專利名稱：地下金屬管線探測儀接收機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種探測城市地下管線的地下金屬管線探測儀接收機，屬電子測量儀器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，隨著我國經(jīng)濟、科技、城市建設(shè)的飛速發(fā)展，由于城市地下管線探測工作需要，國內(nèi)已有不少科研單位、高等院校和生產(chǎn)廠家，先后研制成功并批量生產(chǎn)各類型號管線探測儀，如上海微波技術(shù)研究所生產(chǎn)的GXD型，中國地質(zhì)大學(xué)生產(chǎn)的GX型，中兵勘察設(shè)計研究院生產(chǎn)的BK型，西安傲華的GXY-2000型地下金屬管線探測儀、BK-6A型地下金屬管線探測儀、DGC-3A型地下金屬管線探測儀，揚州科發(fā)電氣有限公司的KF6600B定位儀，南通萬能檢測儀有限公司的SL480定位儀，江蘇晟利探測儀器有限公司的SL系列管線定位儀，北京世超公司生產(chǎn)的P⑶型等等，均先后被一些管線探測單位用于管線探測工程中。但是由于資源和技術(shù)有限，國內(nèi)地下管線探測儀接收機產(chǎn)品還不夠成熟，性能比較低，精度較差，功能和種類較少，主要表現(xiàn)在接收模式固定，抗干擾能力差，測深和定位算法過于簡單，適用條件苛刻，操作不夠便捷。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種抗干擾能力強，精度高，適應(yīng)范圍廣泛，操作便捷的新型地下金屬管線探測儀接收機。本實用新型為解決以上技術(shù)問題，所采用的技術(shù)方案是:一種地下金屬管線探測儀接收機，包括電源模塊、接收模塊、前置放大器、高通濾波電路、低通濾波電路、程控放大模塊、電位調(diào)整模塊、AD采集及DSP單元以及HMI人機界面、按鍵、顯示、通訊單元，其中，接收模塊、前置放大器、高通濾波電路、低通濾波電路、程控放大模塊、電位調(diào)整模塊、AD采集及DSP單元依次連接，AD采集及DSP單元還連接HMI人機界面、按鍵、顯示、通訊單元，電源模塊分別為接收模塊、前置放大器、高通濾波電路、低通濾波電路、程控放大模塊、電位調(diào)整模塊、AD采集及DSP單元以及HMI人機界面、按鍵、顯示、通訊單元提供電源，AD采集及DSP單元通過模擬開關(guān)控制程控放大模塊進行切換；所述接收模塊中，采用高磁導(dǎo)率的非晶合金作為接收線圈磁芯材料，接收天線設(shè)計為三個獨立線圈組成的“工”字形線圈組，采用配諧電容技術(shù)形成LC選頻電路。進一步地，所述AD采集及DSP單元連接GPS模塊。進一步地，在所述前置放大器后級聯(lián)高通濾波電路和低通濾波電路。進一步地，所述前置放大電路選用雙核放大器AD8032。本實用新型的有益效果為:(I)采用高磁導(dǎo)率的非晶合金作為接收線圈磁芯材料，提高接收靈敏度。(2)在接收模塊中采用配諧電容技術(shù)，形成LC選頻電路，提取有用信號，抑制無用信號。在前置放大器后加入高通濾波電路和低通濾波電路，實現(xiàn)帶通濾波，然后在數(shù)據(jù)處理中使用數(shù)字濾波，進一步濾除干擾，提高接收電路的信噪比。(3)采用GPS定位技術(shù)，自動顯示地埋金屬管線的路徑及深度的立體圖形。(4)水平定位誤差及測深誤差在± 5 %以內(nèi)，最大有效測深為5m。

圖1為本實用新型的金屬管線探測儀接收機的系統(tǒng)框圖；圖2為本實用新型的金屬管線探測儀接收機中的前置放大電路的電路圖；圖3為本實用新型的金屬管線探測儀接收機中的高通濾波電路的電路圖；圖4為本實用新型的金屬管線探測儀接收機中的低通濾波電路的電路圖；圖5為本實用新型的金屬管線探測儀接收機中的程控放大電路的電路圖；圖6為本實用新型的金屬管線探測儀接收機中的電位調(diào)整電路的電路圖；圖7為本實用新型的金屬管線探測儀接收機中的AD采集、DSP單元的電路圖；圖8為本實用新型的金屬管線探測儀接收機中的HMI人機界面的電路圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例和附圖來詳細(xì)說明本實用新型。實施例1:如圖1所示，地下金屬管線探測儀接收機包括電源模塊、接收模塊、前置放大器、高通濾波電路、低通濾波電路、程控放大模塊、電位調(diào)整模塊、AD采集及DSP單元以及HMI人機界面、按鍵、顯示、通訊單元，其中，接收模塊、前置放大器、高通濾波電路、低通濾波電路、程控放大模塊、電位調(diào)整模塊、AD采集及DSP單元依次連接，AD采集及DSP單元還連接HMI人機界面、按鍵、顯示、通訊單元以及GPS模塊，電源模塊分別為接收模塊、前置放大器、高通濾波電路、低通濾波電路、程控放大模塊、電位調(diào)整模塊、AD采集及DSP單元以及HMI人機界面、按鍵、顯示、通訊單元提供電源。在本實用新型的硬件系統(tǒng)中，針對接收模塊，由于二次場信號極其微弱，所以接收傳感器的設(shè)計顯得尤為重要。本機采取以下措施:采用高磁導(dǎo)率的非晶合金作為接收線圈磁芯材料，采用配諧電容技術(shù)形成LC選頻電路，提取有用信號，抑制無用信號，將接收天線設(shè)計為三個獨立線圈組成的“工”字形線圈組。如圖2所示，在系統(tǒng)中引入一個前置放大電路，對接收天線的微弱信號進行放大。前置放大電路選用低功耗高速、寬頻帶的雙核放大器AD8032，采用單電源供電+5V，進行程控2級放大，為后面的信號調(diào)理做好鋪墊。經(jīng)前置放大后的信號中仍不可避免地存在干擾信號。為進一步濾除干擾，在后級級聯(lián)高通濾波電路和低通濾波電路，實現(xiàn)帶通濾波的效果。如圖5所示程控放大電路，根據(jù)實際的現(xiàn)場經(jīng)驗，程控放大不需要線性放大，只是需要幾個放大段就可以了，這樣可以提高電路的可靠性；程控放大電路通過使用簡單的4段不同的放大倍數(shù)，AD采集及DSP單元通過模擬開關(guān)控制程控放大模塊進行切換。如圖6所示電位調(diào)整電路，由于AD的采集范圍為0-5V，將信號的中心線提高到
2.5V，這樣信號就在AD的采樣范圍之內(nèi)了。在軟件上再減去中心電壓的數(shù)據(jù)就得到有效的數(shù)據(jù)了。
權(quán)利要求1.一種地下金屬管線探測儀接收機，包括電源模塊、接收模塊、前置放大器、高通濾波電路、低通濾波電路、程控放大模塊、電位調(diào)整模塊、AD采集及DSP單元以及HMI人機界面、按鍵、顯示、通訊單元，其中，接收模塊、前置放大器、高通濾波電路、低通濾波電路、程控放大模塊、電位調(diào)整模塊、AD采集及DSP單元依次連接，AD采集及DSP單元還連接HMI人機界面、按鍵、顯示、通訊單元，電源模塊分別為接收模塊、前置放大器、高通濾波電路、低通濾波電路、程控放大模塊、電位調(diào)整模塊、AD采集及DSP單元以及HMI人機界面、按鍵、顯示、通訊單元提供電源，AD采集及DSP單元通過模擬開關(guān)控制程控放大模塊進行切換，其特征在于:所述接收模塊中，采用高磁導(dǎo)率的非晶合金作為接收線圈磁芯材料，接收天線設(shè)計為三個獨立線圈組成的“工”字形線圈組，采用配諧電容技術(shù)形成LC選頻電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下金屬管線探測儀接收機，其特征在于:所述AD采集及DSP單元連接GPS模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下金屬管線探測儀接收機，其特征在于:在所述前置放大器后級聯(lián)高通濾波電路和低通濾波電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的地下金屬管線探測儀接收機，其特征在于:所述前置放大電路選用雙核放大器AD8032。
專利摘要本實用新型涉及一種探測城市地下管線的地下金屬管線探測儀接收機，屬電子測量儀器領(lǐng)域。該接收機由接收模塊、前置放大器、低通濾波電路、程控放大模塊、電位調(diào)整模塊、AD采集及DSP單元以及HMI人機界面、按鍵、顯示、通訊單元組成，其采用高磁導(dǎo)率的非晶合金作為接收線圈磁芯材料；采用配諧電容技術(shù)形成LC選頻電路；在前置放大器后加入高通濾波電路和低通濾波電路，以實現(xiàn)帶通濾波；在數(shù)據(jù)處理中采用數(shù)字濾波技術(shù)；并采用GPS定位技術(shù)，自動顯示地埋金屬管線的路徑及深度的立體圖形。本實用新型提高了接收靈敏度，抗干擾能力強，提高了接收電路的信噪比，適應(yīng)范圍廣泛，操作便捷。
文檔編號G01V3/11GK203012152SQ20122071668
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月24日
發(fā)明者朱青松, 徐美德, 李宏昭, 蔣從根, 鄭發(fā)躍, 邱祥永, 張瑜峰, 楊邦成, 果長紅 申請人:北京電子科技職業(yè)學(xué)院