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龙图腾网获悉中铁第四勘察设计院集团有限公司申请的专利一种桩底岩溶探测方法、系统及电子设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：CN116755098B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-07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：202310619659.4，技术领域涉及：G01S15/89；该发明授权一种桩底岩溶探测方法、系统及电子设备是由孙红林;张邦;赵晋乾;刘铁;刘铁华;化希瑞;汪文刚;赵威;陈应君;吴玄;韩石鑫设计研发完成，并于2023-05-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种桩底岩溶探测方法、系统及电子设备在说明书摘要公布了：本发明公开了一种桩底岩溶探测方法、系统及电子设备，该方法包括：在桩底布置测点，将阵列式换能器下放到桩底，并依次移动到设定的各个测点，阵列式换能器每到达一个测点，则控制阵列式换能器采集该测点对应的全矩阵数据，以及测量换能器探头的位置并记录面阵采集数据时的方位；根据面阵数据采集时的探头位置和方位，计算面阵内各阵元的坐标；在成像区域进行成像点划分，将所有的发射接收对的信号在成像点处的成像幅值累计求和，计算所有成像点的成像幅值，得到三维成像模型。本发明通过测量方法计算各测点面阵及阵元的坐标，采用多点面阵数据联合成像的方式，解决了单点相控阵聚焦成像横向分辨率低的问题，实现桩底岩溶三维高精度成像。

本发明授权一种桩底岩溶探测方法、系统及电子设备在权利要求书中公布了：1.一种桩底岩溶探测方法，其特征在于，包括如下步骤： S1桩基成孔后，在桩底布置测点，将阵列式换能器下放到桩底，并依次移动到设定的各个测点，阵列式换能器每到达一个测点，则控制阵列式换能器的发射单元发射探测信号，接收单元接收探测信号，采集该测点对应的全矩阵数据，并获取面阵数据采集时换能器探头的位置和方位； S2根据面阵数据采集时换能器探头的位置和方位，计算面阵内各阵元的坐标； S3聚焦成像计算，包括： 在成像区域进行成像点划分； 根据面阵内各阵元的坐标计算探测信号从发射单元到成像点并从所述成像点传输到接收单元的传播时长； 根据所述探测信号到达所述接收单元的幅值和所述传播时长计算所有成像点的成像幅值，得到桩底岩溶的三维成像模型； 根据面阵内各阵元的坐标计算探测信号从发射单元到成像点并从所述成像点传输到接收单元的传播时长，具体包括：当发射单元为单个阵元时，获取所述探测信号从发射单元到成像点的传播距离ds以及从所述成像点到对应的接收单元的传播距离dg；根据探测信号从发射单元到成像点的传播速度和所述传播距离ds，得到所述探测信号从所述发射单元到成像点的传播时长ts，根据探测信号从所述成像点到对应的接收单元的传播速度和所述传播距离dg，得到所述探测信号从所述成像点传输到对应的接收单元的传播时长tg； 当发射单元为线阵或面阵时，作为发射单元的线面面阵到成像点的最小时间Ts计算方法在各项同性均匀介质中得到准确的波场传播时间，对于更为复杂的介质通过求取程函方程求得，三维程函方程为，其中t表示声波第一到达时间，x、y、z分别为直角坐标系方向，通过设置激发阵元的初始坐标可求解时间对空间的偏微的程函方程得到线面激发形式的三维波至走时，进而获得作为发射单元的线阵面阵的发射的声波信号到成像点的时间ts，并获取所述探测信号从所述成像点到对应的接收单元的传播距离dg，根据探测信号从所述成像点到对应的接收单元的传播速度和所述传播距离dg，获取所述探测信号从所述成像点传输到对应的接收单元的传播时长tg； 单个成像点P的成像幅值Ip为： ； 式中ts,p,g为探测信号从发射单元到成像点并从所述成像点传输到接收单元的传播时长，Wm,i,j为换能器在第m个测点采集的全矩阵数据，Ds为换能器指向发射单元的校准系数，Dg为换能器指向接收单元的校准系数，Bs为换能器指向发射单元的扩散校准系数，Bg为换能器指向接收单元的扩散校准系数； 其中， ； 式中，D为换能器指向性校准系数，B为扩散校准系数，a为换能器阵元的边长，θ为成像点到发射单元或接收单元的角度，为超声波波长，d为成像点到发射单元或接收单元的距离； 将所有的发射接收对的信号计算在成像点P处的成像值累计求和，计算所有成像点P的成像值即得到三维成像模型。

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