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龙图腾网恭喜山东大学申请的专利一种盾构搭载的阵列声波全自动地质精细探测方法及装备获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117130042B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310919418.1，技术领域涉及：G01V1/00；该发明授权一种盾构搭载的阵列声波全自动地质精细探测方法及装备是由刘斌;公志飞;付超;陈磊;许新骥;曹弘毅设计研发完成，并于2023-07-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种盾构搭载的阵列声波全自动地质精细探测方法及装备在说明书摘要公布了：本发明公开的一种盾构搭载的阵列声波全自动地质精细探测方法及装备，包括：利用安装于盾构机刀盘上的多个声波探头，对刀盘前方地质进行阵列声波探测，获得刀盘前方不良地质三维图像；其中，通过声波探头优化模型确定声波探头在刀盘上的安装位置，声波探头优化模型以峰值旁瓣比最小为目标，包括根据声波探头安装位置构建的指向性函数，和根据指向性函数构建的峰值旁瓣比函数。能够准确获得前方介质速度分布，实现盾构机掘进过程中不良地质的三维精细成像。

本发明授权一种盾构搭载的阵列声波全自动地质精细探测方法及装备在权利要求书中公布了：1.一种盾构搭载的阵列声波全自动地质精细探测方法，其特征在于，包括：利用安装于盾构机刀盘上的多个声波探头，对刀盘前方地质进行阵列声波探测，获得刀盘前方不良地质三维图像，具体过程为：控制刀盘依次旋转设定角度；在刀盘未旋转时和刀盘每次旋转后，均利用安装于刀盘上的多个声波探头逐个激发声波信号；在其中一个探头激发声波信号的同时，利用其余探头接收声波信号；通过反射矩阵方法，对获取的所有声波信号进行分析，确定刀盘前方介质速度分布，具体过程为：对声波信号做傅里叶变换，获得频率域数据；对盾构机前方区域进行三维网格划分，三维网格的xy平面与盾构机刀盘平面平行，三维网格的z方向为盾构机掘进方向；对于盾构机掘进方向每一深度处，根据频率域数据计算不同扫描速度的反射矩阵，以反射矩阵的中心为坐标原点，对不同的反射矩阵进行拉东变换，形成速度扫描谱，从速度扫描谱中选取该深度处的速度；盾构机掘进方向所有深度处的速度，形成刀盘前方介质速度分布；根据刀盘前方介质速度分布，获得刀盘前方不良地质三维图像；其中，通过声波探头优化模型确定声波探头在刀盘上的安装位置，声波探头优化模型以峰值旁瓣比最小为目标，包括根据声波探头安装位置构建的指向性函数，和根据指向性函数构建的峰值旁瓣比函数。

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