[發明專利]一種雙探棒式海纜探測系統及其探測方法

在審

• 申請號: 201510502803.1
• 申請日: 2015-08-14
• 公開（公告）號: CN105044784A
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: 王冰;涂崗剛
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01V3/11
• 分類號: G01V3/11
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種雙探棒式海纜探測系統，其特征在于：包括探棒感應模塊(1)、濾除干擾信號模塊(2)、峰值信號提取模塊(3)、核心處理器模塊(4)、鍵盤模塊(5)、液晶顯示模塊(6)和電源模塊(7)；探棒感應模塊(1)采用雙探棒結構，包括第一探棒感應電路(11)和第二探棒感應電路(12)，其中，第一探棒感應電路(11)包括第一探棒(111)，第二探棒感應電路(12)包括第二探棒(121)，兩個探棒之間通過固定長度的連接桿相連，兩個探棒的軸線方向相互平行，且軸線方向均垂直于連接桿；濾除干擾信號模塊(2)包括第一濾除干擾信號電路(21)和第二濾除干擾信號電路(22)；峰值信號提取模塊(3)包括第一峰值信號提取電路(31)和第二峰值信號提取電路(32)；核心處理器模塊(4)的模擬信號輸入端設有AD信號采集電路(41)；鍵盤模塊(5)包括海纜測深按鍵和停止海纜測深按鍵；第一探棒感應電路(11)的輸出端連接第一濾除干擾信號電路(21)的輸入端，第一濾除干擾信號電路(21)的輸出端連接第一峰值信號提取電路(31)的輸入端，第二探棒感應電路(12)的輸出端連接第二濾除干擾信號電路(22)的輸入端，第二濾除干擾信號電路(22)的輸出端連接第二峰值信號提取電路(32)的輸入端，且第一峰值信號提取電路(31)的輸出端與第二峰值信號提取電路(32)的輸出端分別連接AD信號采集電路(41)的輸入端，鍵盤模塊(5)連接核心處理器模塊(4)的第一I/O端口(43)，核心處理器模塊(4)的第二I/O端口(44)連接液晶顯示模塊的輸入端，電源模塊(7)通過核心處理器模塊(4)的電源接口(42)分別連接探棒感應模塊(1)、濾除干擾信號模塊(2)、峰值信號提取模塊(3)、核心處理器模塊(4)、鍵盤模塊(5)和液晶顯示模塊(6)。

2.根據權利要求1所述的雙探棒式海纜探測系統，其特征在于：所述第一探棒感應電路(11)包括一個運算放大器A1；運算放大器A1的正電源端連接電容C2后接地，且正電源端用電壓為VCC的電源供電，運算放大器A1的負電源端接地，運算放大器A1的同相輸入端連接電阻R1的一端，電阻R1的另一端分別連接電容C1的一端和電感L的一端，電容C1的另一端和電感L的另一端均接地；運算放大器A1的反相輸入端分別連接電阻R2的一端和電阻R3的一端，電阻R2的另一端接地，電阻R3的另一端連接滑動變阻器S1的一端，滑動變阻器S1的另一端連接運算放大器A1的輸出端，運算放大器A1的輸出端還連接電阻R4的一端，電阻R4的另一端連接電容C3后接地，且電阻R4的另一端也作為輸出端口。

3.根據權利要求1所述的雙探棒式海纜探測系統，其特征在于：所述峰值信號提取模塊(3)包括一個單電源供電的運算放大器。

4.根據權利要求1所述的雙探棒式海纜探測系統，其特征在于：所述液晶顯示模塊(6)包括一個有機發光二極管。

5.根據權利要求1所述的雙探棒式海纜探測系統，其特征在于：所述電源模塊(7)包括一個電池和一個三端穩壓管。

6.用于權利要求1所述的雙探棒式海纜探測系統的探測方法，其特征在于：包括如下的步驟：

步驟1：確定海纜(8)的位置：將第一探棒(111)的軸線方向平行于海底平面設置，并將第一探棒(111)從遠處向其感應電動勢峰值增大的方向靠近，當感應電動勢峰值達到最大時，停止移動，此時第一探棒(111)下方為海纜(8)的位置；

步驟2：確定海纜(8)的走向：將第一探棒(111)旋轉一周，實時采集其感應電動勢峰值，當感應電動勢峰值達到最大時，停止旋轉，此時第一探棒(111)的連接桿的指向為海纜(8)的走向；

步驟3：確定海纜(8)的埋深：采用第一探棒(111)和第二探棒(121)，通過核心處理器模塊測量海纜(8)的埋深，并將測得的結果顯示在液晶顯示模塊(6)上。

7.根據權利要求6所述的雙探棒式海纜探測系統的探測方法，其特征在于：所述步驟3包括如下的步驟：

步驟3.1：核心處理器模塊(4)對鍵盤模塊(5)進行掃描，判斷海纜測深按鍵是否按下，如果是，則進行步驟3.2；否則，重新進行步驟3.1；

步驟3.2：獲取第一探棒(111)的感應電動勢峰值和第二探棒(121)的感應電動勢峰值；

步驟3.3：如果第一探棒(111)的感應電動勢峰值大于第二探棒(121)的感應電動勢峰值，采用如下的公式計算海纜(8)的埋深：

h=ϵbmaxϵamax-ϵbmax·L---(1)]]>

否則，采用如下的公式計算海纜(8)的埋深：

h=ϵamaxϵbmax-ϵamax·L---(2)]]>其中，h為海纜(8)的埋深，L為連接桿的長度，ε_amax為第一探棒(111)的感應電動勢峰值，ε_bmax為第二探棒(121)的感應電動勢峰值；

步驟3.4：將步驟3.3中得到的埋深值通過液晶顯示模塊(6)進行顯示；

步驟3.5：判斷本次探測是否為第一次探測，如果是，則將步驟3.3中得到的埋深值作為海纜埋深測量最大值，并進行步驟3.7；否則，進行步驟3.6；

步驟3.6：判斷步驟3.3中得到的埋深值是否大于海纜埋深測量最大值，如果是，則將步驟3.3中得到的埋深值作為海纜埋深測量最大值；否則，進行步驟3.7；

步驟3.7：將海纜埋深測量最大值通過液晶顯示模塊(6)進行顯示；

步驟3.8：判斷探測是否結束，如果是，則結束；否則，返回步驟3.2。