆与发射电极单元连接，所述发射电极单元为盾构刀盘与盾构护盾；用于布置在盾构机上的接收机单元通过线缆与接收电极单元连接，接收电极单元包括多个布置在盾构管片缝隙中的接收电极；所述发射机单元，包括：电源滤波模块、电源开关、信号解译模块、恒压控制模块、恒流控制模块、电流数据接收模块、电压数据接收模块和发射开关，交流电源与所述电源滤波模块连接，所述电源滤波模块与所述电源开关连接，所述电源开关与所述信号解译模块连接；所述接收机单元，包括：电源开关模块、数据采集模块、Wi-Fi模块、GPS、数据传输模块、电极信息传输模块和接收电极接入模块；在进行探测前将位于主控室的发射机单元用电缆与盾构机的盾构护盾连接，使得盾构机的盾构护盾和盾构刀盘成为供电电极，实现洞内面电源供电；将测量电极插入到盾构管片的缝隙中，用电缆连接至接收机单元，并打开接收机单元的电源通过Wi-Fi模块将接收机单元与盾构主控室计算机连接，各个设备连接完成后通过主控室的盾构主控室计算机控制发射机单元发射电流，并接收接收机单元得到的数据，之后分析处理确定掌子面前方待测区域的具体情况，并做出相关处置；在施工完成的区域布置接收机单元，接收机单元与主控室内的盾构主控室计算机用Wi-Fi模块连接，实时传输位置信息和探测信息，在探测时工人不必进入刀盘仓安装电极；盾构停止掘进，确定探测方式，盾尾测量电极布置，接收机与 电极连接，发射机与电极连接，计算机连接，探测参数设置，进行探测作业，进行结果分析，判断是否可以继续掘进，如是，则继续盾构掘进，如否，则处理探测区域异常后继续盾构掘进，所述探测装置的作业方法，更具体的，包括：在盾构机中将发射机单元与盾构机护盾连接，盾构刀盘与盾构机护盾充当供电电极，在盾构机后部将测量电极布置在盾构管片的缝隙中，布设三圈，并与接收机单元连接；将发射机单元与外接电源连接，打开发射机单元的开关，待指示灯亮起红色，接收机单元打开电源开关，接收机单元和盾构主控室计算机用Wi-Fi模块连接，启动盾构主控室计算机中的探测软件，为探测作业做准备；将发射机单元、接收机单元及盾构主控室计算机连接好后，通过主控室的盾构主控室计算机选择发射机单元的发射模式、占空比、供电周期、供电和采集通道路数；确定好盾构刀盘与盾构护盾处无施工人员之后开始进行探测，主控室的盾构主控室计算机控制恒流大功率发射模块发射电流，并查看发射机单元的指示灯，此时为绿色；探测时的全部数据会全部储存在盾构主控室计算机中，通过盾构主控室计算机中特定的数据处理软件对探测数据进行处理，得到探测区域的具体情况。 2.如权利要求1所述的盾构刀盘及护盾为供电电极的电法探测装置，其特征在于，所述信号解译模块分别与所述恒压控制模块和所述恒流控制模块连接，所述恒压控制模块和所述恒流控制模块分别与所述发射开关连接，所述发射开关与所述发射电极单元连接；所述电流数据接收模块、所述电压数据接收模块以及所述信号解译模块分别与盾构主控室计算机连接。 3.如权利要求2所述的盾构刀盘及护盾为供电电极的电法探测装置，其特征在于，所述信号解译模块，用于接收盾构主控室计算机中设置好的发射信号，并控制恒压控制模块或者恒流控制模块的发射工作。 4.如权利要求2所述的盾构刀盘及护盾为供电电极的电法探测装置，其特征在于，所述发射机单元的恒压控制模块和恒流控制模块，用于执行设置好的发射任务，控制发射电流和发射电压的大小。 5.如权利要求2所述的盾构刀盘及护盾为供电电极的电法探测装置，其特征在于，所述发射机单元还包括指示灯，所述指示灯用于表示发射机单元的状态，熄灭状态表示发射机单元关机并未接入电源，第一颜色状态表示接入电源但并未发射，第二颜色状态表示发射机单元正在发射。 6.如权利要求2所述的盾构刀盘及护盾为供电电极的电法探测装置，其特征在于，所述电流数据接收模块和电压数据接收模块，用于在发射机单元发射电流后收集发射的电流和电压大小，并传输给盾构主控室计算机，盾构主控室计算机显示发射机单元的实际发射信号。 7.如权利要求1-6任一项所述的盾构刀盘及护盾为供电电极的电法探测装置，其特征在于，所述数据采集模块与所述数据传输模块连接，所述数据传输模块与所述Wi-Fi模块连接，所述Wi-Fi模块与盾构主控室计算机连接，所述接收电极接入模块与各个接收电极连接，所述接收电极接入模块与所述电极信息传输模块连接，所述电极信息传输模块与所述盾构主控室计算机连接。 8.如权利要求1-6任一项所述的盾构刀盘及护盾为供电电极的电法探测装置，其特征在于，所述接收电极单元包括多个独立电极，各个独立电极在盾构管片缝隙中呈多圈布置。 9.一种盾构机，其特征在于，所述盾构机上搭载有权利要求1-8任一项所述的盾构刀盘及护盾为供电电极的电法探测装置。