CN102998708A - 用于检测地下设施位置的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于检测地下设施的位置的设备和方法，其计算磁性标记在每一深度处的高斯值，根据所述计算的高斯值，通过每一个传感器测量每一个深度处的磁场，通过对所述测量的磁场进行因子分析来提取因子，通过对所述提取的因子进行回归分析获得提取变量值，将所述提取变量值存储在数据库中，并且根据所述存储的提取变量值和由所述传感器实时测量的值，确定所述磁性标记的位置。

Description

用于检测地下设施位置的设备和方法
相关申请的交叉引用 
本申请要求2011年5月25日提交的韩国专利申请No.10-2011-0049584的优先权和权益，所述申请的公开内容以引用的方式以其全文并入本文中。 
技术领域
本发明涉及用于检测地下设施位置的设备和方法，其可通过由因子分析和回归分析将每一个传感器的高斯值作为变量量化，并且利用所述量化数据准确检测磁性标记的位置。 
背景技术
随着快速的城市化和工业化，例如自来水和污水管、天然气管、通讯线路等基础设施的建设急剧增加。大部分这些设施由于美观、设施的保护等原因掩埋在地下。但是，关于这些地下设施的位置和深度的详细信息没有公开，并且因而很难确定其位置或状态，由此使得很难维修和管理这些设施。而且，当安装新的地下设施或构建建筑物时，准确确定现有地下设施的位置所需的时间和成本增加，并且当其位置没有准确确定时，地下设施可能被损坏，因而威胁工人的安全。为了防止这些事故，使用多种用于准确检测地下设施的检测技术。但是，通常用于确定地下设施位置的设备可检测到与软性铁氧体不同的铁磁性标记，但是不能检测地下设施的深度。 
本发明的申请人已经在2010年3月8日授权的韩国专利No.10-0947659公开了一种“用于检测地下设施的设备和利用所述设备检测地下设施的方法”。上述专利提供了用于检测地下设施的设备，所述设备可通过将由附着到地下设施的磁性标记产生的磁感应强度测量值与预存储在所述设备中的参考值相比较，准确地计算磁性标记的深度。 
但是，根据通常的设备，从每一个传感器读取的值应通过连续测试一个接一个地进行比较，以检测磁性标记的存在，由此对使用者造成不便。 
发明内容
在努力解决上述与现有技术相关的难题中发明了本发明，本发明的目的是提供一种用于检测地下设施位置的设备和方法，其中，通过因子分析和回归分析，将每一个传感器的高斯值作为变量量化并且存储，以根据所述量化数据准确检测磁性标记的存在和磁性标记的深度。 
根据本发明的用于实现上述目的的一方面，提供一种用于检测地下设施的位置的方法，所述方法包括以下步骤：计算磁性标记每一个深度处的高斯值；根据所述计算的高斯值，使用每一个深度处的每一个传感器测量磁场；通过关于所述测得的磁场进行因子分析来提取因子；通过关于所述提取因子进行回归分析获得并且存储提取的变量值；和根据所述存储的提取变量值和由所述传感器实时测量的值确定所述磁性标记的位置。 
附图说明
本发明的上述和其他目的、特征和优点将通过参照附图详细描述其示例性实施例而对本领域技术人员变得显而易见，附图中： 
图1是显示根据本发明优选实施例的用于检测地下设施的方法的示意图； 
图2是根据本发明优选实施例的用于检测地下设施的设备的框图； 
图3是显示图2中检测器结构的电路图； 
图4是显示根据本发明优选实施例的用于检测地下设施的位置的方法的流程图； 
图5是显示根据本发明优选实施例的回归公式的曲线； 
图6是显示表2中的磁场传感器的视图。 
附图标记说明 
1：磁性标记            10：检测器 
11：支撑杆             12a，12b&12c：检测传感器 
13：微处理器           20：DGPS接收器 
30：水平传感器         40：外部连接装置 
50：显示装置           60：音频输出装置 
70：主处理器           100：检测设备 
具体实施方式
以下将在下文参照附图详细描述本发明的示例性实施例，以使本发明所属领域中的技术人员可容易地实践本发明。 
图1是显示根据本发明优选实施例的用于检测地下设施的方法的示意图。 
如图1的（a）中所示，磁性标记1附着到地下设施18，地下设施18为例如自来水管和污水管、天然气管、通讯线路等。磁性标记1通过在具有预定磁力的永久磁体，例如铁氧体上涂覆防水涂层、防潮涂层、镀镍或聚氨酯薄膜制备。磁性标记1以N极位于顶部的方式安装，根据情况，S极可设置在顶部。 
当安装磁性标记1时，根据安装标准，需要选择磁性标记1的类型。磁性标记1的安装标准如下面表1中所示。 
表1 
Figure BDA00001683059000031
磁性标记1以约20m的间距安装在笔直管上，并且安装在弯曲管上的每一个拐点处。而且，磁性标记1附着到管的直径或材料变化的点。而且，磁性标记1安装在连接管从主管分支点处以及管的末端处。磁性标记1以1m间距沿每一个方向安装在从主管分支的点处（包括检修孔分支处）。而且，至少一个磁性标记1安装在检修孔之间。磁性标记1还附着到多个控制单元或阀中的每一个的点。但是，当不可能构造时，磁性标记1可安装在测量点处。除此之外，磁性标记1还可安装在根据订购单位的要求所需要识别的区域中。 
磁性标记1在铺设相应的地下设施之前，牢固地附着到地下设施（即管）的上端。磁性标记1以下述方式安装。首先，在使用砂纸将全部外部材料从将要附着磁性标记1的管的位置去除之后，将磁性标记1附着到相应位置。在磁性标记1附着到管之后，在使用土覆盖管时，应当心以使附着的磁性标记1可不从所述管分离。当安装一组两个或三个磁性标记1时，磁性标记1应以7到10cm的间距间隔开。 
当磁性标记1附着到管时，可使用例如环氧树脂等具有强附着力的粘结剂（其可根据使用改变）。但是，磁性标记1不应与管分开，直到粘合的磁性标记1固化。 
在铺设附着磁性标记1的管之前，需要使用全站仪（TS）或全球定位系统（GPS）测量系统获得附着到管的磁性标记1的中心的准确绝对坐标（N，E和Z）。 
使用位于设置在检测设备10中的支撑杆11内的三个磁场传感器12a，12b和12c测量磁场。这里，虽然示出了配备有三个磁场传感器的检测设备100，但是检测设备100可根据地下设施的环境包括多于三个磁场传感器。磁场传感器可以磁通门传感器12a，12b和12c实现，并且磁通门传感器的规格显示在下表2中。 
表2 
如图1的（b）中所示，磁通门传感器12a，12b和12c在支撑杆11中从面对地面的前端11a彼此间隔开。磁通门传感器12a，12b和12c以直线布置在支撑杆11的轴上。当支撑杆11的前端11a与地面接触并且垂直竖立时，支撑杆11安装成使第一传感器12a设置在地面上，第二传感器12b设置在距离地面约25cm处，第三传感器12c设置在距离地面约50cm处。 
检测设备100设置有用于测量支撑杆11的垂直状态的水平传感器30。检测设备100通常检测垂直竖立的支撑杆11来检测铁磁性物质，并且使用水平传感器30确定支撑杆11的垂直状态。 
图2是显示根据本发明优选实施例的用于检测地下设施的设备的框图，图3是显示图2中的检测器结构的电路图。 
参照图2，检测设备100包括检测器10，差分全球定位系统（DGPS）接 收器20，水平传感器30，外部连接装置40，显示装置50，音频输出装置60和主处理器70。 
如图3中所示，检测器10包括多个传感器12a，12b和12c，用于向每一个传感器产生频率的多个振荡器，用于放大由每一个振荡器产生的频率的多个放大器，用于处理由传感器12a，12b和12c测量的磁场数据并且提供输出信号的多个解调器，多个低通滤波器（LPFs），多个比较器，用于将模拟数据转换为数字数据的多个模拟-数字转换器（ADCs），和用于通过控制多个传感器12a，12b和12c测量磁场并且收集所测磁场数据的微处理器13。放大器、振荡器、解调器、LPF、比较器和ADC设置在每一个传感器中。 
在该实施例中，虽然公开了包括三个磁场传感器12a，12b和12c的检测器10，但是检测器10可包括至少四个磁场传感器。传感器12a，12b和12c中的每一个测量由每一个位置中的磁性标记1产生的磁场（即磁场强度）。磁场传感器12a，12b和12c可实现为磁通门传感器。磁通门传感器12a，12b和12c为矢量传感器，并且测量对应于每一个感测轴的平均磁场数据。 
微处理器13将由ADCs转换的数字磁场数据通过输入界面（未示出）传送到主处理器70。 
DGPS接收器20测量检测设备100的水平位置。差分全球定位系统（DGPS）为使用相对定位法的GPS测量系统，其中，造成误差的因素（例如卫星轨道误差、卫星时钟误差、电离层误差、对流层误差、多径误差、接收器误差等）使用已知的参考点的坐标（即参考站）进行校正，并且尽可能减小这些误差来获得更准确的位置。这里，基于伪距计算误差。参考站将接收的伪距与卫星实际计算的伪距误差相比较，并且将偏移值、通过伪距计算的误差（校正数据）传送到想要获知其位置的接收器。目前，存在两种类型的校正数据服务。一种是利用对地静止的卫星的基于卫星的增强系统（SBAS），另一种是利用地面的校正参考站的DGPS。利用对地静止的卫星的SBAS使用环绕距离地球36000km的轨道的卫星进行校正信息，并且包括例如广域地面参考站和通讯卫星的两个系统。地面监控参考站接收GPS卫星定位信号，并且将所述数据传送到管理控制基站，广域控制基站产生校正数据，并且将所述数据通过地面参考站传送到对地静止的卫星，以给使用者提供校正数据。地球上存在具有 不同名称的各种SBAS，例如美国WAAS，欧洲EGNOS，日本MSAS等，其主要用在用于飞行通讯的设施中。DGPS校正信号使用卫星传送到特定接收器，以使得无论使用者位于任何地方，使用者都可正确使用数据。 
根据SBAS技术，GPS接收站安装在其位置对于接收卫星信号、校正误差和将校正值通过地面无线通信网络提供给移动站已知的参考点处。当指定区域中的参考站的数量增多时，误差可降低到几厘米。SBAS分为实时处理，其实时校正参考站中接收的值，并且将所述校正值实时传送到移动站；和后处理，其通过首先进行测量，然后处理存储的测量数据来校正位置。 
根据使用地面校正参考站的DGPS技术，公共机构，例如海洋事务部和渔业部以无线电信标的形式将DGPS校正数据发送给各个船舶，例如小船、轮船等。这里，作为校正数据，使用与SBAS相同的单一格式，并且信标信号可通过在接收器处简单的调幅来接收。 
水平传感器30可以电子水平计来实现，并且测量支撑杆11的垂直状态。 
外部连接装置40为接口装置，其将检测设备100连接到计算机、PDA、超小型移动个人电脑等，其适于连接到检测设备100。例如，外部连接装置40将检测设备100以无线或有线方式连接到GIS系统，并且在检测设备100控制下，获取由GIS系统测量的该地区中存在的地下信息。 
外部连接装置40可实现为有线/无线通讯装置、通用串行总线（USB）模块、蓝牙模块等。 
显示装置50根据检测设备100的操作显示状态和结果。显示装置50可实现为例如液晶显示器（LCD）装置等显示装置，并且可实现为与电容式触控板芯片结合的触摸屏。当显示装置50实现为触摸屏时，显示装置50可用作输入装置以及输出装置。 
音频输出装置60产生音频信号，并且在主处理器70的控制下，通过扬声器（未示出）将所述信号输出到外部。 
主处理器70处理从检测器10的微处理器13接收的磁场数据，并且以数值或曲线图的形式将所述数据显示在显示装置50上，和/或产生音频信号，并且将所述信号输出到音频输出装置60。 
而且，主处理器70通过关于由检测器10测量的磁场数据进行因子分析， 来测量磁性标记1的深度。 
主处理器70通过DGPS接收器20接收检测设备100的当前位置，并且将接收的数据存储在存储器(未示出)中。主处理器70比较通过DGPS接收器20接收的坐标与磁性标记1的安装过程中构建的磁性标记1的位置信息，并且当检测设备100存在于5m的半径内时，通过音频输出装置60输出音频信号，告知检测设备100与磁性标记1邻近。这里，检测设备100可在1m的半径内接近磁性标记1，所述1m的半径为DGPS误差范围。磁性标记1的位置信息通过在磁性标记1的安装过程中测量磁性标记1的位置，并且通过处理磁性标记1的位置信息，构建为数据库。 
图4是显示根据本发明优选实施例的用于检测地下设施位置的方法的流程图。 
首先，在使用检测设备100检测附着到地下设施的磁性标记1之前，计算每一个深度处的磁感应强度的理论值(即高斯值)。由磁性标记1在Z轴上形成的磁感应强度由以下公式1给出： 
公式1： 
B z = μ 0 M 0 2 [ z z 2 + b 2 - z - L ( z - L ) 2 + b 2 ]
其中 
1特斯拉＝10000高斯 
μ0＝4π×10-7
B0＝磁感应强度(T) 
M0＝应用变量 
为了计算应用变量M0，可从上面的公式1得出下面的公式2。 
公式2 
M 0 = B z × 2 μ 0 [ z z 2 + b 2 - z - L ( z - L ) 2 + b 2 ]
例如，当中间型磁性标记1的表面磁感应强度B0为900G(＝0.09T)时，则通过将中间型磁性标记的尺寸(70(D)×28(L)T)带入上述公式2中来计算应用变量M0，如下面公式3中所示： 
公式3 
M 0 = 0.09 × 2 ( 4 π × 10 - 7 ) [ 0 0 2 + 3.5 2 - 0 - 2.8 ( 0 - 2.8 ) 2 + 3.5 2 ] = 229294.9966
因此，在中间型磁性标记的情况下，各个值如在下表3中所示。 
表3 
  分类   半径   高度(L)   空间磁导率(μ0)   应用变量(M0)
  中间型   3.5cm   2.8cm   4π×10-7H/m   229294.9966
当表3中所示的值被带入公式1中时，可获得各个深度(即距离)处的中间型磁性标记的高斯值(即磁感应强度)，如表4中所示。 
表4 
Figure BDA00001683059000082
Figure BDA00001683059000091
当传感器的有效测量范围为1.2到-1.2G时，包括0到0.3G范围的范围为中间型磁性标记的有效测量范围，该范围由于由长距离造成的低磁感应强度而很难检测，所述有效测量范围如下面表5中所示。 
表5 
  距离（cm）   高斯（G）   距离（cm）   高斯（G）   距离（cm）   高斯（G）
  36   1.178689   64   0.200698   92   0.066331
  37   1.082848   65   0.191402   93   0.064185
[0078] 
  38   0.997105   66   0.182670   94   0.062130
  39   0.920167   67   0.174461   95   0.060162
  40   0.850932   68   0.166737   96   0.058277
  41   0.788463   69   0.159461   97   0.056469
  42   0.731953   70   0.152603   98   0.054735
  43   0.680710   71   0.146132   99   0.053071
  44   0.634135   72   0.140022   100   0.051474
  45   0.591708   73   0.134247   101   0.049941
  46   0.552979   74   0.128786   102   0.048468
  47   0.517554   75   0.123616   103   0.047052
  48   0.485088   76   0.118720   104   0.045691
  49   0.455279   77   0.114079   105   0.044382
  50   0.427861   78   0.109676   106   0.043122
  51   0.402599   79   0.105497   107   0.041910
  52   0.379285   80   0.101528   108   0.040742
  53   0.357736   81   0.097755   109   0.039618
  54   0.337787   82   0.094167   110   0.038534
  55   0.319293   83   0.090752   111   0.037490
  56   0.302124   84   0.087500   112   0.036483
  57   0.286163   85   0.084402   113   0.035512
  58   0.271306   86   0.081448   114   0.034575
  59   0.257460   87   0.078630   115   0.033670
  60   0.244539   88   0.075941   116   0.032797
  61   0.232468   89   0.073373   117   0.031954
  62   0.221178   90   0.070920   118   0.031139
  63   0.210607   91   0.068574   119   0.030352
根据计算的高斯值，使用三个传感器来测量中间型磁性标记1的不同深度处的各磁感应强度（即磁场）。所测值如下面表6中所示。 
表6 
Figure BDA00001683059000111
根据各个深度处由三个传感器12a，12b和12c测得的值进行因子分析。换句话说，主处理器70根据从各个深度计算的高斯值，通过包括在检测器10中的三个传感器测量各个深度处的磁场。然后，主处理器70根据从各个深度测量的磁场值进行因子分析。这里，因子分析使用用于社会科学的统计软件包（SPSS）进行，所述社会科学统计软件包为由芝加哥大学1969年开发的用于数据管理和统计分析的统计分析软件。 
在因子分析过程中，主处理器70利用主成分分析（PCA），从由三个传感器12a，12b和12c输出的测量值提取因子。主成分分析主要用于分析的第一步中来测试因子的本质和数目。使用全部因子提取最大化分布的成分，并且根据变量数目从具有大分布范围的因子中以下降序提取因子。 
主处理器70对提取的因子使用最大方差法进行因子旋转。换句话说，主处理器70从提取的因子提取将用于因子分析中的第一因子。 
例如，参考表7的总分布表，可看到，在99.247%的累积下，从成分1仅提取了一个成分，参考表8的共性表格，从三个传感器提取的因子分别为98.6%，99.9%和99.2%。 
表7 
  成分   初始特征值   提取的平方和
[0088] 
    和   分布%   累积%   和   分布%   累积%
  1   2.977   99.247   99.247   2.977   99.247   99.247
  2   0.023   0.752   99.999      
  3   0.000   0.001   100.00      
表8 
    初始阶段   提取
  传感器-1   1.000   0.986
  传感器-2   1.000   0.999
  传感器-3   1.000   0.992
主处理器70通过在第一因子上进行回归分析来提取第二因子。考虑到多元共线性，回归分析排除高度相关的独立因子。检查提取变量和传感器12a，12b和12c之间的相关系数，如表9中所示，通过回归分析，从回归分析排除表现出与因变量非常高的相关性的传感器-2。 
表9 
    提取变量   传感器-1   传感器-2   传感器-3
  提取变量   1.000   0.995   1.000   0.997
  传感器-1   0.995   1.000   0.993   0.984
  传感器-2   1.000   0.993   1.000   0.998
  传感器-3   0.997   0.984   0.998   1.000
主处理器70通过回归分析得到如下面公式4中所示的回归公式。这里，系数a为-2.585，系数b为1.546，系数c为36.918。将获得的系数带入下面公式4中，来在各个深度处关于第一和第三传感器获得第一提取变量（Y1）。 
公式4 
Y1=a+bX1+cX3
根据回归公式（公式4），通过第一回归分析获得的关于第一和第三传感器12a和12c的提取变量值显示在下面表10中。 
表10 
  深度   传感器-1   传感器-3   第一提取变量(Y1)
  36   1.178689   0.081448   2.23954
  37   1.082848   0.078630   1.99034
  38   0.997105   0.075941   1.76054
  39   0.920167   0.073373   1.54806
  40   0.850932   0.070920   1.35117
  41   0.788463   0.068574   1.16829
  42   0.731953   0.066331   0.9981
  43   0.680710   0.064185   0.83943
  44   0.634135   0.062130   0.69118
  45   0.591708   0.060162   0.55248
  46   0.552979   0.058277   0.4225
  47   0.517554   0.056469   0.30047
  48   0.485088   0.054735   0.18576
  49   0.455279   0.053071   0.07779
  50   0.427861   0.051474   -0.02398
  51   0.402599   0.049941   -0.11999
  52   0.379285   0.048468   -0.2107
  53   0.357736   0.047052   -0.29652
  54   0.337787   0.045691   -0.37775
  55   0.319293   0.044382   -0.45475
  56   0.302124   0.043122   -0.5278
  57   0.286163   0.041910   -0.59716
[0100] 
  58   0.271306   0.040742   -0.66309
  59   0.257460   0.039618   -0.7258
  60   0.244539   0.038534   -0.78551
  61   0.232468   0.037490   -0.84238
  62   0.221178   0.036483   -0.89662
  63   0.210607   0.035512   -0.94837
  64   0.200698   0.034575   -0.99778
  65   0.191402   0.033670   -1.04501
  66   0.182670   0.032797   -1.09015
  67   0.174461   0.031954   -1.13333
  68   0.166737   0.031139   -1.17469
  69   0.159461   0.030352   -1.21429
然后，使用从第二传感器获得的高斯值，通过关于从第一和第三传感器获得的提取变量值（Y1）进行第二回归分析，计算第二提取变量值。通过第二回归分析得到的回归公式显示在下面公式5中： 
公式5 
Y2=a+bX2+cY1
其中，系数a，b和c分别为-1.242,10.029和0.500。 
通过将第二传感器的高斯值和第一提取变量值代入公式5中计算的第二提取变量值如下面表11中所示。 
表11 
  深度   传感器-2   第一提取变量(Y1)   第二提取变量(Y2)
  36   0.232468   2.23954   2.20926
  37   0.221178   1.99034   1.97142
  38   0.210607   1.76054   1.75049
  39   0.200698   1.54806   1.54487
[0108] 
  40   0.191402   1.35117   1.35319
  41   0.182670   1.16829   1.17416
  42   0.174461   0.9981   1.00674
  43   0.166737   0.83943   0.84993
  44   0.159461   0.69118   0.70283
  45   0.152603   0.55248   0.56469
  46   0.146132   0.4225   0.43479
  47   0.140022   0.30047   0.3125
  48   0.134247   0.18576   0.19722
  49   0.128786   0.07779   0.08846
  50   0.123616   -0.02398   -0.01428
  51   0.118720   -0.11999   -0.11139
  52   0.114079   -0.2107   -0.20329
  53   0.109676   -0.29652   -0.29036
  54   0.105497   -0.37775   -0.3729
  55   0.101528   -0.45475   -0.4512
  56   0.097755   -0.5278   -0.52557
  57   0.094167   -0.59716   -0.59624
  58   0.090752   -0.66309   -0.66346
  59   0.087500   -0.7258   -0.72742
  60   0.084402   -0.78551   -0.78835
  61   0.081448   -0.84238   -0.84642
  62   0.078630   -0.89662   -0.9018
  63   0.075941   -0.94837   -0.95465
[0109] 
  64   0.073373   -0.99778   -1.00511
  65   0.070920   -1.04501   -1.05332
  66   0.068574   -1.09015   -1.09943
  67   0.066331   -1.13333   -1.14352
  68   0.064185   -1.17469   -1.18572
  69   0.062130   -1.21429   -1.22613
通过第一和第二回归分析得到的回归公式显示在下面公式6中。 
公式6 
Y2=d+cX2+f（a+bX1+cX3） 
当符合上述公式6时，主处理器70可确定存在磁性标记1。上述公式6可由图5中所述的曲线图表示。各个变量值标绘在曲线图上，因而可能确定磁性标记1的存在，和磁性标记1距离全部变量符合的点的深度（即，地球表面到磁性标记的距离）。 
主处理器70通过因子分析和回归分析将每一个传感器的高斯值量化为变量（即第二提取变量值），并且构建数据库。因此，当将由各个传感器12a，12b和12c实时获得的测量值（即磁场数据）带入回归公式（公式6）中时，如果符合（建立）回归公式，则主处理器70确定存在磁性标记1。然后，主处理器70获取符合回归公式时对应于来自量化数据的第二提取变量值的深度，并且将其以磁性标记1的深度输出。 
如上面所述，根据本发明，通过因子分析和回归分析将每一个传感器的高斯值量化为变量，并且利用所述量化数据，可能准确确定存在磁性标记以及磁性标记的深度。 
对本领域技术人员显而易见的是，可对本发明的上述示例性实施例作出各种修改而不偏离本发明的精神或范围。因而，本发明旨在覆盖全部这样的修改，只要其落在所附权利要求及其等同形式的范围内。 

Claims (8)

1.一种用于检测地下设施的位置的方法，所述方法包括以下步骤：
计算磁性标记的每一个深度处的高斯值；
根据计算的高斯值，使用每一个深度处的每一个传感器测量磁场；
通过对测量的磁场进行因子分析来提取因子；
通过对提取的因子进行回归分析获得并且存储提取的变量值；和
根据存储的提取变量值和由所述传感器实时测量的值确定所述磁性标记的位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，每一深度处的所述高斯值通过以下公式计算：
B z = μ 0 M 0 2 [ z z 2 + b 2 - z - L ( z - L ) 2 + b 2 ] .
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述提取因子的步骤包括以下步骤：
根据所述传感器测量的磁场，通过进行主成分分析来提取第一因子；和
通过因子旋转，从所述提取的因子中提取第二因子，所述第二因子将用于所述因子分析中。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述确定所述磁性标记的位置的步骤中，如果由所述传感器实时测量的值符合以下回归公式，则确定所述磁性标记存在：
回归公式
Y2＝a+bX2+c(a+bX1+cX3)。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，在所述确定所述磁性标记的位置的步骤中，当符合上面的回归公式时，对应于所述提取的变量值的所述深度确定为所述磁性标记的位置。
6.一种用于检测地下设施的位置的设备，所述设备包括：
检测器，其包括至少三个用于检测从磁性标记产生的磁场的磁场传感器；和
主处理器，其用于通过进行因子分析和回归分析，将所述磁性标记的每一个深度处的每一个传感器的高斯值量化为一个数据，并且根据量化的数据，确定与从所述检测器输出的测量值相关的所述磁性标记的位置。
7.根据权利要求6所述的设备，其中，如果所述测量值符合以下回归公式，则所述主处理器确定所述磁性标记存在：
回归公式
Y2=d+cX2+f(a+bX1+cX3)。
8.根据权利要求7所述的设备，其中，当符合上述回归公式时，所述主处理器确定对应于所述量化的数据的所述深度为所述磁性标记的位置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106483266A (zh) * 2015-08-26 2017-03-08 深圳市燃气集团股份有限公司 一种可检测可燃气体的地下电子标签探测仪
CN106483583A (zh) * 2015-08-26 2017-03-08 深圳市燃气集团股份有限公司 电子标签的定位系统、方法及电子标签探测仪
CN106483566A (zh) * 2015-08-26 2017-03-08 深圳市燃气集团股份有限公司 地下电子标签的定位系统、方法及地下电子标签探测仪
CN107356978A (zh) * 2017-07-11 2017-11-17 中国科学院电子学研究所 基于主成分分析的航磁补偿方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101550854B1 (ko) * 2013-12-17 2015-09-08 김평 자기 마커를 이용한 지하 매설물 위치 검출 장치 및 방법
US9183222B2 (en) * 2014-01-28 2015-11-10 Gas Technology Institute Mapping and asset lifecycle tracking system
TWI516788B (zh) * 2014-03-05 2016-01-11 陳正基 物體定位系統及其裝置
JP6355607B2 (ja) * 2015-10-19 2018-07-11 愛知製鋼株式会社 磁気マーカ及び磁気マーカ検出システム
JP2017078909A (ja) * 2015-10-19 2017-04-27 愛知製鋼株式会社 磁気マーカ及び磁気マーカ検出システム
KR102220157B1 (ko) * 2019-09-05 2021-02-25 주식회사 센서피아 이동체 탑재형 자성체 매설물 정보 획득 장치 및 이의 자성체 매설물 정보 획득 방법
KR102200901B1 (ko) * 2020-10-19 2021-01-11 주식회사 미추홀공간지적 지하시설물의 실시간 위치측정을 위한 측량 타깃 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1573358A (zh) * 2003-06-17 2005-02-02 利宇Tec株式会社 利用磁性标记探测埋藏物位置的磁性标记探测器
KR100602525B1 (ko) * 2004-12-20 2006-07-25 (주) 이우티이씨 다수개의 센서가 구비된 지하매설물 탐지기
KR100947659B1 (ko) * 2010-01-06 2010-03-15 (주) 이우티이씨 지하매설물 탐지기 및 이를 이용한 지하매설물 탐지방법
CN101982734A (zh) * 2010-10-29 2011-03-02 南昌航空大学 一种用于地下磁导航的计算方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6815953B1 (en) * 2002-07-03 2004-11-09 Metrotech Corporation Detecting field distortion in underground line location
KR101172944B1 (ko) * 2009-07-07 2012-08-10 (주)희민테크코리아 Ｒｆｉｄ 와 자성체를 이용한 지하시설물 위치 식별자장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1573358A (zh) * 2003-06-17 2005-02-02 利宇Tec株式会社 利用磁性标记探测埋藏物位置的磁性标记探测器
KR100602525B1 (ko) * 2004-12-20 2006-07-25 (주) 이우티이씨 다수개의 센서가 구비된 지하매설물 탐지기
KR100947659B1 (ko) * 2010-01-06 2010-03-15 (주) 이우티이씨 지하매설물 탐지기 및 이를 이용한 지하매설물 탐지방법
CN101982734A (zh) * 2010-10-29 2011-03-02 南昌航空大学 一种用于地下磁导航的计算方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
蒋奇: "管道缺陷漏磁检测量化技术及其应用研究", 《中国优秀博士论文全文数据库》, 15 September 2003 (2003-09-15), pages 97 - 107 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106483266A (zh) * 2015-08-26 2017-03-08 深圳市燃气集团股份有限公司 一种可检测可燃气体的地下电子标签探测仪
CN106483583A (zh) * 2015-08-26 2017-03-08 深圳市燃气集团股份有限公司 电子标签的定位系统、方法及电子标签探测仪
CN106483566A (zh) * 2015-08-26 2017-03-08 深圳市燃气集团股份有限公司 地下电子标签的定位系统、方法及地下电子标签探测仪
CN106483566B (zh) * 2015-08-26 2018-10-09 深圳市燃气集团股份有限公司 地下电子标签的定位系统、方法及地下电子标签探测仪
CN106483266B (zh) * 2015-08-26 2019-02-12 深圳市燃气集团股份有限公司 一种可检测可燃气体的地下电子标签探测仪
CN106483583B (zh) * 2015-08-26 2019-07-23 深圳市燃气集团股份有限公司 电子标签的定位系统、方法及电子标签探测仪
CN107356978A (zh) * 2017-07-11 2017-11-17 中国科学院电子学研究所 基于主成分分析的航磁补偿方法

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