CN203012152U - 地下金属管线探测仪接收机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种探测城市地下管线的地下金属管线探测仪接收机，属电子测量仪器领域。该接收机由接收模块、前置放大器、低通滤波电路、程控放大模块、电位调整模块、AD采集及DSP单元以及HMI人机界面、按键、显示、通讯单元组成，其采用高磁导率的非晶合金作为接收线圈磁芯材料；采用配谐电容技术形成LC选频电路；在前置放大器后加入高通滤波电路和低通滤波电路，以实现带通滤波；在数据处理中采用数字滤波技术；并采用GPS定位技术，自动显示地埋金属管线的路径及深度的立体图形。本实用新型提高了接收灵敏度，抗干扰能力强，提高了接收电路的信噪比，适应范围广泛，操作便捷。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种探测城市地下管线的地下金属管线探测仪接收机，属电子测量仪器领域。
背景技术
近年来，随着我国经济、科技、城市建设的飞速发展，由于城市地下管线探测工作需要，国内已有不少科研单位、高等院校和生产厂家，先后研制成功并批量生产各类型号管线探测仪，如上海微波技术研究所生产的GXD型，中国地质大学生产的GX型，中兵勘察设计研究院生产的BK型，西安傲华的GXY-2000型地下金属管线探测仪、BK-6A型地下金属管线探测仪、DGC-3A型地下金属管线探测仪，扬州科发电气有限公司的KF6600B定位仪，南通万能检测仪有限公司的SL480定位仪，江苏晟利探测仪器有限公司的SL系列管线定位仪，北京世超公司生产的PGD型等等，均先后被一些管线探测单位用于管线探测工程中。但是由于资源和技术有限，国内地下管线探测仪接收机产品还不够成熟，性能比较低，精度较差，功能和种类较少，主要表现在接收模式固定，抗干扰能力差，测深和定位算法过于简单，适用条件苛刻，操作不够便捷。
发明内容
本实用新型的目的在于，克服现有技术的不足，提供一种抗干扰能力强，精度高，适应范围广泛，操作便捷的新型地下金属管线探测仪接收机。
本实用新型为解决以上技术问题，所采用的技术方案是：
一种地下金属管线探测仪接收机，包括电源模块、接收模块、前置放大器、高通滤波电路、低通滤波电路、程控放大模块、电位调整模块、AD采集及DSP单元以及HMI人机界面、按键、显示、通讯单元，其中，接收模块、前置放大器、高通滤波电路、低通滤波电路、程控放大模块、电位调整模块、AD采集及DSP单元依次连接，AD采集及DSP单元还连接HMI人机界面、按键、显示、通讯单元，电源模块分别为接收模块、前置放大器、高通滤波电路、低通滤波电路、程控放大模块、电位调整模块、AD采集及DSP单元以及HMI人机界面、按键、显示、通讯单元提供电源，AD采集及DSP单元通过模拟开关控制程控放大模块进行切换；所述接收模块中，采用高磁导率的非晶合金作为接收线圈磁芯材料，接收天线设计为三个独立线圈组成的“工”字形线圈组，采用配谐电容技术形成LC选频电路。
进一步地，所述AD采集及DSP单元连接GPS模块。
进一步地，在所述前置放大器后级联高通滤波电路和低通滤波电路。
进一步地，所述前置放大电路选用双核放大器AD8032。
本实用新型的有益效果为：
(1)采用高磁导率的非晶合金作为接收线圈磁芯材料，提高接收灵敏度。
(2)在接收模块中采用配谐电容技术，形成LC选频电路，提取有用信号，抑制无用信号。在前置放大器后加入高通滤波电路和低通滤波电路，实现带通滤波，然后在数据处理中使用数字滤波，进一步滤除干扰，提高接收电路的信噪比。
(3)采用GPS定位技术，自动显示地埋金属管线的路径及深度的立体图形。
(4)水平定位误差及测深误差在±5％以内，最大有效测深为5m。
附图说明
图1为本实用新型的金属管线探测仪接收机的系统框图；
图2为本实用新型的金属管线探测仪接收机中的前置放大电路的电路图；
图3为本实用新型的金属管线探测仪接收机中的高通滤波电路的电路图；
图4为本实用新型的金属管线探测仪接收机中的低通滤波电路的电路图；
图5为本实用新型的金属管线探测仪接收机中的程控放大电路的电路图；
图6为本实用新型的金属管线探测仪接收机中的电位调整电路的电路图；
图7为本实用新型的金属管线探测仪接收机中的AD采集、DSP单元的电路图；
图8为本实用新型的金属管线探测仪接收机中的HMI人机界面的电路图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图来详细说明本实用新型。
实施例1：
如图1所示，地下金属管线探测仪接收机包括电源模块、接收模块、前置放大器、高通滤波电路、低通滤波电路、程控放大模块、电位调整模块、AD采集及DSP单元以及HMI人机界面、按键、显示、通讯单元，其中，接收模块、前置放大器、高通滤波电路、低通滤波电路、程控放大模块、电位调整模块、AD采集及DSP单元依次连接，AD采集及DSP单元还连接HMI人机界面、按键、显示、通讯单元以及GPS模块，电源模块分别为接收模块、前置放大器、高通滤波电路、低通滤波电路、程控放大模块、电位调整模块、AD采集及DSP单元以及HMI人机界面、按键、显示、通讯单元提供电源。
在本实用新型的硬件系统中，针对接收模块，由于二次场信号极其微弱，所以接收传感器的设计显得尤为重要。本机采取以下措施：采用高磁导率的非晶合金作为接收线圈磁芯材料，采用配谐电容技术形成LC选频电路，提取有用信号，抑制无用信号，将接收天线设计为三个独立线圈组成的“工”字形线圈组。
如图2所示，在系统中引入一个前置放大电路，对接收天线的微弱信号进行放大。前置放大电路选用低功耗高速、宽频带的双核放大器AD8032，采用单电源供电+5V，进行程控2级放大，为后面的信号调理做好铺垫。
经前置放大后的信号中仍不可避免地存在干扰信号。为进一步滤除干扰，在后级级联高通滤波电路和低通滤波电路，实现带通滤波的效果。
如图5所示程控放大电路，根据实际的现场经验，程控放大不需要线性放大，只是需要几个放大段就可以了，这样可以提高电路的可靠性；程控放大电路通过使用简单的4段不同的放大倍数，AD采集及DSP单元通过模拟开关控制程控放大模块进行切换。
如图6所示电位调整电路，由于AD的采集范围为0-5V，将信号的中心线提高到2.5V，这样信号就在AD的采样范围之内了。在软件上再减去中心电压的数据就得到有效的数据了。
Claims (4)
1.一种地下金属管线探测仪接收机，包括电源模块、接收模块、前置放大器、高通滤波电路、低通滤波电路、程控放大模块、电位调整模块、AD采集及DSP单元以及HMI人机界面、按键、显示、通讯单元，其中，接收模块、前置放大器、高通滤波电路、低通滤波电路、程控放大模块、电位调整模块、AD采集及DSP单元依次连接，AD采集及DSP单元还连接HMI人机界面、按键、显示、通讯单元，电源模块分别为接收模块、前置放大器、高通滤波电路、低通滤波电路、程控放大模块、电位调整模块、AD采集及DSP单元以及HMI人机界面、按键、显示、通讯单元提供电源，AD采集及DSP单元通过模拟开关控制程控放大模块进行切换，其特征在于：所述接收模块中，采用高磁导率的非晶合金作为接收线圈磁芯材料，接收天线设计为三个独立线圈组成的“工”字形线圈组，采用配谐电容技术形成LC选频电路。
2.根据权利要求1所述的地下金属管线探测仪接收机，其特征在于：所述AD采集及DSP单元连接GPS模块。
3.根据权利要求1所述的地下金属管线探测仪接收机，其特征在于：在所述前置放大器后级联高通滤波电路和低通滤波电路。
4.根据权利要求1或2或3所述的地下金属管线探测仪接收机，其特征在于：所述前置放大电路选用双核放大器AD8032。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105353417A (zh) * | 2015-09-28 | 2016-02-24 | 芜湖市恒峰科技有限公司 | 一种低功耗地下金属管道探测电路 |
| CN105467454A (zh) * | 2015-12-17 | 2016-04-06 | 无锡信大气象传感网科技有限公司 | 一种基于地下金属探测器的自动化控制系统 |
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