本技术涉及地下暗流探测，具体公开了基于深度学习的串珠地下暗流探测系统。
背景技术：
1、地下暗流也叫“伏流”，因岩溶作用在大面积石灰岩地区所形成的溶洞和地下通道中，空间分布广泛、流向复杂的水流。暗流的复杂点在于无规律性，从补给处到封闭溶洞或是暗流出口，具有数量未知、长度未知、方向未知的路径；当隧道建设经过岩溶地区时，由于隧道周围有暗流的存在，地应力不均匀分布且通常无规律可循，隧道施工扰动可能导致隧道塌方，甚至破坏支护结构。
2、常用的岩溶区水文地质探测技术主要为地质超前预报技术，主要包括地质雷达技术、tsp技术、红外技术、电磁法等，在隧道施工过程中使用较多。面对量未知、长度未知、方向未知的地下暗流，需要勘察清楚其中的水流的空间分布时，目前的探测技术不具备足够的探测范围以及探测精度，导致无法获得完整准确的地下暗流空间分布等水文地质信息，隧道设计无法精准设计，隧道施工风险极大，甚至威胁隧道营运。
技术实现思路
1、有鉴于此，本实用新型的目的在于提供基于深度学习的串珠地下暗流探测系统，以解决现有的探测技术不具备足够的探测范围以及探测精度，导致隧道施工风险较大的技术问题。
2、为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于深度学习的串珠地下暗流探测系统，包括探测球外壳，所述探测球外壳包括上半壳和下半壳，所述上半壳与下半壳可拆卸连接，所述上半壳与下半壳上均设置有用于探测球卡住时脱困的脱困组件，所述探测球外壳内部设置有固定组件，所述固定组件包括有第一固定板，所述第一固定板上设置有可拆卸的暗流探测组件。脱困组件用于当探测球卡在地下暗流中石缝中时，脱困组件通过以石头为支点，带动探测球移出石缝；固定组件用于将脱困组件与暗流探测组件固定在探测球外壳上；暗流探测组件用于探测地下暗流的空间轨迹。
3、进一步的，所述暗流探测组件包括电路板，所述电路板上连接有惯性定位元件、无线数据传输元件、信息储存元件、电路板以及电源元件，所述惯性定位元件包括陀螺仪、加速度计，磁力计；所述无线数据传输元件包括无线数据传输模块和天线；所述信息储存元件包括储存芯片，所述电源元件包括纽扣电池。暗流探测组件在使用时，通过惯性定位模块采集探测器的运动姿态数据并储存于储存元件，并且进行动态采集，计算出探测球的运动轨迹，达到探测出地下暗流的空间轨迹的目的。
4、进一步的，所述固定组件与探测球外壳可拆卸连接，所述固定组件包括第一固定板和两组第二固定板，两组所述第二固定板上分别设置有若干组第一连接柱和若干组第二连接柱，所述第一固定板套装在若干组所述第一连接柱上，若干组所述第一连接柱分别穿装在若干组所述第二连接柱内，所述上半壳与所述下半壳内壁均设置有若干组第三连接柱，所述上半壳上的若干组所述第三连接柱卡装在其中一组所述第二固定板上，所述下半壳上的若干组所述第三连接柱穿装在若干组所述第二连接柱内。固定组件对脱困组件与暗流探测组件进行固定，同时固定组件与探测球外壳可拆卸连接，方便使用者对探测球拆卸，对暗流探测组件和脱困组件进行维修和拆卸。
5、进一步的，所述脱困组件包括电动马达，所述电动马达与所述第一固定板可拆卸连接，所述电动马达输出轴上设置有蜗杆，所述蜗杆穿装在所述第一固定板上设置的两组连接座上，所述蜗杆上啮合有蜗轮，所述蜗轮上同心设置有固定柱，所述固定柱固定连接在活动块中心处，所述活动块可转动连接在所述上半壳/下半壳上。当探测球卡在地下暗流通道中的石缝中时，脱困组件中的活动块始终旋转，活动块上的凸起与石头接触后继续旋转，以此撬动探测球，使探测球脱困。
6、进一步的，所述上半壳与所述下半壳之间设置有密封圈，所述脱困组件与探测球外壳之间设置有用于密封的橡胶膜。密封圈和橡胶膜均用于防止水进入探测球内部，使暗流探测组件损坏。
7、本方案的工作原理及有益效果在于：
8、探测球在使用时，先确定地下暗流的入口处空间坐标，然后分批次投入探测球，使得探测球尽可能的通过每条暗流通道，利用探测器的惯性定位元件采集探测器的运动姿态数据并储存于信息储存元件，探测球内储存单位信息会定时发送至上位机，通过读取多个串珠探测器的原始三轴加速度、原始三轴角速度、三轴磁场信息，用四元数表示原始三轴加速度、原始三轴角速度信息中的运动姿态，基于深度学习融合磁力计数值实现对四元数所表示运动姿态信息的矫正，再以入口处空间坐标为轨迹起始点，计算探测球于地下暗流运动的运动轨迹，以此做到探测地下暗流的空间轨迹，提高探测的准确性，避免隧道施工风险。
9、探测球中的电源开启时，驱动马达也同时启动，驱动马达输出轴带动蜗杆旋转，蜗杆带动蜗轮旋转，蜗轮带动固定柱和活动块在探测球外壳上旋转，当探测球卡在暗流通道的石缝中时，当活动块旋转至于石头接触时，活动块上的凸块以与石头接触的点为支点，带动探测球移动，使探测球与石缝之间的接触松动，通过暗流带动探测球，使探测球进行完成任务。
10、本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
1.一种基于深度学习的串珠地下暗流探测系统，其特征在于：包括探测球外壳(1)，所述探测球外壳(1)包括上半壳(2)和下半壳(3)，所述上半壳(2)与下半壳(3)可拆卸连接，所述上半壳(2)与下半壳(3)上均设置有用于探测球卡住时脱困的脱困组件，所述探测球外壳(1)内部设置有固定组件，所述固定组件包括有第一固定板(7)，所述第一固定板(7)上设置有可拆卸的暗流探测组件。
2.根据权利要求1所述的基于深度学习的串珠地下暗流探测系统，其特征在于：所述暗流探测组件包括电路板(17)，所述电路板(17)上连接有惯性定位元件(11)、无线数据传输元件(20)、信息储存元件(19)、电路板(17)以及电源元件(18)，所述惯性定位元件(11)包括陀螺仪、加速度计和磁力计；所述无线数据传输元件(20)包括无线数据传输模块和天线；所述信息储存元件(19)包括储存芯片，所述电源元件(18)包括纽扣电池。
3.根据权利要求1所述的基于深度学习的串珠地下暗流探测系统，其特征在于：所述固定组件与探测球外壳(1)可拆卸连接，所述固定组件包括第一固定板(7)和两组第二固定板(8)，两组所述第二固定板(8)上分别设置有若干组第一连接柱(9)和若干组第二连接柱(10)，所述第一固定板(7)套装在若干组所述第一连接柱(9)上，若干组所述第一连接柱(9)分别穿装在若干组所述第二连接柱(10)内，所述上半壳(2)与所述下半壳(3)内壁均设置有若干组第三连接柱(21)，所述上半壳(2)上的若干组所述第三连接柱(21)卡装在其中一组所述第二固定板(8)上，所述下半壳(3)上的若干组所述第三连接柱(21)穿装在若干组所述第二连接柱(10)内。
4.根据权利要求1或3中任一项所述的基于深度学习的串珠地下暗流探测系统，其特征在于：所述脱困组件包括电动马达(12)，所述电动马达(12)与所述第一固定板(7)可拆卸连接，所述电动马达(12)输出轴上设置有蜗杆(13)，所述蜗杆(13)穿装在所述第一固定板(7)上设置的两组连接座(14)上，所述蜗杆(13)上啮合有蜗轮(15)，所述蜗轮(15)上同心设置有固定柱(16)，所述固定柱(16)固定连接在活动块(5)中心处，所述活动块(5)可转动连接在所述上半壳(2)/下半壳(3)上。
5.根据权利要求1所述的基于深度学习的串珠地下暗流探测系统，其特征在于：所述上半壳(2)与所述下半壳(3)之间设置有密封圈(6)，所述脱困组件与探测球外壳(1)之间设置有用于密封的橡胶膜(4)。
