專利名稱：用于電纜識(shí)別的電纜電流多點(diǎn)動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種對(duì)目標(biāo)電纜的準(zhǔn)確定位、識(shí)別探測(cè)目地的測(cè)量裝置，屬于電 力測(cè)量設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前我國(guó)在城市建設(shè)中越來(lái)越多采用電力電纜取代地面架空線供電，這種方式存 在占用面積小，不受外界影響，安全性高，運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，能最大程度保證供電的安 全。但是，由于電纜鋪設(shè)在地下比較隱蔽，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)難以快速判斷故障點(diǎn)；并且在我國(guó) 的電網(wǎng)建設(shè)中，由于年代久遠(yuǎn)、人員變更、城市建設(shè)等原因，地下電纜的數(shù)據(jù)資料與實(shí)際工 況不一致的情況越來(lái)越多，使得在實(shí)際工作中常常遇到軌跡相同的電纜并行的情況，在標(biāo) 識(shí)缺失、軌跡不明的情況下要實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確區(qū)分相當(dāng)困難。因此，需要有一套完整的快速探測(cè)電 纜的設(shè)備，多點(diǎn)動(dòng)態(tài)電纜探測(cè)技術(shù)就是這其中的一個(gè)重要部分。常用的非接觸式電流測(cè)量采用環(huán)行閉合電流鉗表，其本質(zhì)上是一種電流互感器， 以導(dǎo)磁性材料作成兩個(gè)半圓性的磁芯組，在芯片上繞上線圈，用以采集目標(biāo)電纜的信號(hào)電 流。采用電流鉗表測(cè)量電流時(shí)，鉗表必須整個(gè)套住電纜并將磁芯組處于首尾連接的閉合狀 態(tài)，對(duì)電纜周邊的磁場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)并進(jìn)一步測(cè)算出其源電流，該方法比較精確，但在實(shí)際使用 中受到很多限制，比如電纜必須暴露，電纜周圍必須有足夠的操作空間以實(shí)現(xiàn)電流鉗表開(kāi) 閉，等等。在實(shí)際工作中，經(jīng)常性會(huì)出現(xiàn)工作條件不滿足的情況，在我國(guó)電網(wǎng)的長(zhǎng)期建設(shè)過(guò) 程中，規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，電纜的敷設(shè)方式非常多，非常混亂，比如有大溝道，小溝道，直埋式， 排管式，甚至在很多地方存在不同電壓等級(jí)共溝的情況，也大量存在電纜淹沒(méi)在水中、半埋 或者全部掩埋在土層中的情況，現(xiàn)場(chǎng)情況極為復(fù)雜；鑒于以上情況，在實(shí)際對(duì)目標(biāo)電纜的檢 測(cè)中，不僅目標(biāo)信號(hào)受其他信號(hào)干擾嚴(yán)重，而且很多電纜無(wú)法通過(guò)環(huán)行閉合電流鉗表進(jìn)行 檢測(cè)(比如，在我國(guó)的南網(wǎng)區(qū)域，電纜檢測(cè)條件極為困難)，這就使得傳統(tǒng)的檢測(cè)手段受到 極大限制，迫切需要設(shè)計(jì)一種新型的檢測(cè)設(shè)備。另一種檢測(cè)電流的方法是通過(guò)檢測(cè)電纜表面某一點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度，計(jì)算得到相應(yīng)的 電流值，這時(shí)必須知道電纜的直徑。而且某一點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度容易受到其他電流的干擾，傳統(tǒng) 的電纜檢測(cè)儀器均無(wú)法判斷目標(biāo)電纜源信號(hào)周邊是否存在干擾信號(hào)，從而無(wú)法對(duì)所采集的 信號(hào)做出準(zhǔn)確判斷。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于采用同時(shí)檢測(cè)電纜徑向多點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度，判斷電纜是否 受到外界磁場(chǎng)干擾，同時(shí)測(cè)量電纜的位置，解決了水下測(cè)量、狹窄空間測(cè)量、掩埋電纜段等 復(fù)雜條件下電纜電流的測(cè)量問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取了如下技術(shù)方案設(shè)計(jì)一種用于電纜識(shí)別的 電纜電流多點(diǎn)動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，包括由6個(gè)探測(cè)電路組成的磁場(chǎng)檢測(cè)單元MO M4，及與各探 測(cè)電路連接的主控器M5，其中探測(cè)電路由感應(yīng)線圈和檢測(cè)信號(hào)放大電路組成；其中，磁場(chǎng)檢測(cè)單元Ml M4中的4個(gè)感應(yīng)線圈的軸線位于同一個(gè)平面內(nèi)，且4個(gè)感應(yīng)線圈的位置構(gòu) 成矩形，4個(gè)感應(yīng)線圈分別位于矩形的4個(gè)頂角上，并且4個(gè)感應(yīng)線圈分別安裝在4個(gè)可使 感應(yīng)線圈軸線在平面內(nèi)原地轉(zhuǎn)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)上，各步進(jìn)電機(jī)受主控器M5控制，其轉(zhuǎn)動(dòng)的角 度由角度檢測(cè)單元檢測(cè)并送至主控器M5 ；磁場(chǎng)檢測(cè)單元MO位于上述矩形的中心位置，其2 個(gè)感應(yīng)線圈相互垂直，其中一個(gè)感應(yīng)線圈軸線垂直于上述平面，另一個(gè)感應(yīng)線圈軸線位于 平面內(nèi)，且垂直于矩形的長(zhǎng)邊；所述主控器M5由數(shù)字處理器構(gòu)成，并設(shè)置有顯示單元和鍵 盤(pán)接口，數(shù)字處理器接收6個(gè)探測(cè)電路的信號(hào)和通過(guò)鍵盤(pán)接口輸入的步進(jìn)電機(jī)調(diào)整信號(hào)， 對(duì)信號(hào)處理和計(jì)算，通過(guò)顯示單元顯示探測(cè)電路的信號(hào)值和對(duì)信號(hào)值處理和計(jì)算后的提示 fn息ο所述角度檢測(cè)單元為由感應(yīng)線圈帶動(dòng)的電位器。主控器M5檢測(cè)電位器阻值變化 引起的電壓值的變化，從而得到感應(yīng)線圈角度的變化值。所述感應(yīng)線圈、步進(jìn)電機(jī)及各聯(lián)結(jié)部位的外表面均噴涂具有防水層性能的膠性物 質(zhì)，使本裝置能夠?qū)崿F(xiàn)水下作業(yè)。所述數(shù)字處理器采用DSP芯片TMS320F2808。該芯片具有A/D轉(zhuǎn)換功能。上述的感應(yīng)線圈也可以用霍爾傳感器代替。 上述的由6個(gè)探測(cè)電路組成的磁場(chǎng)檢測(cè)單元MO M4可以向前或向后平行增加多 組，呈矩陣排列，各探測(cè)電路均與主控器M5連接。這樣的設(shè)置可以根據(jù)不同檢測(cè)單元磁力 線密集程度的差異來(lái)判斷電纜的彎曲程度。本裝置使用時(shí)按照下面方法進(jìn)行如圖1所示，首先，測(cè)量人員按照磁場(chǎng)檢測(cè)單元 MO的信號(hào)對(duì)本裝置的位置進(jìn)行調(diào)整，先使各感應(yīng)線圈所在平面垂直于地面，且感應(yīng)線圈構(gòu) 成的矩形的長(zhǎng)邊平行于地面，并使其沿著水平面平移，這樣感應(yīng)線圈1中的感應(yīng)信號(hào)會(huì)發(fā) 生相應(yīng)的變化，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的放大電路后，可以被主控器M5接收并處理，當(dāng)接收信號(hào)為零時(shí) (目標(biāo)電纜磁力線與感應(yīng)線圈1軸心線垂直，與線圈平面相切，此時(shí)線圈通過(guò)的磁通量為0， 表現(xiàn)的信號(hào)值為0。以下類同)，固定其水平位置，然后沿其中心軸線旋轉(zhuǎn)測(cè)試裝置，此時(shí)感 應(yīng)線圈2中的信號(hào)也會(huì)發(fā)生改變并被主控器M5接收，當(dāng)主控器M5中的信號(hào)也出現(xiàn)零時(shí)，表 明符合測(cè)試條件，可以繼續(xù)進(jìn)行測(cè)試，否則系統(tǒng)會(huì)提示更改測(cè)試點(diǎn)，此時(shí)初步判斷電纜處于 測(cè)試裝置的正下方。經(jīng)過(guò)上述調(diào)整后，磁場(chǎng)檢測(cè)單元MO M4這五個(gè)單元的感應(yīng)線圈除感應(yīng)線圈2外， 其余感應(yīng)線圈的軸線均能保證垂直于電纜電流方向，而感應(yīng)線圈2平行于電纜電流方向。 然后，在上述與電纜垂直的平面內(nèi)平行移動(dòng)檢測(cè)裝置(步進(jìn)電機(jī)會(huì)通過(guò)初始化程序的控制 使磁場(chǎng)檢測(cè)單元Ml與M2及M3與M4分別關(guān)于設(shè)備中軸線對(duì)稱)，主控器M5同時(shí)檢測(cè)磁場(chǎng) 檢測(cè)單元Ml與M2 (或M3與M4)的檢測(cè)信號(hào)，并判別其平衡性，當(dāng)主控器M5檢測(cè)到對(duì)稱位 置的檢測(cè)單元其輸出信號(hào)平衡時(shí)，整個(gè)檢測(cè)裝置停止平移，這樣能保證電纜恰好位于檢測(cè) 設(shè)備的中軸線上。接下來(lái)，在上述與電纜垂直的同一平面內(nèi)，步進(jìn)電機(jī)分別控制感應(yīng)線圈3 6做漸 進(jìn)360°旋轉(zhuǎn)，在每一步旋轉(zhuǎn)之后，磁場(chǎng)檢測(cè)單元的檢測(cè)信號(hào)都會(huì)傳送到主控器M5，由主控 制器M5對(duì)上述信號(hào)分別進(jìn)行接受和處理，當(dāng)判別到檢測(cè)信號(hào)為旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)的最大值時(shí)，步 進(jìn)電機(jī)停轉(zhuǎn)，記錄最大值，將磁場(chǎng)檢測(cè)單元Ml M4的感應(yīng)線圈的位置同時(shí)固定。此時(shí)，磁 場(chǎng)檢測(cè)單元Ml M4的感應(yīng)線圈均位于與電纜周圍磁力線相切的位置，通過(guò)附加的角度檢測(cè)電路(可由高精度的電位器來(lái)實(shí)現(xiàn))可以獲得此時(shí)磁場(chǎng)檢測(cè)單元Ml M4的感應(yīng)線圈的
角度/位置信息。在上述調(diào)整完畢之后，主控器M5會(huì)接受到磁場(chǎng)檢測(cè)單元Ml M4探測(cè)并經(jīng)過(guò)放大 處理后的反饋信號(hào)以及相應(yīng)的角度/位置信號(hào)，并對(duì)上述信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理，處理過(guò)程 如下(如圖1)根據(jù)電磁感應(yīng)定律，半徑為r的電纜其表面的磁場(chǎng)強(qiáng)度H與電流I的關(guān)系為<formula>formula see original document page 5</formula>[0018]于是，對(duì)于Ml (或Μ2)的檢測(cè)信號(hào)，有<formula>formula see original document page 5</formula>[0020]而對(duì)Μ3 (或Μ4)的檢測(cè)信號(hào)，有<formula>formula see original document page 5</formula>[0022]記兩組磁場(chǎng)檢測(cè)單元的有效測(cè)量值(位置調(diào)整完畢后的測(cè)量值)分別為Il (Ml或 M2測(cè)得)和12 (M3或M4測(cè)得)，則由(1)⑵兩式相除可得<formula>formula see original document page 5</formula>[0024]又由幾何關(guān)系可得<formula>formula see original document page 5</formula>[0026]在(3) (4)兩式中，L已知，而α、β及11、12均可以由電路測(cè)得，只有Rl和R2是 未知量，解得Rl和R2，就可以確定電纜線的埋深(Rlcos β )，這樣電纜線的位置就可以被鎖 定了。本實(shí)用新型的積極效果由于采用多點(diǎn)動(dòng)態(tài)檢測(cè)結(jié)構(gòu)，因此無(wú)論對(duì)暴露電纜，還是 對(duì)掩埋電纜或水下，均可以通過(guò)特殊分布的電感線圈或霍爾傳感器，多點(diǎn)動(dòng)態(tài)采集目標(biāo)電 纜檢測(cè)區(qū)上方磁場(chǎng)強(qiáng)度、分布均衡度和相應(yīng)參數(shù)，判斷信號(hào)源電流是否均衡分布或受目標(biāo) 電纜以外的其他信號(hào)干擾，在出現(xiàn)測(cè)量偏移或存在干擾時(shí)，提醒通過(guò)改變測(cè)量點(diǎn)或反向位 移進(jìn)行修正，并在滿足設(shè)定模式時(shí)捕捉準(zhǔn)確的源信號(hào)，計(jì)算得到電纜中通過(guò)的源信號(hào)準(zhǔn)確 電流值，從而根據(jù)源信號(hào)和感生信號(hào)的差異特征，進(jìn)行識(shí)別探測(cè)和準(zhǔn)確定位，有效提高電纜 探測(cè)的準(zhǔn)確性；進(jìn)一步本實(shí)用新型可以在測(cè)量目標(biāo)電纜的埋深。

圖1為本實(shí)用新型的測(cè)量原理示意圖；圖2為探測(cè)電路中的信號(hào)檢測(cè)放大電路原理圖；圖3為主控器與各磁場(chǎng)檢測(cè)單元通信原理圖。圖中1 6、感應(yīng)線圈。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型中的一優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例中包括五個(gè)磁場(chǎng)檢測(cè)單元MO Μ4，一個(gè)包含顯示單元和鍵盤(pán)接口的主 控器Μ5，以及4個(gè)角度檢測(cè)單元(Ml M4中各包含一個(gè))，各個(gè)模塊之間的通信用圖3來(lái)表不。磁場(chǎng)檢測(cè)單元MO M4中共包含6個(gè)探測(cè)電路(M0中包含兩個(gè)，Ml M4中各包含一個(gè))。探測(cè)電路由感應(yīng)線圈與檢測(cè)信號(hào)放大電路構(gòu)成，探測(cè)電路的基本連接方式如圖2所示感應(yīng)線圈與第一電阻Rl并聯(lián)，它們的一端接地，另一端接N溝道JFET的門(mén)極；JFET的 源極與由第二電阻R2和第一電容Cl構(gòu)成的并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的一端相連，該并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的另一端接 地。JFET的漏極與NPN型三極管的基極相連；第三電阻R3跨接在NPN的集電極和基極之 間；NPN的集電極與VCC相連，而其源極經(jīng)第四電阻R4接地，同時(shí)源極通過(guò)第二電容C2輸出 放大后的信號(hào)。電感線圈采樣得到表征電纜線周圍磁場(chǎng)強(qiáng)度變化量的電壓/電流信號(hào)，該 信號(hào)相對(duì)主控模塊能處理的信號(hào)電平而言是很微弱的。所以，首先經(jīng)過(guò)一個(gè)N溝道的JFET 進(jìn)行第一級(jí)的放大處理，然后再通過(guò)第二級(jí)的晶體管放大電路進(jìn)行放大，得到合適的能夠 被主控器M5處理的電平信號(hào)。磁場(chǎng)檢測(cè)單元MO M4中的6個(gè)感應(yīng)線圈1 6安裝在一平板上。其中磁場(chǎng)檢測(cè) 單元Ml M4中的感應(yīng)線圈3 6分別通過(guò)4個(gè)步進(jìn)電機(jī)安裝在平板上，并構(gòu)成一個(gè)矩形， 且各感應(yīng)線圈的軸線位于同一平面內(nèi)；磁場(chǎng)檢測(cè)單元MO中的感應(yīng)線圈1、2相互垂直，感應(yīng) 線圈1垂直于矩形長(zhǎng)邊，感應(yīng)線圈2垂直于平板。磁場(chǎng)檢測(cè)單元Ml M4中的感應(yīng)線圈3 6可以在步進(jìn)電機(jī)的帶動(dòng)進(jìn)行位置調(diào)整。 步進(jìn)電機(jī)與主控器M5連接，主控器M5通過(guò)接口模塊驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。本實(shí)施例中通過(guò)主控 器M5的鍵盤(pán)接口接入控制步進(jìn)電機(jī)的手控按鈕，實(shí)現(xiàn)感應(yīng)線圈3 6的轉(zhuǎn)動(dòng)。角度檢測(cè)單元可以通過(guò)高精度的電位器來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)感應(yīng)線圈位置夾角發(fā)生變化 時(shí)，電阻值會(huì)精確地跟隨發(fā)生變化，從而改變電信號(hào)的輸出，使電信號(hào)準(zhǔn)確反映出感應(yīng)線圈 位置夾角的變化。將4個(gè)電位器分別安裝在上述平板和磁場(chǎng)檢測(cè)單元Ml M4中的感應(yīng)線 圈3 6之間，當(dāng)感應(yīng)線圈3 6轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以改變電位器阻值。各電位器與主控器M5輸入 口連接。主控器M5通過(guò)集成嵌入式系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的接收、處理以及相應(yīng)的數(shù)學(xué)計(jì)算和 外圍控制(通過(guò)接口模塊驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī))。磁場(chǎng)檢測(cè)單元MO M4中的感應(yīng)線圈1 6在平板中的設(shè)置如圖1所示五個(gè) 磁場(chǎng)檢測(cè)單元MO M4共同構(gòu)成一種對(duì)電纜位置的五點(diǎn)式探測(cè)結(jié)構(gòu)，其中磁場(chǎng)檢測(cè)單元中 Ml M4的感應(yīng)線圈的軸線始終位于同一個(gè)平面內(nèi)部，磁場(chǎng)檢測(cè)單元MO由兩個(gè)空間上垂直 的感應(yīng)線圈1、2構(gòu)成。首先，測(cè)量人員按照磁場(chǎng)檢測(cè)單元MO的信號(hào)對(duì)本裝置的位置進(jìn)行調(diào) 整，如圖1所示，使其沿著水平面平移，這樣感應(yīng)線圈1中的感應(yīng)信號(hào)會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，經(jīng) 過(guò)相應(yīng)的放大電路后，可以被主控器M5接收并處理，當(dāng)接收信號(hào)為零時(shí)，固定其水平位置， 然后沿其中心軸線旋轉(zhuǎn)測(cè)試裝置，此時(shí)感應(yīng)線圈2中的信號(hào)也會(huì)發(fā)生改變并被主控器M5接 受，當(dāng)主控器M5中的信號(hào)也出現(xiàn)零時(shí)，表明符合測(cè)試條件，可以繼續(xù)進(jìn)行測(cè)試，否則系統(tǒng)會(huì) 提示更改測(cè)試點(diǎn)，此時(shí)初步判斷電纜處于測(cè)試裝置的正下方。經(jīng)過(guò)上述調(diào)整后，磁場(chǎng)檢測(cè)單元MO M4這五個(gè)單元的感應(yīng)線圈除感應(yīng)線圈2外， 其余感應(yīng)線圈的軸線均能保證垂直于電纜電流方向，而感應(yīng)線圈2平行于電纜電流方向。 然后，在上述與電纜垂直的平面內(nèi)平行移動(dòng)檢測(cè)裝置(步進(jìn)電機(jī)會(huì)通過(guò)初始化程序的控制 使磁場(chǎng)檢測(cè)單元Ml與M2及M3與M4分別關(guān)于設(shè)與中軸線對(duì)稱)，主控器M5同時(shí)檢測(cè)磁場(chǎng) 檢測(cè)單元Ml與M2 (或M3與M4)的檢測(cè)信號(hào)，并判別其平衡性，當(dāng)主控器M5檢測(cè)到對(duì)稱位 置的檢測(cè)單元其輸出信號(hào)平衡時(shí)，整個(gè)檢測(cè)裝置停止平移，這樣能保證電纜恰好位于檢測(cè) 設(shè)備的中軸線上。[0041]接下來(lái)，在上述與電纜垂直的同一平面內(nèi)，步進(jìn)電機(jī)分別控制感應(yīng)線圈3 6做漸進(jìn)旋轉(zhuǎn)，在每一步旋轉(zhuǎn)之后，磁場(chǎng)檢測(cè)單元的檢測(cè)信號(hào)都會(huì)傳送到主控器M5，由主控制器 M5對(duì)上述信號(hào)分別進(jìn)行接受和處理，當(dāng)判別到檢測(cè)信號(hào)為旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)的最大值時(shí)，步進(jìn)電 機(jī)停轉(zhuǎn)，記錄最大值，將感應(yīng)線圈3 6的位置同時(shí)固定。此時(shí)，感應(yīng)線圈3 6均位于與 電纜周圍磁力線相切的位置，通過(guò)附加的角度檢測(cè)電路(可由高精度的電位器來(lái)實(shí)現(xiàn))可 以獲得此時(shí)感應(yīng)線圈3 6的角度/位置信息。在上述調(diào)整完畢之后，主控器M5會(huì)接受到磁場(chǎng)檢測(cè)單元Ml M4探測(cè)并經(jīng)過(guò)放大 處理后的信號(hào)以及相應(yīng)的角度/位置信號(hào)，并對(duì)上述信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理，處理過(guò)程如下 (如圖1)根據(jù)電磁感應(yīng)定律，半徑為r的電纜其表面的磁場(chǎng)強(qiáng)度H與電流I的關(guān)系為H = Β/μ 0 = 1/(2 Jir)于是，對(duì)于Ml (或Μ2)的檢測(cè)信號(hào)，有Bl/μ 0 = 1/(2 π Rl)(1)而對(duì)Μ3 (或Μ4)的檢測(cè)信號(hào)，有Β2/μ Q = 1/(2 π R2)(2)記兩組磁場(chǎng)檢測(cè)單元的有效測(cè)量值(位置調(diào)整完畢后的測(cè)量值)分別為Il (Ml或 M2測(cè)得)和12 (M3或M4測(cè)得)，則由(1)⑵兩式相除可得R2/R1 = B1/B2 = ΔΒ1/ΔΒ2 = 11/12(3)又由幾何關(guān)系可得<formula>formula see original document page 7</formula>(4)在(3) (4)兩式中，L已知，而α、β及11、12均可以由電路測(cè)得，只有Rl和R2是 未知量，解得Rl和R2，就可以確定電纜線的埋深(Rlcos β )，這樣電纜線的位置就可以被鎖 定了。根據(jù)上述方法，在排除干擾信號(hào)或具備干擾平衡的檢測(cè)條件下，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電纜 的軌跡定位，同時(shí)對(duì)符合檢測(cè)條件的信號(hào)電流與源信號(hào)電流進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)源信號(hào)電流產(chǎn) 生的感應(yīng)信號(hào)小于源信號(hào)這一特征，信號(hào)最大的電纜為目標(biāo)電纜，實(shí)現(xiàn)對(duì)電纜的準(zhǔn)確定位 和識(shí)別。結(jié)合實(shí)際應(yīng)用環(huán)境，本設(shè)計(jì)整體單元模塊合成后外表面采用膠性物質(zhì)噴涂方法， 形成密封的防水層，做好密封防水等工作使其能夠?qū)崿F(xiàn)水下作業(yè)。本實(shí)用新型解決了如何能夠準(zhǔn)確對(duì)地下電纜進(jìn)行準(zhǔn)確定位和識(shí)別檢測(cè)的問(wèn)題，能 夠準(zhǔn)確地檢測(cè)到對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)，并通過(guò)信號(hào)的比對(duì)、判別和計(jì)算來(lái)得到電纜的位置及埋 深等信息，實(shí)現(xiàn)電纜的有效識(shí)別；同時(shí)還針對(duì)具體應(yīng)用中的實(shí)際問(wèn)題比如排除干擾信號(hào)、進(jìn) 行水下作業(yè)等提出了相應(yīng)的解決方案。
權(quán)利要求用于電纜識(shí)別的電纜電流多點(diǎn)動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，包括由6個(gè)探測(cè)電路組成的磁場(chǎng)檢測(cè)單元M0～M4，及與各探測(cè)電路連接的主控器M5，其中探測(cè)電路由感應(yīng)線圈和檢測(cè)信號(hào)放大電路組成；其特征在于磁場(chǎng)檢測(cè)單元M0由2個(gè)探測(cè)電路構(gòu)成，磁場(chǎng)檢測(cè)單元M1～M4各由1個(gè)探測(cè)電路和1個(gè)角度檢測(cè)單元構(gòu)成；其中，磁場(chǎng)檢測(cè)單元M1～M4中的4個(gè)感應(yīng)線圈的軸線位于同一個(gè)平面內(nèi)，且4個(gè)感應(yīng)線圈的位置構(gòu)成矩形，4個(gè)感應(yīng)線圈分別位于矩形的4個(gè)頂角上，并且4個(gè)感應(yīng)線圈分別安裝在4個(gè)可使感應(yīng)線圈軸線在平面內(nèi)原地轉(zhuǎn)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)上，各步進(jìn)電機(jī)受主控器M5控制，其轉(zhuǎn)動(dòng)的角度由角度檢測(cè)單元檢測(cè)并送至主控器M5；磁場(chǎng)檢測(cè)單元M0位于上述矩形的中心位置，其2個(gè)感應(yīng)線圈相互垂直，其中一個(gè)感應(yīng)線圈軸線垂直于上述平面，另一個(gè)感應(yīng)線圈軸線位于平面內(nèi)，且垂直于矩形的長(zhǎng)邊；所述主控器M5由數(shù)字處理器構(gòu)成，并設(shè)置有顯示單元和鍵盤(pán)接口，數(shù)字處理器接收6個(gè)探測(cè)電路的信號(hào)和通過(guò)鍵盤(pán)接口輸入的步進(jìn)電機(jī)調(diào)整信號(hào)，對(duì)信號(hào)處理和計(jì)算，通過(guò)顯示單元顯示探測(cè)電路的信號(hào)值和對(duì)信號(hào)值處理和計(jì)算后的提示信息。
2.如權(quán)利要求1所述的用于電纜識(shí)別的電纜電流多點(diǎn)動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于所 述角度檢測(cè)單元為由感應(yīng)線圈帶動(dòng)的電位器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的用于電纜識(shí)別的電纜電流多點(diǎn)動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于 所述感應(yīng)線圈、步進(jìn)電機(jī)及各聯(lián)結(jié)部位的外表面均噴涂具有防水層性能的膠性物質(zhì)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的用于電纜識(shí)別的電纜電流多點(diǎn)動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于 所述數(shù)字處理器采用DSP芯片TMS320F2808。
5.如權(quán)利要求1或2所述的用于電纜識(shí)別的電纜電流多點(diǎn)動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于 由6個(gè)探測(cè)電路組成的磁場(chǎng)檢測(cè)單元MO M4向前或向后平行增加多組，呈矩陣排列，各探 測(cè)電路均與主控器M5連接。
6.如權(quán)利要求1或2所述的用于電纜識(shí)別的電纜電流多點(diǎn)動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于 所述感應(yīng)線圈可以用霍爾傳感器代替。
專利摘要用于電纜識(shí)別的電纜電流多點(diǎn)動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置涉及一種對(duì)目標(biāo)電纜的準(zhǔn)確定位、識(shí)別探測(cè)目地的測(cè)量裝置，屬于電力測(cè)量設(shè)備領(lǐng)域。本裝置通過(guò)一定分布的電感線圈或霍爾傳感器，多點(diǎn)動(dòng)態(tài)檢測(cè)電纜檢測(cè)區(qū)上方磁場(chǎng)強(qiáng)度和相應(yīng)參數(shù)，判斷信號(hào)源電流是否均衡分布或受目標(biāo)電纜以外的其他信號(hào)干擾，并通過(guò)改變測(cè)量點(diǎn)或反向位移進(jìn)行修正，在滿足設(shè)定模式時(shí)捕捉準(zhǔn)確的源信號(hào)，計(jì)算得到電纜中通過(guò)的源信號(hào)準(zhǔn)確電流值，從而根據(jù)源信號(hào)和感生信號(hào)的差異特征，進(jìn)行識(shí)別探測(cè)和準(zhǔn)確定位，有效提高電纜探測(cè)的準(zhǔn)確性，還可以通過(guò)計(jì)算得到目標(biāo)電纜的埋藏深度。
文檔編號(hào)G01B7/30GK201555885SQ20092029242
公開(kāi)日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2009年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月8日
發(fā)明者汪宇懷 申請(qǐng)人:汪宇懷;杭州市電力局