[发明专利]基于非线性磁传感器的井盖在位监测系统及其方法

权利要求书

1.一种基于非线性磁传感器的井盖在位监测方法，采用基于非线性磁传感器的井盖在位监测系统，其特征在于，所述基于非线性磁传感器的井盖在位监测系统主要包括磁铁线圈、井盖监控器、云平台；所述磁铁线圈均匀分布于井盖底面；所述井盖监控器主要包括主控制器、与主控制器输入端连接的磁传感器、与主控制器输出端连接的蜂窝通信模块；所述云平台与蜂窝通信模块通信连接；该方法包括以下步骤：

首先，发射端通过井盖监控器的主控制器控制磁铁线圈产生磁场，在周边形成特定不变的非线性磁场和磁通量，发射特定编码的电磁信号；

其次，接收端通过井盖监控器的主控制器控制磁传感器实时采集地磁强度，接收磁场变化信息，再进行解码处理；

最后，解码的信息通过井盖监控器的蜂窝通信模块上传到云平台，根据磁感应强度的检测数值进行距离测量换算和阈值判断，进而判断井盖是否在位。

2.根据权利要求1所述的基于非线性磁传感器的井盖在位监测方法，其特征在于，所述井盖监控器采用壁装网络监控器，安装在靠近井盖的井壁上。

3.根据权利要求1或2所述的基于非线性磁传感器的井盖在位监测方法，其特征在于，所述磁传感器采用非线性磁性传感器。

4.根据权利要求1所述的基于非线性磁传感器的井盖在位监测方法，其特征在于，所述磁铁线圈安装在靠近井盖监控器的井盖边缘。

5.根据权利要求1所述的基于非线性磁传感器的井盖在位监测方法，其特征在于，井盖磁场变化参数的具体计算方法为：

所述井盖监控器采用三轴磁传感器，z轴沿地球轴线方向为正方向、x轴指向磁道基准方向、y轴方向符合右手法则；三轴磁传感器测量x轴、y轴、z轴方向的加速度大小分别为gx、gy、gz，三轴磁传感器角度的测量数据分别为θx、θy、θz；X轴方向的加速度gx与水平线的夹角为α1，与重力加速度g的夹角为α，Y轴方向的加速度gy与水平线的夹角为β1，与重力加速度g的夹角为β，Z轴方向的加速度gz与水平线的夹角为γ1，与重力加速度g的夹角为γ；则

θx＝α1*180/π＝[arctan(gx/sqrt(gy*gy+gz*gz))]*180/π

θy＝β1*180/π＝[arctan(gy/sqrt(gx*gx+gz*gz))]*180/π

θz＝γ1*180/π＝[arctan(gz/sqrt(gx*gx+gy*gy))]*180/π。

6.根据权利要求1或5所述的基于非线性磁传感器的井盖在位监测方法，其特征在于，该方法还包括：

当遇到影响井盖磁场变化的外部干扰时，由所述云平台通过事先存储的相关历史数据进行比对，过滤异常数据，并由云平台建模比对来补偿外部干扰。

7.根据权利要求6所述的基于非线性磁传感器的井盖在位监测方法，其特征在于，所述云平台建模比对的方法包括以下步骤：

随机选取井盖面不共线的磁性源中心A、B、C，和三点所确定的圆的中心O，并测出三个磁性源到中心O的距离分别为R1，R2，R3，通过圆井盖的半径和磁性源中心分布点位的距离，在云平台搭建以圆井盖半径和磁固定点的磁性整体模型。