CN106483566A - 地下电子标签的定位系统、方法及地下电子标签探测仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下电子标签的定位系统、方法及地下电子标签探测仪，所述定位系统包括用于产生磁场的探测天线；在垂直探测天线中轴线的面上，以中轴线为圆心均匀的设置有多个霍尔传感器；用于根据多个霍尔传感器检测到的磁感应强度，判断地下电子标签的位置的处理模块。由于地下电子标签会影响到磁感应区的磁感应强度，故靠近地下电子标签一侧的霍尔传感器感应到的磁感应强度会变弱，定位系统通过在垂直探测天线中轴线的面上，以中轴线为圆心均匀的设置多个霍尔传感器，只需找出磁感应强最弱的霍尔传感器所在的方位，即可获知地下电子标签的位置，实现了自动识别地下电子标签，提高了定位速度和精度，无需手持探测仪前后左右改变位置来检测。

Description

地下电子标签的定位系统、方法及地下电子标签探测仪

技术领域

本发明涉及探测领域，尤其涉及一种地下电子标签的定位系统、方法及地下电子标签探测仪。

背景技术

图1所示为一种地下电子标签，在地下管线建设和维护过程中，所述地下电子标签10可按照一定的间隔埋设，也可在改变走向的拐弯处和在一些事件点进行埋设以示标记。所述地下电子标签10需与地下管线探测仪配合使用，构成地下管线电子标识系统。目前地下电子标签的探测仪在进行地下电子标签定位时，是通过提示声音大小及屏幕显示分贝数大小来判断距离电子标签的远近。在探测时，由于没有方向提示，需要手持探测仪前后左右改变位置才能判断电子标签在什么方向，导致探测时间长，探测准确度不高。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种地下电子标签的定位系统、方法及地下电子标签探测仪，无需手动改变探测仪的位置，实现了自动探测地下电子标签的位置。

本发明的技术方案如下：

一种地下电子标签的定位系统，包括：

探测天线，用于产生磁场；

多个霍尔传感器，在与探测天线的中轴线垂直的面上，以中轴线为圆心均匀的设置；

处理模块，用于根据多个霍尔传感器检测到的磁感应强度，判断地下电子标签的位置。

所述的地下电子标签的定位系统中，所述定位系统还包括显示模块，所述显示模块用于显示地下电子标签的位置。

所述的地下电子标签的定位系统中，所述处理模块与多个霍尔传感器连接，所述处理模块具体用于根据多个霍尔传感器检测到的磁感应强度，比较得出检测的磁感应强度最弱的霍尔传感器，将磁感应强度最弱的霍尔传感器所在的方位对应在显示模块中显示为地下电子标签的位置。

所述的地下电子标签的定位系统中，所述探测天线为线圈天线。

所述的地下电子标签的定位系统中，所述霍尔传感器的数量为8个。

一种基于地下电子标签的定位系统的地下电子标签的定位方法，包括如下步骤：

A、由探测天线产生磁场；

B、多个霍尔传感器检测所在位置的磁感应强度；

C、处理模块根据多个霍尔传感器检测到的磁感应强度，判断地下电子标签的位置。

所述的地下电子标签的定位方法中，所述定位方法还包括步骤：D、显示模块显示地下电子标签的位置。

所述的地下电子标签的定位方法中，所述步骤C具体包括：处理模块根据多个霍尔传感器检测到的磁感应强度，比较得出检测的磁感应强度最弱的霍尔传感器，将磁感应强度最弱的霍尔传感器所在的方位对应在显示模块中显示为地下电子标签的位置。

所述的地下电子标签的定位方法中，所述探测天线为线圈天线。

一种地下电子标签探测仪，包括如上所述的地下电子标签的定位系统。

本发明提供一种地下电子标签的定位系统、方法及地下电子标签探测仪，其中，所述定位系统包括用于产生磁场的探测天线；在垂直探测天线中轴线的面上，以中轴线为圆心均匀的设置有多个霍尔传感器；用于根据多个霍尔传感器检测到的磁感应强度，判断地下电子标签的位置的处理模块。由于地下电子标签会影响到磁感应区的磁感应强度，故靠近地下电子标签一侧的霍尔传感器感应到的磁感应强度会变弱，所述定位系统通过在垂直探测天线中轴线的面上，以中轴线为圆心均匀的设置多个霍尔传感器，只需找出磁感应强最弱的霍尔传感器所在的方位，即可获知地下电子标签的位置，实现了自动识别地下电子标签，提高了定位速度和精度，无需手持探测仪前后左右改变位置来检测。

附图说明

图1为现有的地下电子标签的结构示意图。

图2为本发明所述地下电子标签的定位系统的结构框图。

图3为本发明所述地下电子标签的定位系统的原理示意图。

图4为本发明所述地下电子标签的定位系统中，霍尔传感器相对于探测天线的分布图。

图5为本发明所述地下电子标签的定位方法的方法流程图。

具体实施方式

本发明提供一种地下电子标签的定位系统、方法及地下电子标签探测仪，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参见图2，本发明提供的地下电子标签的定位系统，包括探测天线20、多个霍尔传感器（磁场传感器）30、与多个霍尔传感器30连接的处理模块40和显示模块50。

请一并参阅图3和图4，所述探测天线20，用于产生磁场，产生的磁场中，磁感线如图3虚线箭头所示，形成一个磁感应区。所述探测天线20为线圈天线，线圈天线通电后，产生磁场。

多个霍尔传感器30，在与探测天线20的中轴线垂直的面上，以中轴线为圆心均匀的设置。由于多个霍尔传感器30均匀设置，以探测天线20中轴线为中心，正北方为基准，每个霍尔传感器30相对于探测天线20的中轴线都会形成一个夹角，当有霍尔传感器检测到的磁感应强度异常时，即可根据该霍尔传感器对地下电子标签10进行定位，非常准确和方便。而且，霍尔传感器30的数量越多，定位越准确。优选的，所述霍尔传感器30的数量为12个。而本实施例中，如图4所示，所述霍尔传感器的数量为8个，8个霍尔传感器分别表示八个方位：北（前）、南（后）、西（左）和东（右）。

优选的，所述霍尔传感器30设置在探测天线20的一端；多个霍尔传感器30所在的面，与探测天线20的一端保持一定距离。这样设置有利于节省地下电子标签探测仪的体积，提高探测精度。所述一定距离可根据探测天线20形成的磁场的强度和霍尔传感器30之间的距离而定。

所述处理模块40，用于根据多个霍尔传感器30检测到的磁感应强度，判断地下电子标签10的位置。具体的，所述处理模块40用于根据多个霍尔传感器30检测到的磁感应强度，比较得出检测的磁感应强度最弱的霍尔传感器，将磁感应强度最弱的霍尔传感器所在的方位对应在显示模块50中显示为地下电子标签10的位置。由于地下电子标签10会影响到磁感应区的磁感应强度，故靠近地下电子标签10一侧的霍尔传感器感应到的磁感应强度会变弱，所述处理模块40只需比较得出磁感应强最弱的霍尔传感器所在的方位，即可获知地下电子标签的位置，非常方便和实用。

所述显示模块50，用于显示处理模块40得出的地下电子标签的位置，具体的，所述显示模块50存储有电子地图，所述显示模块50在电子地图上显示地下电子标签的位置。

因此，本发明提供的地下电子标签的定位系统，通过在垂直探测天线中轴线的面上，以中轴线为圆心均匀的设置多个霍尔传感器。充分利用了电磁感应原理，处理模块只需比较得出磁感应强最弱的霍尔传感器所在的方位，即可获知地下电子标签的位置，在距离地下电子标签平面距离2~3米内效果非常好，实现了自动识别地下电子标签，提高了定位速度和精度，无需手持探测仪前后左右改变位置来检测。

进一步的，所述处理模块40包括基准单元、电压比较单元和控制单元。

所述基准单元，用于获取正北方向，以正北方向为基准。

所述电压比较单元，用于比较与处理模块40连接的霍尔传感器输出的电压，得出输出电压最低的霍尔传感器。霍尔传感器检测的电压越低，说明磁感应强度越弱。

所述控制单元，用于根据预先设置的各个霍尔传感器相对于基准（正北方向）的位置关系，具体的，根据预先设置的各个霍尔传感器相对于基准（正北方向）的夹角，得出输出电压最低的霍尔传感器与基准的夹角，控制显示模块将地下电子标签的位置对应的在电子地图上显示出来。

由此可知，所述处理模块只需比较设置在探测天线各个方位上的霍尔传感器输出的电压即可识别地下电子标签的位置，无需复杂的电路设计或者逻辑运算，简单实用，所述处理模块可以由模拟电路构成，当然，也可以是MCU，本发明不作限定。

基于上一实施例提供的地下电子标签的定位系统，本发明还提供一种地下电子标签的定位方法，如图5所示，所述定位方法包括如下步骤：

S10、由探测天线产生磁场；在与探测天线的中轴线垂直的面上，以中轴线为圆心均匀的设置有多个霍尔传感器。所述探测天线，用于产生磁场，产生的磁场中，磁感线如图3虚线箭头所示，形成一个磁感应区。所述探测天线20为线圈天线，线圈天线通电后，产生磁场。

S20、多个霍尔传感器检测所在位置的磁感应强度。由于多个霍尔传感器均匀设置，以探测天线中轴线为中心，正北方为基准，每个霍尔传感器相对于探测天线的中轴线都会形成一个夹角，当有霍尔传感器检测到的磁感应强度异常时，即可根据该霍尔传感器对地下电子标签进行定位，非常准确和方便。而且，霍尔传感器的数量越多，定位越准确。优选的，所述霍尔传感器的数量为12个。而本实施例中，如图4所示，所述霍尔传感器的数量为8个，8个霍尔传感器分别表示八个方位：北（前）、南（后）、西（左）和东（右）。

优选的，所述霍尔传感器设置在探测天线的一端；多个霍尔传感器所在的面，与探测天线的一端保持一定距离。这样设置有利于节省地下电子标签探测仪的体积，提高探测精度。所述一定距离可根据探测天线形成的磁场的强度和霍尔传感器之间的距离而定。

S30、处理模块根据多个霍尔传感器检测到的磁感应强度，判断地下电子标签的位置。进一步的，所述步骤S30具体包括：处理模块根据多个霍尔传感器检测到的磁感应强度，比较得出检测的磁感应强度最弱的霍尔传感器，将磁感应强度最弱的霍尔传感器所在的方位对应在显示模块中显示为地下电子标签的位置。由于地下电子标签会影响到磁感应区的磁感应强度，故靠近地下电子标签一侧的霍尔传感器感应到的磁感应强度会变弱，所述处理模块只需比较得出磁感应强最弱的霍尔传感器所在的方位，即可获知地下电子标签的位置，非常方便和实用。

S40、显示模块显示地下电子标签的位置。具体的，所述显示模块存储有电子地图，所述显示模块在电子地图上显示地下电子标签的位置。

因此，本发明提供的地下电子标签的定位方法，通过在垂直探测天线中轴线的面上，以中轴线为圆心均匀的设置多个霍尔传感器。充分利用了电磁感应原理，处理模块只需比较得出磁感应强最弱的霍尔传感器所在的方位，即可获知地下电子标签的位置，在距离地下电子标签平面距离2~3米内效果非常好，实现了自动识别地下电子标签，提高了定位速度和精度，无需手持探测仪前后左右改变位置来检测。

更进一步的，所述步骤S30包括：

S310、基准单元获取正北方向，以正北方向为基准。

S320、电压比较单元比较与处理模块连接的霍尔传感器输出的电压，得出输出电压最低的霍尔传感器。霍尔传感器检测的电压越低，说明磁感应强度越弱。

S330、控制单元根据预先设置的各个霍尔传感器相对于基准（正北方向）的位置关系，具体的，根据预先设置的各个霍尔传感器相对于基准（正北方向）的夹角，得出输出电压最低的霍尔传感器与基准的夹角，控制显示模块将地下电子标签的位置对应的在电子地图上显示出来。

由此可知，所述处理模块只需比较设置在探测天线各个方位上的霍尔传感器输出的电压即可识别地下电子标签的位置，无需复杂的电路设计或者逻辑运算，简单实用，所述处理模块可以由模拟电路构成，当然，也可以是MCU，本发明不作限定。

基于上一实施例提供的地下电子标签的定位系统，本发明还提供一种地下电子标签探测仪，包括如上所述的地下电子标签的定位系统。由于所述探测仪的具体探测原理及结构在上一实施例中已详细阐述，在此不再赘述。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种地下电子标签的定位系统，其特征在于，包括：

探测天线，用于产生磁场；

多个霍尔传感器，在与探测天线的中轴线垂直的面上，以中轴线为圆心均匀的设置；

处理模块，用于根据多个霍尔传感器检测到的磁感应强度，判断地下电子标签的位置。

2.根据权利要求1所述的地下电子标签的定位系统，其特征在于，所述定位系统还包括显示模块，所述显示模块用于显示地下电子标签的位置。

3.根据权利要求2所述的地下电子标签的定位系统，其特征在于，所述处理模块与多个霍尔传感器连接，所述处理模块具体用于根据多个霍尔传感器检测到的磁感应强度，比较得出检测的磁感应强度最弱的霍尔传感器，将磁感应强度最弱的霍尔传感器所在的方位对应在显示模块中显示为地下电子标签的位置。

4.根据权利要求1所述的地下电子标签的定位系统，其特征在于，所述探测天线为线圈天线。

5.根据权利要求1所述的地下电子标签的定位系统，其特征在于，所述霍尔传感器的数量为8个。

6.一种基于如权利要求1-5任意一项所述地下电子标签的定位系统的地下电子标签的定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、由探测天线产生磁场；

B、多个霍尔传感器检测所在位置的磁感应强度；

C、处理模块根据多个霍尔传感器检测到的磁感应强度，判断地下电子标签的位置。

7.根据权利要求6所述的地下电子标签的定位方法，其特征在于，所述定位方法还包括步骤：D、显示模块显示地下电子标签的位置。

8.根据权利要求7所述的地下电子标签的定位方法，其特征在于，所述步骤C具体包括：处理模块根据多个霍尔传感器检测到的磁感应强度，比较得出检测的磁感应强度最弱的霍尔传感器，将磁感应强度最弱的霍尔传感器所在的方位对应在显示模块中显示为地下电子标签的位置。

9.根据权利要求6所述的地下电子标签的定位方法，其特征在于，所述探测天线为线圈天线。

10.一种地下电子标签探测仪，其特征在于，包括如权利要求1-5任意一项所述的地下电子标签的定位系统。