[发明专利]一种基于PLC的瞬变电磁仪自动控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种基于PLC的瞬变电磁仪自动控制系统，其特征在于，包括上位机、PLC控制模块和距离传感器；其中，所述上位机和距离传感器均与PLC控制模块建立通讯连接；所述PLC控制模块与瞬变电磁仪相互通信；

所述上位机用于管理和协调自动控制系统的运行；

所述距离传感器用于通过向垂直隧道侧壁方向发出能量波束以测量其与隧道侧壁的垂直距离，并根据所述垂直距离判断瞬变电磁仪进入或离开隧道瞬间；并用于在瞬变电磁仪进入隧道瞬间发出启动指令，在瞬变电磁仪离开隧道瞬间发出停止指令；

所述PLC控制模块接收所述启动指令后向瞬变电磁仪发出执行指令，控制瞬变电磁仪在进入隧道的瞬间启动，并根据上位机的控制指令控制瞬变电磁仪执行具体探测工作；并用于根据所述距离传感器发出的停止指令控制瞬变电磁仪在离开隧道的瞬间停止工作；

所述瞬变电磁仪执行探测工作，用于发射脉冲电流以激发瞬变磁场，并用于接收待测介质的感应电动势，将探测数据反馈给所述上位机。

2.如权利要求1所述的基于PLC的瞬变电磁仪自动控制系统，其特征在于，所述距离传感器在进入隧道瞬间产生高电平信号，所述高电平信号作为启动指令传输至PLC控制模块；

所述距离传感器产生的电平信号在离开隧道瞬间恢复为低电平信号，所述低电平信号作为停止指令传输至PLC控制模块；其下降沿产生的一定周期宽度的脉冲信号作为判断瞬变电磁仪离开隧道的依据。

3.如权利要求1或2所述的基于PLC的瞬变电磁仪自动控制系统，其特征在于，所述PLC控制模块包括开关电源、CPU单元、输入单元、输出单元和外设接口；所述开关电源、输入单元、输出单元和外设接口均与CPU单元相连；PLC控制模块通过所述外设接口与上位机和距离传感器建立通讯连接；PLC控制模块发出的启动和停止指令通过所述输出单元传输至瞬变电磁仪；

所述CPU单元包括微处理器和存储器，所述存储器中存储有可在所述微处理器上运行的用户程序；

所述用户程序用于采集距离传感器发出的启动指令，并根据所述启动指令控制PLC控制模块的输出线圈输出高电平信号，所述高电平信号作为执行指令控制瞬变电磁仪启动；并用于采集距离传感器发出的停止指令，根据所述停止指令控制PLC控制模块的输出线圈输出低电平信号，所述低电平信号控制瞬变电磁仪停止工作。

4.如权利要求1所述的基于PLC的瞬变电磁仪自动控制系统，其特征在于，还包括终端PC机，所述终端PC机通过编程电缆与上位机建立通讯连接，瞬变电磁仪采集的探测数据通过上位机反馈给终端PC机作为反演分析的依据。

5.一种采用权利要求1～4任一项所述的自动控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：距离传感器向垂直隧道侧壁的方向发出能量波束以测量其与隧道侧壁的垂直距离，并根据所述垂直距离判断是否进入隧道；若否，距离传感器继续执行测距操作；若是，距离传感器向PLC控制模块发出启动指令，PLC控制模块接收启动指令后向瞬变电磁仪发出执行指令；

S2：瞬变电磁仪启动，对隧道区间内部进行探测，并将接收的探测数据反馈至上位机；

S3：距离传感器测距，并判断是否离开隧道，若否，重复步骤S2；若是，距离传感器向PLC控制模块发出停止指令，PLC控制模块控制瞬变电磁仪停止工作。

6.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述距离传感器在进入隧道瞬间产生高电平信号，所述高电平信号作为启动指令发送至PLC控制模块，控制PLC控制模块的电路通电，PLC控制模块的输出线圈输出高电平信号，所述高电平信号作为执行指令控制瞬变电磁仪启动；

所述距离传感器产生的高电平信号在离开隧道瞬间恢复为低电平信号，所述低电平信号作为停止指令控制PLC控制模块的电路失电，PLC控制模块的输出线圈恢复至低电平，控制瞬变电磁仪停止工作。

7.如权利要求5或6所述的控制方法，其特征在于，离开隧道瞬间，距离传感器的下降沿产生一定周期宽度的脉冲信号，所述脉冲信号作为判断瞬变电磁仪离开隧道的依据。