[发明专利]墙内电线的可视化检测方法

摘要

本发明公开了一种墙内电线走线情况的检测和可视化方法，并由此设计了传感器的布局，采用一种新的检测方法，达到精确检测墙内电线走向的目的，并最终将检测结果显示在LCD屏幕上。该方法首先将墙内电线的走线方式划分成四种模式，然后用快速傅里叶变换算法对放大、滤波后的传感器信号进行处理，并把有效信息送入系统主控处理器中实现数据融合，将墙内电线的走线情况显示到屏幕上。

主权项

1.一种墙内电线走线情况可视化检测的方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一、用电感检测交变电流产生的磁场：根据水电安装标准，对墙内电线的走线情况进行模式划分，并相应地设计传感器的排布：步骤1.1设置墙内电线的走线模式根据水电安装的规范，在布线时，墙内的电线遵循“横平竖直”的原则，在拐角处要采用90度弯头；墙里电线都是从地板下面或者天花板处过来的，到墙边后沿着墙延伸，垂直开槽至插座所在位置；无论是哪个地方，电线的走线方式总是以水平、竖直、拐角的形式存在；因此把墙内电线的走线方式划分成四种模式，即以中点为参照，向上、向下、向左、向右的直线；模式1为以中点为开端，向左走线；模式2为以中点为开端，向上走线；模式3为以中点为开端，向右走线；模式4为以中点为开端，向下走线；以中点处为基准，分别检测上下左右四个方向有无电线；若同时检测到模式1和模式3，则说明此处的电线走线为横线，若同时检测到模式2和模式4，则说明此处的电线走线为竖线；若同时检测到模式1和模式2、模式1和模式4、模式2和模式3、模式3和模式4，则表示是此处电线呈90度直角，且分别对应四种不同的折线方式；步骤1.2排布传感器让四个电感呈“口”字型分布，且平行的两电感之间相距16cm；握住手柄，保持上下两个传感器与墙上下边线平行，手稍稍用力让传感器贴紧墙面；当电感1处数值大于阈值时，显示屏显示模式2；当电感2处数值大于阈值时，显示屏显示模式4；当电感3处数值大于阈值时，显示屏显示模式1；当电感4处数值大于阈值时，显示屏显示模式3；步骤二、对电感两端的感应电动势进行选频和放大，具体步骤如下：步骤2.1由运算放大器组成的运算放大电路对微弱的感应电动势信号进行放大，放大到单片机可以接受的范围，即最大值为3.3V；步骤2.2由LC振荡电路组成的选频电路对信号进行选频，选择出频率为50HZ处的信号，传送给单片机供单片机进行处理；步骤三、首先对信号进行ADC采集，用快速傅立叶变换算法分析信号的频谱特性并计算频率为50HZ的信号的幅值，将幅值与阈值进行比较，从而判断出此处是否有电线以及电线走向，具体步骤如下：步骤3.1ADC开始初始化，然后四个通道逐次对放大后的感应电动势信号进行采样；令每一次ADC转换后的数值作为信号实部，同时让信号的虚部为0，将所有数值储存在数组中；步骤3.2采样完成后，通过FFT算法，计算信号中频率为50HZ的信号分量的幅值，并与阈值相比较；当计算结果大于阈值时，程序会延时10毫秒，继续进行采样和计算，如果仍然大于阈值，则确定此处有电线；步骤3.3程序控制显示屏将结果显示出来，通过四种模式的任意组合，清晰地显示出当前墙内电路的走线信息；当电感1处数值大于阈值时，显示屏显示模式2；当电感2处数值大于阈值时，显示屏显示模式4；当电感3处数值大于阈值时，显示屏显示模式1；当电感4处数值大于阈值时，显示屏显示模式3。