[发明专利]智能化地下金属管线探测仪及数据处理程序

权利要求书

1、一种由发射机和接收机组成的地下金属管线探测仪，接收机主要由环形天线、输入调谐回路、阻抗匹配电路、载波带通滤波器、检波器、调制信号带通滤波器、低频功率放大器和监听喇叭、电源组成，其特征在于接收机还由数据处理器和数据采样板构成。数据处理器包括采样保持电路、模数转换电路，计算机、功能键盘、显示器、步进电机驱动电路、步进电机及采样车。

计算机通过3个输出端和2个输入端与数据处理器的各部分相连接。步进电机和步进电机驱动电路依次串联在计算机的1个输出端，步进电机又通过传动装置与采样车相接，使当计算机向步进电机驱动电路发出移动或停止的指令时，驱动步进电机，控制采样车的动作；计算机的另1个输出端并接在模数转换电路和采样保持电路上，以输出指令控制采样保持电路和模数转换电路按要求采集和转换数据；计算机的1个输入端与模数转换电路相接，将经过模数转换的数据自动输入并存储起来；功能键盘和显示器则分别并接在计算机的另一个输入端和第3个输出端，以便输入指令和输出探测结果。

数据采样板主要由带有采样车导轨、X坐标刻度的长形板和可调支脚构成，4个可调支脚分别位于长形板4个角部的下方。

2、一种由发射机和接收机组成的地下金属管线探测仪，其特征在于所有的数据采集与处理都是由计算机程序来完成的，主要包括步进电机驱动程序、探测管径程序、判断水平近距多管分布程序、区分管道与电缆程序，判断上下重叠多管线分布程序。且这些程序均固化在计算机芯片上。

3、依照权利要求2所述的地下金属管线探测仪，其特征在于判断水平近距多管分布的数据处理程序为：将发射机在三个不同位置时，由接收机采集到的三组数据{X_i，Y_i}(i＝1，2，3)分别按地下金属管线的感应信号值大小进行排序，求出{X_i，Y_i}中的最大值Y_imax所对应的坐标值X_1max，X_2max和X_3max，然后计算X_1max－X_2max和X_3max－X_1max的值，并分别与预先给定值3cm相比较，若X_1max－X_2max和X_3max－X_1max同时＞3cm，则为多管分布；若≤3cm，则为单管。判断结果在显示器上输出。

5、依照权利要求2所述的地下金属管线探测仪，其特征在于测量管径的数据处理程序为：将接收机在地下金属管线正上方采集到的一组数据{X₁，Y₁}进行平滑处理，然后求出分布曲线的半宽度Г，并存储备用；再将接收机天线平面处于右倾斜45°状态下左移动至y最小值时采集的一组数据{X₂，Y₂}，接Y₂值进行排序，求出Y₂的最小值Y_2min所对应的坐标值X_2min；同样方法求出接收机左倾斜45°右移动时Y_3min所对应的坐标值X_3min；然后用(X_3min－X_2min)/2求出管线埋深H，再根据关系式D＝cГ²/H计算出管线直径D，在显示器上输出D。

6、依照权利要求2所述的地下金属管线探测仪，其特征在于区分地下金属管道与电缆的数据处理程序为：在测量管径D程序的基础上，将计算出的D值与给定经验数值5cm相比较，若D≥5cm，则判断为管道；若D＜5cm，则进一步判断接收机位于管线正上方，且其天线平面与地面垂直时的地下金属管线感应信号Y₀是否大于仪器常数V₀。若Y₀≤V₀，则为管道；若Y₀＞V₀，则为电缆。判断结果在显示器上输出。

7、依照权利要求2所述的地下金属管线探测仪，其特征在于识别上下重叠多管线分布的数据处理程序为：对接收机倾斜45°，由管线正上方移动至感应信号Y最小并不再变化时获得的一组数据{X，Y}进行比较判断，当感应信号Y(1)，Y(2)，…，Y(n)中有n(n≥2)个极小值时，为上下重叠多管分布；否则为单管线分布。