[发明专利]一种地下金属管道探测系统

说明书

技术领域

本发明型属于地下探测技术领域，特别涉及了一种地下金属管道探测系统。

背景技术

地下金属管道探测广泛应用于城市基础设施建设和化工工业建设中，了解地下管线的分布状况是城市、工厂规划的重要步骤以及施工前的必要准备。近年来，地下管线受损事故不断出现。

现有的地下管道探测方式主要是使用电磁传播法，利用铺设的金属管道与其周围的介质在电磁性质上存在物理差异，这种方法将地下管道作为信号发射天线，通过发射机向地下管道发送特定的电磁波信号，作为天线的地下管道形成电磁波穿过地表，在管道正上方的电磁波信号最强，随着监测点和管线距离的增大，信号逐渐减弱。这种探测仪能够较为有效的获得地下管线分布情况，但是缺点如下：

1、需要使用无线电调制解调技术，发射机、接收机设计复杂，成本高，可靠性相对较差；

2、电磁波穿透能力有限，普通的潮湿地表对无线电波能量的吸收能力较强，可探测深度有限；

3、操作复杂，探测前需要专门培训，对操作者的素质和经验要求很高；

4、电磁波辐射强度受很多因素的影响，导致探测精度较低。

发明内容

为了解决上述背景技术提出的技术问题，本发明旨在提供一种地下金属管道探测系统，克服了现有电磁传播法探测地下管道时系统复杂、可靠性较差、探测深度有限以及探测精度低等缺陷。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：

一种地下金属管道探测系统，包括高压信号发生器、信号接收器和主控制器，所述高压信号发生器包括依次连接的升压电路、负高压发生器、组合电容器和放电开关，所述升压电路的输入端接输入电压，放电开关的输出端经电缆与地下金属管道相连，升压电路、组合电容器和放电开关分别与主控制器相连，所述信号接收器包括若干探针、多路选择器和信号调理电路，将所有探针插入地表，每个探针的输出端分别与多路选择器的某路输入端相连，多路选择器的输出端经信号调理电路与主控制器相连；高压发生器向地下金属管道输送高压电，从而在地下形成电势场，多路选择器循环扫描各探针与地下金属管道之间的电势差，并通过信号调理电路的滤波处理后传送给主控制器，主控制器根据接收到的信号得到探测结果，并调整升压电路、组合电容器和放电开关的工作状态。

基于上述技术方案的优选方案，所有探针的长度相同，所有探针插入地表的深度相同，且探针与探针之间的间距相等。

基于上述技术方案的优选方案，所有探针插入地表的深度为20-30厘米。

基于上述技术方案的优选方案，探针与探针之间的间距为预测的地下金属管道所埋深度的2-3倍。

基于上述技术方案的优选方案，所述多路选择器和信号调理电路置于外壳内，该外壳的材质采用陶瓷或塑料，而探针的尖端采用导电金属。

基于上述技术方案的优选方案，所述升压电路包括自耦调节器和多档变压器，自耦调节器的输入端接输入电压，自耦调节器的输出端连接多档变压器的输入端，多档变压器的输出端连接负高压发生器。

基于上述技术方案的优选方案，所述高压信号发生器还包括接地检测单元和输入开关，所述输入开关的两端分别接输入电压和升压电路，输入开关的控制端连接接地检测单元，当接地检测单元检测到高压信号发生器发生接地故障时，输入开关断开。

基于上述技术方案的优选方案，所述组合电容器包括若干电容，这些电容之间通过若干开关实现串联或并联，这些开关的通断由主控制器控制。

基于上述技术方案的优选方案，所述主控制器采用C8051F347芯片。

采用上述技术方案带来的有益效果：

本发明通过高压信号发生器向地下金属管道供电，将地下管道作为高压电极，使管道与大地之间形成电势差，通过信号接收器对该电场等电位分布情况进行测量，并据此计算出所在金属管线在地下的位置。

本发明的优点如下：

1、本发明不需要使用无线电调制解调技术，系统结构简单，成本低，可靠性高；

2、本发明通过控制高压信号发生器提高电势差，可方便调节探测深度，支持对深埋管线的探测；

3、本发明操作简单，探测前不需要专门培训，对操作者的素质和经验要求相对较低。

附图说明

图1是本发明的整体示意图；

图2是本发明中信号接收器的示意图；

图3是本发明中高压信号发生器的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。