CN111981966B - 一种地下电缆的定位方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种地下电缆的定位方法和装置，方法包括：基于第一传感器阵列中的各传感器的磁感应强度与载流导线的水平距离关系，建立第一传感器阵列的传感器阵列矩阵；通过第一传感器阵列获取地下电缆的第一磁感应强度大小，基于传感器阵列矩阵计算地下电缆与传感器阵列的水平位置关系，基于水平位置关系，获取地下电缆的水平位置；通过第二传感器阵列获取水平位置处地下电缆的第二磁感应强度大小，基于预置垂直距离计算公式计算地下电缆与传感器阵列的垂直距离；基于水平位置、垂直距离获得地下电缆的定位信息。解决了现有的地下电缆定位技术需要手动调校传感器，导致容易产生较大的定位误差的技术问题。

Description

一种地下电缆的定位方法和装置

技术领域

本申请涉及电力技术领域，尤其涉及一种地下电缆的定位方法和装置。

背景技术

随着我国国民经济的高速发展，城市化进程的不断推进，各种类型的电力电缆得到了广泛的应用，目前，地下电缆线路己经逐步取代架空线路，成为输电线路的重要组成部分。然而，由于历史原因，很多地下电缆线路的路径资料不完整，因此在运营中常常需要对地下电缆线路的路径重新进行定位。

现有技术中对地下电缆线路的路径定位方法有多种，其中，基于矢量磁场探测的地下电缆定位方法较为常用的一种，该方法的基本思路是通过三轴磁强计测量交流电缆产生的磁场范围内任意两点的电压信号，通过锁相放大器进行放大后输入计算机中，得到两测量点三个方向的磁感应强度，随后得到两个测量点的磁场矢量，过两测量点做垂直于测量点磁感应强度的平面，分别得到两个平面方程，最终联立两平面方程得到的直线方程即为交流电缆所在位置。

但是，基于矢量磁场探测的地下电缆定位方法，在测量过程中，为了克服磁强计在各轴上的灵敏度差异，需要手动调校传感器，容易产生较大的定位误差。

发明内容

本申请实施例提供了一种地下电缆的定位方法和装置，用于解决现有的地下电缆定位技术需要手动调校传感器，导致容易产生较大的定位误差的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种地下电缆的定位方法，基于传感器阵列执行，所述传感器阵列由第一传感器阵列、第二传感器阵列组成；所述方法包括：

基于第一传感器阵列中的各传感器的磁感应强度与载流导线的水平距离关系，建立所述第一传感器阵列的传感器阵列矩阵，所述第一传感器阵列由第一传感器、第二传感器和第三传感器组成，第二传感器设置于所述第一传感器和所述第三传感器之间，所述第一传感器、所述第二传感器和所述第三传感器均处于同一水平直线上，且垂直于所述载流导线走向；

通过所述第一传感器阵列获取地下电缆的第一磁感应强度大小，基于所述传感器阵列矩阵计算所述地下电缆与所述传感器阵列的水平位置关系，基于所述水平位置关系，获取所述地下电缆的水平位置；

通过第二传感器阵列获取所述水平位置处所述地下电缆的第二磁感应强度大小，基于预置垂直距离计算公式计算所述地下电缆与所述传感器阵列的垂直距离，所述第二传感器阵列由所述第二传感器与第四传感器组成，且所述第四传感器与所述第二传感器在同一竖直方向上；

基于所述水平位置、所述垂直距离获得所述地下电缆的定位信息。

可选地，所述基于第一传感器阵列中的各传感器的磁感应强度与载流导线的水平距离关系，建立所述第一传感器阵列的传感器阵列矩阵，包括：

将所述第一传感器阵列的各所述传感器与载流导线的水平距离作为各所述传感器对应的二次函数的自变量，将所述第一传感器阵列的各所述传感器的磁感应强度作为各所述传感器对应的二次函数的因变量，建立各所述传感器对应的二次函数；

根据各所述传感器对应的二次函数，建立所述第一传感器阵列的矩阵。

可选地，所述通过所述第一传感器阵列获取地下电缆的第一磁感应强度大小，基于所述传感器阵列矩阵计算所述地下电缆与所述传感器阵列的水平位置关系，基于所述水平位置关系，获取所述地下电缆的水平位置，包括：

根据所述第一磁感应强度大小，基于所述传感器阵列矩阵计算得到第一参数和第二参数；

基于所述第一参数和所述第二参数，计算得到所述第一传感器阵列与所述地下电缆的水平距离，将所述第一传感器阵列与所述地下电缆的水平距离作为所述地下电缆的水平位置。

可选地，所述基于所述第一参数和所述第二参数，计算得到所述第一传感器阵列与所述地下电缆的水平距离，将所述第一传感器阵列与所述地下电缆的水平距离作为所述地下电缆的水平位置，具体包括：

将所述第一参数和所述第二参数代入到二次函数的对称轴公式中，计算得到所述第一传感器阵列中的所述第二传感器与所述地下电缆的水平距离，将所述第二传感器与所述地下电缆的水平距离作为所述地下电缆的水平位置。

可选地，所述通过第二传感器阵列获取所述水平位置处所述地下电缆的第二磁感应强度大小，之前还包括：

根据所述地下电缆的水平位置，将所述第一传感器阵列放置于所述水平位置，且所述第二传感器位于所述水平位置。

可选地，所述传感器阵列矩阵为：

式中，y₁为所述第一传感器的磁感应强度，y₂为所述第二传感器的磁感应强度，y₃为所述第三传感器的磁感应强度，-k₁所述第二传感器与所述第一传感器的距离，k₂为所述第二传感器与所述第三传感器的距离，a为所述第一参数，b为所述第二参数，c为第三参数。

可选地，所述预置垂直距离计算公式为：

式中，R为所述第二传感器与所述地下电缆的垂直距离，h为所述第二传感器与所述第四传感器的距离，B₄为所述第四传感器的磁感应强度，B₂为所述第二传感器的磁感应强度。

可选地，所述对称轴公式为：

式中，X_max为所述水平距离，a为所述第一参数，b为所述第二参数。

本申请第二方面提供一种地下电缆的定位装置，所述装置包括：

建立单元，用于基于第一传感器阵列中的各传感器的磁感应强度与载流导线的水平距离关系，建立所述第一传感器阵列的传感器阵列矩阵，所述第一传感器阵列由第一传感器、第二传感器和第三传感器组成，第二传感器设置于所述第一传感器和所述第三传感器之间，所述第一传感器、所述第二传感器和所述第三传感器均处于同一水平直线上，且垂直于所述载流导线走向；

第一计算单元，用于通过所述第一传感器阵列获取地下电缆的第一磁感应强度大小，基于所述传感器阵列矩阵计算所述地下电缆与所述传感器阵列的水平位置关系，基于所述水平位置关系，获取所述地下电缆的水平位置；

第二计算单元，用于通过第二传感器阵列获取所述水平位置处所述地下电缆的第二磁感应强度大小，基于预置垂直距离计算公式计算所述地下电缆与所述传感器阵列的垂直距离，所述第二传感器阵列由所述第二传感器与第四传感器组成，且所述第四传感器与所述第二传感器在同一竖直方向上；

定位单元，用于基于所述水平位置、所述垂直距离获得所述地下电缆的定位信息。

可选地，所述建立单元具体用于：

将所述第一传感器阵列的各所述传感器与载流导线的水平距离作为各所述传感器对应的二次函数的自变量，将所述第一传感器阵列的各所述传感器的磁感应强度作为各所述传感器对应的二次函数的因变量，建立各所述传感器对应的二次函数；

根据各所述传感器对应的二次函数，建立所述第一传感器阵列的矩阵。从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

本申请提供了一种地下电缆的定位方法，包括：基于第一传感器阵列中的各传感器的磁感应强度与载流导线的水平距离关系，建立第一传感器阵列的传感器阵列矩阵；通过第一传感器阵列获取地下电缆的第一磁感应强度大小，基于传感器阵列矩阵计算地下电缆与传感器阵列的水平位置关系，基于水平位置关系，获取地下电缆的水平位置；通过第二传感器阵列获取水平位置处地下电缆的第二磁感应强度大小，基于预置垂直距离计算公式计算地下电缆与传感器阵列的垂直距离；基于水平位置、垂直距离获得地下电缆的定位信息。

本申请提供了一种地下电缆的定位方法，发明人通过研究发现，传感器在水平方向移动时，从逐渐接近载流导线到逐渐远离载流导线的过程中，传感器受到的磁感应强度与载流导线的水平距离的关系类似二次函数分布，因此，本申请以三个传感器组成的第一传感器阵列，并建立该传感器阵列的二次函数矩阵，测量时将该传感器矩阵放置在地下电缆的附近地面，通过矩阵计算得到第一传感器阵列与地下电缆的水平距离；同时基于由磁感应强度计算公式变换得到预置垂直距离计算公式，根据垂直于地面方向的两个传感器的磁感应强度计算得到地下电缆与地面的垂直距离，将上述与传感器的水平距离与垂直距离作为该地下电缆的定位信息，本申请的定位方法在测量时不需要调校传感器，操作简单，解决了现有的地下电缆定位技术需要手动调校传感器，导致容易产生较大的定位误差的技术问题。

附图说明

图1为本申请实施例中一种地下电缆的定位方法的实施例一的流程示意图；

图2为本申请实施例中一种地下电缆的定位方法的实施例二的流程示意图；

图3为本申请实施例中一种地下电缆的定位装置的结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种地下电缆的定位方法和装置，解决了现有的地下电缆定位技术需要手动调校传感器，导致容易产生较大的定位误差的技术问题。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，本申请实施例中一种地下电缆的定位方法的实施例一的流程示意图；

本实施例中的一种地下电缆的定位方法，基于传感器阵列执行，传感器阵列由第一传感器阵列、第二传感器阵列组成；方法包括：

步骤101、基于第一传感器阵列中的各传感器的磁感应强度与载流导线的水平距离关系，建立第一传感器阵列的传感器阵列矩阵，第一传感器阵列由第一传感器、第二传感器和第三传感器组成，第二传感器设置于第一传感器和第三传感器之间，第一传感器、第二传感器和第三传感器均处于同一水平直线上，且垂直于载流导线走向。

可以理解的是，传感器阵列由第一传感器、第二传感器和第三传感器组成，第一传感器、第二传感器和第三传感器均处于同一水平直线上，且垂直于载流导线走向，也就是说各传感器受到的磁感应强度与载流导线的水平距离类似二线函数分布。因此根据第一传感器、第二传感器和第三传感器各自对应的磁感应强度与载流导线水平距离分别建立三个传感器各自对应的二次函数关系式，基于上述三个传感器各自对应的二次函数关系式建立传感器阵列的矩阵。

步骤102、通过第一传感器阵列获取地下电缆的第一磁感应强度大小，基于传感器阵列矩阵计算地下电缆与传感器阵列的水平位置关系，基于水平位置关系，获取地下电缆的水平位置。

需要说明的是，当需要对测量地下电缆的位置信息时，根据指示牌的指向将传感器阵列放置于地下电缆的上方，此时传感器阵列只是大概放置于地下电缆的附近，而不知道地下电缆的具体位置。

根据传感器阵列中三个传感器分别受到的磁感应强度，根据传感器阵列矩阵计算得到第一传感器阵列与地下电缆的水平距离，需要说明的是，计算得到的水平距离可以是正值或者复值或者为零，正或负表示地下电缆在第一传感器阵列的相对位置，零表示地下电缆在第一传感器阵列的正下方。由于第一传感器阵列在地面上，也就是说位置信息是已知的，那么只要知道了第一传感器阵列与地下电缆的水平距离，便可以得到地下电缆的水平位置。

步骤103、通过第二传感器阵列获取水平位置处地下电缆的第二磁感应强度大小，基于预置垂直距离计算公式计算地下电缆与传感器阵列的垂直距离，第二传感器阵列由第二传感器与第四传感器组成，且第四传感器与第二传感器在同一竖直方向上。

由于已经知道地下电缆的水平位置，因此可以将第二传感器放置在地下电缆的水平位置处，从而获取此时的第二传感器阵列受到的磁感应强度，第二传感器阵由第二传感器和第二传感器与第四传感器组成，第四传感器与第二传感器在同一竖直方向上，可以理解的是，第四传感器与第二传感器连接起来的线垂直于水平地面，通过第二传感器与第四传感器磁感应强度根据预置垂直距离计算公式计算地下电缆与传感器阵列的垂直距离。

步骤104、基于水平位置、垂直距离获得地下电缆的定位信息。

容易理解的是，由于已经知道了地下电缆的水平位置、垂直距离，也即是说地下电缆的三维坐标也就可以知道，从而知道地下电缆的定位信息。

需要说明的是，预置垂直距离计算公式通过磁感应强度计算公式变换得到，因为需要知道地下电缆的地下的深度，也就是垂直深度，那么根据预置垂直距离计算公式可以知道，只需要知道在垂直方向上，两个传感器受到的磁感应强度，以及这两个传感器的距离，就可以计算得到第二传感器与地下电缆的垂直距离。

本申请提供了一种地下电缆的定位方法，发明人通过研究发现，传感器在水平方向移动时，从逐渐接近载流导线到逐渐远离载流导线的过程中，传感器受到的磁感应强度与载流导线的水平距离的关系类似二次函数分布，因此，本申请以三个传感器组成的第一传感器阵列，并建立该传感器阵列的二次函数矩阵，测量时将该传感器矩阵放置在地下电缆的附近地面，通过矩阵计算得到第一传感器阵列与地下电缆的水平距离；同时基于由磁感应强度计算公式变换得到预置垂直距离计算公式，根据垂直于地面方向的两个传感器的磁感应强度计算得到地下电缆与地面的垂直距离，将上述与传感器的水平距离与垂直距离作为该地下电缆的定位信息，本申请的定位方法在测量时不需要调校传感器，操作简单，解决了现有的地下电缆定位技术需要手动调校传感器，导致容易产生较大的定位误差的技术问题。

以上为本申请实施例提供的一种地下电缆的定位方法的实施例一，以下为本申请实施例提供的一种地下电缆的定位方法的实施例二。

请参阅图2，本申请实施例中一种地下电缆的定位方法的实施例二的流程示意图；

本实施例中的一种地下电缆的定位方法，包括：

步骤201、将第一传感器阵列的各传感器与载流导线的水平距离作为各传感器对应的二次函数的自变量，将第一传感器阵列的各传感器的磁感应强度作为各传感器对应的二次函数的因变量，建立各传感器对应的二次函数根据各传感器对应的二次函数，建立第一传感器阵列的矩阵。

需要说明的是，第一传感器阵列由第一传感器、第二传感器和第三传感器组成，第二传感器设置于第一传感器和第三传感器之间，各传感器在由同一载流导线产生的磁场中，各传感器受到的磁感应强度大小均分布在同一抛物线上，也就是说各传感器受到的磁感应强度与载流导线的水平距离类似二线函数分布。

可以理解的是，第一传感器阵列中的各个传感器的磁感应强度与载流导线的水平距离的关系类似二次函数的分布关系，需要说明的是，载流导线没有特指，仅为产生磁场的载流导线，分别将各传感器与载流导线的水平距离作为各传感器对应的二次函数的自变量，将各传感器的磁感应强度作为各传感器对应的二次函数的因变量。

步骤202、根据第一磁感应强度大小，基于传感器阵列矩阵计算得到第一参数和第二参数，将第一参数和第二参数代入到二次函数的对称轴公式中，计算得到第一传感器阵列中的第二传感器与地下电缆的水平距离，第二传感器与地下电缆的水平距离作为地下电缆的水平位置。

其中，第一传感器阵列的矩阵为：

式中，y₁为第一传感器的磁感应强度，y₂为第二传感器的磁感应强度，y₃为第三传感器的磁感应强度，-k₁第二传感器与第一传感器的距离，k₂为第二传感器与第三传感器的距离，a为第一参数，b为第二参数，c为第三参数。

可以理解的是，当第一传感器阵列位于地下电缆的上方时，根据此时第一传感器阵列的各个传感器受到的磁感应强度计算出矩阵的各个参数，根据参数基于对称轴公式计算得到第二传感器与地下电缆的水平距离。

其中对称轴公式为：

式中，X_max为水平距离，a为第一参数，b为第二参数。

需要说明的是，X_max的值可正可负可零，当X_max大于零时，表明待测地下电缆在第二传感器的右方；当X_max小于零时，表明待测地下电缆在第二传感器的左方；当X_max等于零时，待测地下电缆位第二传感器正下方；X_max的绝对值在一定程度上可反映电缆实际位置与第二传感器的相对距离。

步骤203、根据地下电缆的水平位置，将第一传感器阵列中放置于水平位置，且第二传感器位于水平位置。

由于第二传感器位于第一传感器阵列的中间位置，为了减少计算量，将第一传感器阵列中放置于水平位置，且第二传感器位于水平位置，用于计算第二传感器与地下电缆的垂直距离。

步骤204、通过第二传感器阵列获取水平位置处地下电缆的第二磁感应强度大小，基于预置垂直距离计算公式计算地下电缆与传感器阵列的垂直距离，第二传感器阵列由第二传感器与第四传感器组成，且第四传感器与第二传感器在同一竖直方向上。

本实施例步骤204与实施例一步骤103描述相同，请参见实施例一103的描述，在此不再赘述。

其中，预置垂直距离计算公式为：

式中，R为第二传感器与地下电缆的垂直距离，h为第二传感器与第四传感器的距离，B₄为第四传感器的磁感应强度，B₂为第二传感器的磁感应强度。

步骤205、基于水平位置、垂直距离获得地下电缆的定位信息。

本实施例步骤205与实施例一步骤104描述相同，请参见实施例一104的描述，在此不再赘述。

本申请提供了一种地下电缆的定位方法，包括由三个传感器组成的第一传感器阵列，分别建立各个传感器磁感应强度与载流导线的二次函数关系式，根据各个传感器阵列的磁感应强度与载流导线的关系，并建立第一传感器阵列的二次函数矩阵，通过计算该矩阵得到二次函数矩阵的参数，测量时将该传感器矩阵放置在地下电缆的附近地面，从而根据二次函数的对称轴公式计算位于传感器阵列中间的传感器与地下电缆的水平距离；同时基于由磁感应强度计算公式变换得到预置垂直距离计算公式，并在第二传感器的方向上设置与其相互垂直的第四传感器，根据垂直方向的两个传感器的磁感应强度计算得到地下电缆与地面的垂直距离，将上述与传感器的水平距离与垂直距离作为该地下电缆的定位信息，本实施例的定位方法在测量时不需要调校传感器，操作简单，解决了现有的地下电缆定位技术需要手动调校传感器，导致容易产生较大的定位误差的技术问题。

以上为本申请实施例提供的一种地下电缆的定位方法的实施例二，以下为本申请实施例提供的一种地下电缆的定位装置的实施例。

请参阅图3，本申请实施例中一种地下电缆的定位装置的结构示意图；

本实施例中的一种地下电缆的定位装置，包括：

建立单元301，用于基于第一传感器阵列中的各传感器的磁感应强度与载流导线的水平距离关系，建立第一传感器阵列的传感器阵列矩阵，第一传感器阵列由第一传感器、第二传感器和第三传感器组成，第二传感器设置于第一传感器和第三传感器之间，第一传感器、第二传感器和第三传感器均处于同一水平直线上，且垂直于载流导线走向。

第一计算单元302，用于通过第一传感器阵列获取地下电缆的第一磁感应强度大小，基于传感器阵列矩阵计算地下电缆与传感器阵列的水平位置关系，基于水平位置关系，获取地下电缆的水平位置。

第二计算单元303，用于通过第二传感器阵列获取水平位置处地下电缆的第二磁感应强度大小，基于预置垂直距离计算公式计算地下电缆与传感器阵列的垂直距离，第二传感器阵列由第二传感器与第四传感器组成，且第四传感器与第二传感器在同一竖直方向上。

定位单元304，用于基于水平位置、垂直距离获得地下电缆的定位信息。

本申请提供了一种地下电缆的定位装置，发明人通过研究发现，传感器在水平方向移动时，从逐渐接近载流导线到逐渐远离载流导线的过程中，传感器受到的磁感应强度与载流导线的水平距离的关系类似二次函数分布，因此，本申请以三个传感器组成的第一传感器阵列，并建立该传感器阵列的二次函数矩阵，测量时将该传感器矩阵放置在地下电缆的附近地面，通过矩阵计算得到第一传感器阵列与地下电缆的水平距离；同时基于由磁感应强度计算公式变换得到预置垂直距离计算公式，根据垂直于地面方向的两个传感器的磁感应强度计算得到地下电缆与地面的垂直距离，将上述与传感器的水平距离与垂直距离作为该地下电缆的定位信息，本申请的定位方法在测量时不需要调校传感器，操作简单，解决了现有的地下电缆定位技术需要手动调校传感器，导致容易产生较大的定位误差的技术问题。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：Random Access Memory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种地下电缆的定位方法，其特征在于，包括：

基于第一传感器阵列中的各传感器的磁感应强度与载流导线的水平距离关系，建立所述第一传感器阵列的传感器阵列矩阵，所述第一传感器阵列由第一传感器、第二传感器和第三传感器组成，所述第二传感器设置于所述第一传感器和所述第三传感器之间，所述第一传感器、所述第二传感器和所述第三传感器均处于同一水平直线上，且垂直于所述载流导线走向；

通过所述第一传感器阵列获取地下电缆的第一磁感应强度大小，基于所述传感器阵列矩阵计算所述地下电缆与所述传感器阵列的水平位置关系，基于所述水平位置关系，获取所述地下电缆的水平位置；

通过第二传感器阵列获取所述水平位置处所述地下电缆的第二磁感应强度大小，基于预置垂直距离计算公式计算所述地下电缆与所述传感器阵列的垂直距离，所述第二传感器阵列由所述第二传感器与第四传感器组成，且所述第四传感器与所述第二传感器在同一竖直方向上；

基于所述水平位置、所述垂直距离获得所述地下电缆的定位信息。

2.根据权利要求1所述的地下电缆的定位方法，其特征在于，所述基于第一传感器阵列中的各传感器的磁感应强度与载流导线的水平距离关系，建立所述第一传感器阵列的传感器阵列矩阵，包括：

将所述第一传感器阵列的各所述传感器与载流导线的水平距离作为各所述传感器对应的二次函数的自变量，将所述第一传感器阵列的各所述传感器的磁感应强度作为各所述传感器对应的二次函数的因变量，建立各所述传感器对应的二次函数；

根据各所述传感器对应的二次函数，建立所述第一传感器阵列的矩阵。

3.根据权利要求1所述的地下电缆的定位方法，其特征在于，所述通过所述第一传感器阵列获取地下电缆的第一磁感应强度大小，基于所述传感器阵列矩阵计算所述地下电缆与所述传感器阵列的水平位置关系，基于所述水平位置关系，获取所述地下电缆的水平位置，包括：

根据所述第一磁感应强度大小，基于所述传感器阵列矩阵计算得到第一参数和第二参数；

基于所述第一参数和所述第二参数，计算得到所述第一传感器阵列与所述地下电缆的水平距离，将所述第一传感器阵列与所述地下电缆的水平距离作为所述地下电缆的水平位置。

4.根据权利要求3所述的地下电缆的定位方法，其特征在于，所述基于所述第一参数和所述第二参数，计算得到所述第一传感器阵列与所述地下电缆的水平距离，将所述第一传感器阵列与所述地下电缆的水平距离作为所述地下电缆的水平位置，具体包括：

将所述第一参数和所述第二参数代入到二次函数的对称轴公式中，计算得到所述第一传感器阵列中的所述第二传感器与所述地下电缆的水平距离，将所述第二传感器与所述地下电缆的水平距离作为所述地下电缆的水平位置。

5.根据权利要求4所述的地下电缆的定位方法，其特征在于，所述通过第二传感器阵列获取所述水平位置处所述地下电缆的第二磁感应强度大小，之前还包括：

根据所述地下电缆的水平位置，将所述第一传感器阵列放置于所述水平位置，且所述第二传感器位于所述水平位置。

6.根据权利要求3所述的地下电缆的定位方法，其特征在于，所述传感器阵列矩阵为：

式中，y₁为所述第一传感器的磁感应强度，y₂为所述第二传感器的磁感应强度，y₃为所述第三传感器的磁感应强度，-k₁为所述第二传感器与所述第一传感器的距离，k₂为所述第二传感器与所述第三传感器的距离，a为所述第一参数，b为所述第二参数，c为第三参数。

7.根据权利要求1所述的地下电缆的定位方法，其特征在于，所述预置垂直距离计算公式为：

式中，R为所述第二传感器与所述地下电缆的垂直距离，h为所述第二传感器与所述第四传感器的距离，B₄为所述第四传感器的磁感应强度，B₂为所述第二传感器的磁感应强度。

8.根据权利要求4所述的地下电缆的定位方法，其特征在于，所述对称轴公式为：

式中，X_max为所述水平距离，a为所述第一参数，b为所述第二参数。

9.一种地下电缆的定位装置，其特征在于，包括：

建立单元，用于基于第一传感器阵列中的各传感器的磁感应强度与载流导线的水平距离关系，建立所述第一传感器阵列的传感器阵列矩阵，所述第一传感器阵列由第一传感器、第二传感器和第三传感器组成，所述第二传感器设置于所述第一传感器和所述第三传感器之间，所述第一传感器、所述第二传感器和所述第三传感器均处于同一水平直线上，且垂直于所述载流导线走向；

第一计算单元，用于通过所述第一传感器阵列获取地下电缆的第一磁感应强度大小，基于所述传感器阵列矩阵计算所述地下电缆与所述传感器阵列的水平位置关系，基于所述水平位置关系，获取所述地下电缆的水平位置；

第二计算单元，用于通过第二传感器阵列获取所述水平位置处所述地下电缆的第二磁感应强度大小，基于预置垂直距离计算公式计算所述地下电缆与所述传感器阵列的垂直距离，所述第二传感器阵列由所述第二传感器与第四传感器组成，且所述第四传感器与所述第二传感器在同一竖直方向上；

定位单元，用于基于所述水平位置、所述垂直距离获得所述地下电缆的定位信息。

10.根据权利要求9所述的地下电缆的定位装置，其特征在于，所述建立单元具体用于：

将所述第一传感器阵列的各所述传感器与载流导线的水平距离作为各所述传感器对应的二次函数的自变量，将所述第一传感器阵列的各所述传感器的磁感应强度作为各所述传感器对应的二次函数的因变量，建立各所述传感器对应的二次函数；

根据各所述传感器对应的二次函数，建立所述第一传感器阵列的矩阵。

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