CN113267819B - 一种超埋深地下管线探测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地下管线探测技术领域，公开了一种超埋深地下管线探测装置，包括：探杆、第一发射机、第一接收机、连接件、转向机构、微处理器和电源，第一发射机固定于探杆的下端，第一接收机连接于探杆的中上部，连接件通过转动机构连接于探杆上，连接件的下端连接有第二发射机，第二发射机与第一发射机齐平，连接件的上部连接有第二接收机，第二接收机与第二发射机相配合，转向机构连接于探杆的下部，微处理器分别与第一接收机、转动机构、第二接收机和转向机构信号连接，电源分别与转动机构、转向机构和微处理器电连接，本发明能够在探测一条管线的时候为工作人员实时指引前进方向，避免中途沿其他管线进行探测。

Description

一种超埋深地下管线探测装置

技术领域

本发明涉及地下管线探测技术领域，特别涉及一种超埋深地下管线探测装置。

背景技术

埋深指管道到地面的距离，目前采用定向钻施工的地下管线越来越多，而且埋深也越来越深，穿越河流、高速公路的管线现在有的埋深已经达到甚至超过30米，地下管线探测仪能在不破坏地面覆土的情况下，快速准确地探测出地下自来水管道、金属管道、电缆等的位置、走向、深度及钢质管道防腐层破损点的位置和大小，目前已经出现了一些针对超埋深地下管线的探测装置如图1所示，此类探测装置主要由发射机和接收机两大部分组成，发射机是给被测管线施加一个特殊频率的信号电流，一般采用直连法、感应法和夹钳法三种激发模式，接收机内置感应线圈，接收管道的磁场信号，线圈产生感应电流，从而计算管道的走向和路径。

无论是探测何种深度的地下管线均需要人工操作，需要人工移动探测装置才能进行管道走向和路径的连续探测，这样在对一条管道进行持续探测的过程中，人工容易跑偏，需要及时反复的纠正走向，但对于地下管道来说，很多管道错综复杂，存在多个不同管道在同一位置交叉的情况，这样在工作人员探测某一条管道的时候在交叉处极易受其他管道影响，导致顺着其他临近的管道走向进行探测，这就会导致出现极大的探测误差，或者需要反复多次探测才能找到目标线路的走向。

发明内容

本发明提供一种超埋深地下管线探测装置，能够在探测一条管线的时候实时指引前进方向，尤其是在多条管线交叉处及时为工作人员指引探测方向，避免中途沿其他管线进行探测。

本发明提供了一种超埋深地下管线探测装置，包括：

探杆、第一发射机和第一接收机，第一发射机固定于探杆的下端，第一接收机连接于探杆的中上部；

连接件，通过转动机构连接于探杆上，以使连接件绕探杆的外周往复转动，连接件的下端连接有第二发射机，第二发射机与第一发射机齐平，连接件的上部连接有第二接收机，第二接收机与第二发射机相配合；

转向机构，连接于探杆的下部，以使探测装置的转向；

微处理器，分别与第一接收机、转动机构、第二接收机和转向机构信号连接，转动机构带动第二发射机转动的过程中，微处理器接收到第一接收机和第二接收机接收到的信号相同时，则控制转向机构带动探测装置转向第二发射机目前所处的方位；

电源，分别与转动机构、转向机构和微处理器电连接。

可选的，转动机构包括：

齿环，固定套接于探杆的外周，探杆的外周还具有一圈环形滑槽，环形滑槽内滑动配合有一第一滑块，第一滑块上固定有安装座，安装座上固定有电机，电机的输出轴竖直设置，连接件与安装座固连，电机与微处理器信号连接，与电源电连接；

齿轮，与电机的输出轴轴连接，齿轮与齿环相啮合。

可选的，第一滑块的外侧固连有抱环，抱环绕设于探杆的外周，抱环内还固定有第二滑块，第二滑块与第一滑块对称设置，安装座固定于抱环的外周，抱环的外周还固定有一配重块，配重块与安装座对称设置。

可选的，环形滑槽内设有两个压力传感器，压力传感器用于检测第一滑块或第二滑块对其施加的压力值，压力传感器与微处理器信号连接，当微处理器接收到一个压力传感器检测到的压力值时，则控制电机反向转动。

可选的，连接件包括：

第一连接杆，连接于转动机构上，第一连接杆垂直于探杆；

第二连接杆，垂直固定于第一连接杆的下端，第二连接杆的上部固连第二接收机，第二连接杆下端连接有弹性连接机构，弹性连接机构的下端连接第二发射机，以使第二发射机始终抵接地面。

可选的，弹性连接机构包括：

支撑杆，通过压簧与第二连接杆连接，第二连接杆的下端具有容纳槽，压簧的上端固定于容纳槽的槽底，支撑杆的上端与压簧的下端固连，支撑杆的下端固连第二发射机。

可选的，转向机构包括转向轮和带动其转向驱动机构，转向轮安装于探杆的两侧，驱动机构与微处理器信号连接，与电源电连接，微处理器通过控制驱动机构来带动转向轮转动。

可选的，微处理器还与报警器信号连接，当微处理器接收到第一接收机和第二接收机接收到的信号相同时，则控制报警器报警。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明通过在探杆上设置转动机构能够使连接件绕探杆转动，从而带动连接件上的第二发射机和第二接收机转动，由于第一发射机始终位于第二发射机的前方，这样在进行一条管线的连续探测过程中，第二发射机随着连接件连续往复转动，从而对前方一定距离内的管线进行探测并发送信号给第二接收机，当微处理器接收到第二接收机和第一接收机接收的信号相同时，则说明是同一条管线，则微处理器通过控制转向机构转向使其与当前第二发射机的方位进行转动，从而指引工作人员沿该方位继续推动探测装置行进，特别是在多条管线的交叉口处，利用该装置能够快速指引当前探测管线的排布方向，避免工作人员出现失误而沿其他临近管线行进，能够协助工作人员快速探测目标路线。

附图说明

图1为现有的超埋深地下管线探测装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种超埋深地下管线探测装置的左视图；

图3为本发明实施例提供的转动机构的结构示意图；

图4为图3中H处的局部结构放大示意图；

图5为本发明实施例提供的弹性连接结构的结构示意图。

附图标记说明：

1-探杆，2-第一发射机，3-第一接收机，4-连接件，40-第一连接杆，41-第二连接杆，42-支撑杆，420-支撑杆，421-压簧，422-容纳槽，5-转动机构，50-齿环，51-环形滑槽，52-第一滑块，53-安装座，54-电机，55-齿轮，56-抱环，57-第二滑块，58-配重块，59-压力传感器，6-第二发射机，7-第二接收机，8-转向机构。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的技术方案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图2所示，本发明实施例提供的一种超埋深地下管线探测装置，包括：探杆1、第一发射机2、第一接收机3、连接件4、转向机构8、微处理器和电源，第一发射机2固定于探杆1的下端，第一接收机3连接于探杆1的中上部，连接件4通过转动机构5连接于探杆1上，以使连接件4绕探杆1的外周往复转动，连接件4的下端连接有第二发射机6，第二发射机6与第一发射机2齐平，连接件4的上部连接有第二接收机7，第二接收机7与第二发射机6相配合，转向机构8连接于探杆1的下部，以使探测装置的转向，微处理器分别与第一接收机3、转动机构5、第二接收机7和转向机构8信号连接，转动机构5带动第二发射机6转动的过程中，微处理器接收到第一接收机3和第二接收机7接收到的信号相同时，则控制转向机构8带动探测装置转向第二发射机6目前所处的方位，电源分别与转动机构5、转向机构8和微处理器电连接。

本发明通过在探杆上设置转动机构能够使连接件绕探杆转动，从而带动连接件上的第二发射机和第二接收机转动，由于第一发射机始终位于第二发射机的前方，这样在进行一条管线的连续探测过程中，第二发射机随着连接件连续往复转动，从而对前方一定距离内的管线进行探测并发送信号给第二接收机，当微处理器接收到第二接收机和第一接收机接收的信号相同时，则说明是同一条管线，则微处理器通过控制转向机构转向使其与当前第二发射机的方位进行转动，从而指引工作人员沿该方位继续推动探测装置行进，特别是在多条管线的交叉口处，利用该装置能够快速指引当前探测管线的排布方向，避免工作人员出现失误而沿其他临近管线行进，能够协助工作人员快速探测目标路线。

参考图3，转动机构5包括：齿环50和齿轮55，齿环50固定套接于探杆1的外周，探杆1的外周还具有一圈环形滑槽51，环形滑槽51内滑动配合有一第一滑块52，第一滑块52上固定有安装座53，安装座53上固定有电机54，电机54的输出轴竖直设置，连接件4与安装座53固连，电机54与微处理器信号连接，与电源电连接，齿轮55与电机54的输出轴轴连接，齿轮55与齿环50相啮合。

工作过程中电机54带动齿轮55自转，由于齿轮55与齿环50啮合，则其会绕着齿环50转动，在此过程中，第一滑块52起到导向作用，保证电机绕探杆1的外周运动，微处理器控制电机54的正反转频率，从而控制连接件4的转动角度，在本实施例中，不需要使连接件4绕探杆1的外周转动360°，一般情况下管线走向角度不会过大，使其转动角度为180°内即可，这样即可实现第二发射器6在行进方向上在第一发射器2的前侧始终探测其周围180°以内的管线。

为了保证探测装置的稳固性，第一滑块52的外侧固连有抱环56，抱环56绕设于探杆1的外周，抱环56内还固定有第二滑块57，第二滑块57与第一滑块52对称设置，安装座53固定于抱环56的外周，抱环56的外周还固定有一配重块58，配重块58与安装座53对称设置，配重块58与安装座53对称设置保证了安装座53和配重块58的平衡，避免出现失稳现象导致影响探测。

由于在行进过程中电机54需要短时间内不停的转变转动方向，为了避免微处理器出现时间反应误差导致探测不精准，在本实施例中，参考图4，环形滑槽51内设有两个压力传感器59，压力传感器59用于检测第一滑块52或第二滑块57对其施加的压力值，压力传感器59与微处理器信号连接，当微处理器接收到一个压力传感器59检测到的压力值时，则控制电机54反向转动。

具体的，连接件4包括：第一连接杆40和第二连接杆41，第一连接杆40连接于转动机构5上，第一连接杆40垂直于探杆1，第二连接杆41垂直固定于第一连接杆40的下端，第二连接杆41的上部固连第二接收机7，第二连接杆41下端连接有弹性连接机构42，弹性连接机构42的下端连接第二发射机6，以使第二发射机6始终抵接地面，通过弹性连接机构42与第二连接杆41的配合保证了第二发射机6始终抵接地面，这样在行进过程中，第二发射机6能够始终向地下的管线发射信号，避免出现信号中断的情况，从而进一步保证该装置能够快速指引当前探测管线的排布方向，避免工作人员出现失误而沿其他临近管线行进，能够协助工作人员快速探测目标路线。

参考图5，弹性连接机构42包括支撑杆420，支撑杆420通过压簧421与第二连接杆41连接，第二连接杆41的下端具有容纳槽422，压簧421的上端固定于容纳槽422的槽底，支撑杆420的上端与压簧421的下端固连，支撑杆420的下端固连第二发射机6。

可选的，转向机构8包括转向轮和带动其转向驱动机构，转向轮安装于探杆1的两侧，驱动机构与微处理器信号连接，与电源电连接，微处理器通过控制驱动机构来带动转向轮转动，转向轮及驱动机构为现有技术在此不再赘述。

可选的，微处理器还与报警器信号连接，当微处理器接收到第一接收机3和第二接收机7接收到的信号相同时，则控制报警器报警，报警器能够同时提醒工作人员注意管线位置变化，从而进一步避免工作人员出现失误而沿其他临近管线行进，能够协助工作人员快速探测目标路线。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种超埋深地下管线探测装置，包括探杆（1）、第一发射机（2）和第一接收机（3），所述第一发射机（2）固定于所述探杆（1）的下端，所述第一接收机（3）连接于所述探杆（1）的中上部，其特征在于，还包括：

连接件（4），通过转动机构（5）连接于所述探杆（1）上，以使所述连接件（4）绕所述探杆（1）的外周往复转动，所述连接件（4）的下端连接有第二发射机（6），所述第二发射机（6）与所述第一发射机（2）齐平，所述连接件（4）的上部连接有第二接收机（7），所述第二接收机（7）与所述第二发射机（6）相配合；

转向机构（8），连接于所述探杆（1）的下部，以使所述探测装置的转向；

微处理器，分别与所述第一接收机（3）、转动机构（5）、第二接收机（7）和转向机构（8）信号连接，所述转动机构（5）带动所述第二发射机（6）转动的过程中，所述微处理器接收到所述第一接收机（3）和第二接收机（7）接收到的信号相同时，则控制所述转向机构（8）带动所述探测装置转向所述第二发射机（6）目前所处的方位；

电源，分别与所述转动机构（5）、转向机构（8）和微处理器电连接；

所述转动机构（5）包括：

齿环（50），固定套接于所述探杆（1）的外周，所述探杆（1）的外周还具有一圈环形滑槽（51），所述环形滑槽（51）内滑动配合有一第一滑块（52），所述第一滑块（52）上固定有安装座（53），所述安装座（53）上固定有电机（54），所述电机（54）的输出轴竖直设置，所述连接件（4）与所述安装座（53）固连，所述电机（54）与所述微处理器信号连接，与所述电源电连接；

齿轮（55），与所述电机（54）的输出轴轴连接，所述齿轮（55）与所述齿环（50）相啮合；

所述环形滑槽（51）内设有两个压力传感器（59），所述压力传感器（59）用于检测所述第一滑块（52）或第二滑块（57）对其施加的压力值，所述压力传感器（59）与所述微处理器信号连接，当所述微处理器接收到一个所述压力传感器（59）检测到的所述压力值时，则控制所述电机（54）反向转动；

所述连接件（4）包括：

第一连接杆（40），连接于所述转动机构（5）上，所述第一连接杆（40）垂直于所述探杆（1）；

第二连接杆（41），垂直固定于所述第一连接杆（40）的下端，所述第二连接杆（41）的上部固连所述第二接收机（7），所述第二连接杆（41）下端连接有弹性连接机构（42），所述弹性连接机构（42）的下端连接所述第二发射机（6），以使所述第二发射机（6）始终抵接地面。

2.如权利要求1所述的超埋深地下管线探测装置，其特征在于，所述第一滑块（52）的外侧固连有抱环（56），所述抱环（56）绕设于所述探杆（1）的外周，所述抱环（56）内还固定有第二滑块（57），所述第二滑块（57）与所述第一滑块（52）对称设置，所述安装座（53）固定于所述抱环（56）的外周，所述抱环（56）的外周还固定有一配重块（58），所述配重块（58）与所述安装座（53）对称设置。

3.如权利要求1所述的超埋深地下管线探测装置，其特征在于，所述弹性连接机构（42）包括：

支撑杆（420），通过压簧（421）与所述第二连接杆（41）连接，所述第二连接杆（41）的下端具有容纳槽（422），所述压簧（421）的上端固定于所述容纳槽（422）的槽底，所述支撑杆（420）的上端与所述压簧（421）的下端固连，所述支撑杆（420）的下端固连所述第二发射机（6）。

4.如权利要求1所述的超埋深地下管线探测装置，其特征在于，所述转向机构（8）包括转向轮和带动其转向驱动机构，所述转向轮安装于所述探杆（1）的两侧，所述驱动机构与所述微处理器信号连接，与所述电源电连接，所述微处理器通过控制所述驱动机构来带动所述转向轮转动。

5.如权利要求1所述的超埋深地下管线探测装置，其特征在于，所述微处理器还与报警器信号连接，当所述微处理器接收到所述第一接收机（3）和第二接收机（7）接收到的信号相同时，则控制所述报警器报警。

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