[发明专利]用于为地下发射选择频率的测量设备及相关方法

说明书

本发明提供一种用于与系统结合使用的便携式设备及相关联的方法，在所述系统中，在操作程序期间从地面内发射定位信号。所述定位信号包含可从发射频率范围中的一组离散发射频率中选择的发射频率，并且所述区域包含会变化的电磁噪声。所述便携式设备包括具有包含发射频率范围的带宽的接收器，并可用于在发射频率范围中测量电磁噪声以建立电磁噪声的频率组成，用于在选择离散发射频率其中之一作为选定的发射频率时使用，所述选定的发射频率随后在操作程序期间被用作为定位信号。所述定位信号可以从钻探工具、回拉装置或地下缆线发出。发射器的预测最大操作深度可以在操作程序之前确定。

本申请是申请号为201010142007.9、申请日为2010年4月8日以及发明名称为“用于为地下发射选择频率的测量设备及相关方法”的分案申请。

技术领域

本发明总体上涉及对地下(inground)发射频率源的定位和/或定性，且更具体地，涉及一种用于测量噪声的设备和方法，所述噪声会干扰在地下发射频率下收到的信号的接收。

背景技术

在使发射器移动经过地面的某些操作中，必须基本连续地监视发射器位置和方向。这类操作的一个示例在于由地下钻探工具所携载的发射器的使用。这类操作的另一示例在于移动发射器通过地面内预先存在的钻探或路径。作为示例，可使用这类预先存在的路径的操作包括通过预先形成的钻探回拉公共事业线以及对各种类型的公共事业线包括供水管线和废水管线绘图。结合前述操作使用的传统的定位和监视系统通常是基于包含对由移动经过地面的发射器所射出的振荡磁场进行检测的完善技术。

现有技术系统中所关注的一点涉及发射器信号的本地干扰，这是由存在于环境中的电磁噪声引起的。发射器信号通常限于小于50千赫兹的低频范围，以便使信号有效穿透地面并可通过位于表面上的接收器来检测。在下述系统的正常操作条件中会存在若干噪声源，所述系统采用在地面中移动并同时以这些频率发射的发射器。例如，地下交通回路系统，其根据在十字路口存在有机动车而自动操作停车灯，可以射出在相同低频率范围中的信号作为用于传统的定位器/监视器信号的信号。发现另一重要噪声源为高架或埋置的输电线，其一般发出50Hz或60Hz(及其谐波)的噪声。而且，如果两个或多个地下发射器彼此靠近操作，则所射出的发射器信号会互相干扰，从而降低了所涉及的全部系统的精度和功效。其干扰信号频率是已知的这类噪声源可以被称为城市特定噪声源。在环境中会存在有其他低频噪声源，诸如由计算机网络连接和社区访问电视(CATV)线路产生的噪声，并且这些噪声可以被称为城市一般噪声源。

城市特定噪声和城市一般噪声源会限制可采用地下发射器的精度和范围。例如，可以将地下发射器的使用限制在有交通回路的街道下面。然而，申请人认识到对精度和范围的限制可依从于频率。即是说，一个频率下的精度和范围会比特定噪声环境中的不同频率更多地受到限制。

相关技术的前述示例及其相关限制意图为说明性而且排他性的。通过阅读说明书以及研究附图，对于本领域技术人员而言，相关技术的其他限制将变得明显。

发明内容

结合下述系统、工具和方法来描述并图示出下列实施例及其各个方面，所述系统、工具和方法意为示例性和说明性的而非限定范围。在各种实施例中，一个或多个上述问题已得到缓解或消除，而其他实施例也为其他改进指引了方向。

一般而言，描述一种用于与系统结合使用的设备及相关联的方法，在所述系统中，使发射器在操作程序期间移动经过一区域中的地面，同时发射具有发射频率的发射器信号。所述发射频率可被选择为在发射频率范围中间隔开的一组离散发射频率其中之一，并且所述区域包含会在所述区域内变化且覆盖所述发射频率范围的电磁噪声。

在本公开的一个方面中，所述便携式设备可以包括接收器，所述接收器具有至少包含所述发射频率范围的接收器带宽，用于在所述发射频率范围中测量所述电磁噪声以建立所述电磁噪声的频率组成，所述电磁噪声的频率组成用于在选择离散发射频率其中之一作为选定的发射频率时使用，所述选定的发射频率随后在所述操作程序期间由接收器接收。