一種清管器遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)儀及監(jiān)測(cè)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種清管器遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)儀，包括第一拾取信號(hào)探頭，第二拾取信號(hào)探頭，第三拾取信號(hào)探頭，高增益放大電路，卡爾曼濾波篩選電路，光電耦合隔離電路，單片機(jī)邏輯篩選模塊，信號(hào)存儲(chǔ)顯示模塊，信號(hào)處理載波及控制模塊，無(wú)線(xiàn)發(fā)射機(jī)GSM網(wǎng)模塊。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)不用人來(lái)實(shí)時(shí)守候監(jiān)測(cè)，當(dāng)清管器通過(guò)時(shí)，清管器遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)儀會(huì)自動(dòng)及時(shí)的把清管器通過(guò)該點(diǎn)的時(shí)間和速度信息記錄以短信形式發(fā)送到監(jiān)測(cè)人手機(jī)上。節(jié)省了監(jiān)測(cè)人實(shí)時(shí)守候現(xiàn)場(chǎng)的工作量，大大減少了惡劣的野外環(huán)境下在管道上實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人的辛苦。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種清管器遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)儀及監(jiān)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及清理設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種清管器遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)儀
【背景技術(shù)】
[0002]目前國(guó)內(nèi)的清管定位跟蹤系統(tǒng)都是利用清管器攜帶發(fā)射機(jī)作為信號(hào)源，在需要監(jiān)測(cè)的管線(xiàn)上方放置通過(guò)指示儀，當(dāng)清管器通過(guò)該監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí)，通過(guò)指示儀接收到發(fā)射機(jī)的信號(hào)就會(huì)產(chǎn)生聲光報(bào)警信號(hào)，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)人員看到了通過(guò)指示儀的聲光報(bào)警信號(hào)可以判斷清管器通過(guò)該點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)不用人來(lái)實(shí)時(shí)守候監(jiān)測(cè)，當(dāng)清管器通過(guò)時(shí)，清管器遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)儀會(huì)自動(dòng)及時(shí)的把清管器通過(guò)該點(diǎn)的時(shí)間和速度信息記錄以短信形式發(fā)送到監(jiān)測(cè)人手機(jī)上。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案:
[0005]—種清管器遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)儀，包括第一拾取信號(hào)探頭，第二拾取信號(hào)探頭，第三拾取信號(hào)探頭，高增益放大電路，卡爾曼濾波篩選電路，光電耦合隔離電路，單片機(jī)邏輯篩選模塊，信號(hào)存儲(chǔ)顯示模塊，信號(hào)處理載波及控制模塊，無(wú)線(xiàn)發(fā)射機(jī)GSM網(wǎng)模塊;所述三個(gè)拾取信號(hào)探頭輸出端連接所述高增益放大電路，所述高增益放大電路輸出端連接所述卡爾曼濾波篩選電路，所述卡爾曼濾波篩選電路輸出端連接所述光電耦合隔離電路，所述光電耦合隔離電路輸出端連接所述單片機(jī)邏輯篩選模塊，所述單片機(jī)邏輯篩選模塊輸出端連接所述信號(hào)存儲(chǔ)顯示模塊，所述信號(hào)存儲(chǔ)顯示模塊輸出端連接所述信號(hào)處理載波及控制模塊，所述信號(hào)處理載波及控制模塊連接無(wú)線(xiàn)發(fā)射機(jī)GSM網(wǎng)模塊連。
[0006]可選的，所述拾取信號(hào)探頭是LC耦合線(xiàn)圈。
[0007]可選的，所述拾取信號(hào)探頭中間加有高導(dǎo)磁材料鎳1J85。
[0008]可選的，所述高增益放大電路是集成塊LM224運(yùn)算放大器。
[0009]可選的，所述信號(hào)處理載波及控制模塊采用S頂900四頻通信模塊和ARM926EJ-S芯片處理器。
[0010]可選的，篩選所述第一拾取信號(hào)探頭第一聲?shū)Q叫到所述第二拾取信號(hào)探頭第一聲?shū)Q叫時(shí)間大于0.6秒，所述第二拾取信號(hào)探頭第一聲?shū)Q叫到所述第三拾取信號(hào)探頭第一聲?shū)Q叫時(shí)間大于0.6秒，所述第一拾取信號(hào)探頭第一聲?shū)Q叫到所述第三拾取信號(hào)探頭第一聲?shū)Q叫時(shí)間大于1.3秒且1秒以下信號(hào)。
[0011]根據(jù)本發(fā)明提供的具體實(shí)施例，本發(fā)明公開(kāi)了以下技術(shù)效果:
[0012]實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)不用人來(lái)實(shí)時(shí)守候監(jiān)測(cè)，當(dāng)清管器通過(guò)時(shí)，清管器遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)儀會(huì)自動(dòng)及時(shí)的把清管器通過(guò)該點(diǎn)的時(shí)間和速度信息記錄以短信形式發(fā)送到監(jiān)測(cè)人手機(jī)上。節(jié)省了監(jiān)測(cè)人實(shí)時(shí)守候現(xiàn)場(chǎng)的工作量，大大減少了惡劣的野外環(huán)境下在管道上實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人的辛苦。
【附圖說(shuō)明】
[0013]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1為本發(fā)明實(shí)施例清管器遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本發(fā)明實(shí)施例清管器遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)方法的流程圖；
[0016]其中標(biāo)號(hào):1_第一信號(hào)拾取探頭，2-第二信號(hào)拾取探頭，3-第三信號(hào)拾取探頭，4-高增益放大電路，5-卡爾曼濾波篩選電路，6-光電耦合隔離電路，7-單片機(jī)邏輯篩選模塊，8-信號(hào)存儲(chǔ)顯示模塊，9-信號(hào)處理載波及控制模塊，10-無(wú)線(xiàn)發(fā)射機(jī)GSM網(wǎng)模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0018]本發(fā)明的目的是提供一種監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)不用人來(lái)實(shí)時(shí)守候監(jiān)測(cè)，當(dāng)清管器通過(guò)時(shí)，清管器遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)儀會(huì)自動(dòng)及時(shí)的把清管器通過(guò)該點(diǎn)的時(shí)間和速度信息記錄以短信形式發(fā)送到監(jiān)測(cè)人手機(jī)上。
[0019]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0020]如圖1所示，本實(shí)施例清管器遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)儀通過(guò)儀器第一拾取信號(hào)探頭I，第二拾取信號(hào)探頭2，第三拾取信號(hào)探頭3等3個(gè)磁感探頭拾取發(fā)射機(jī)的信號(hào)。清管器遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)儀對(duì)此信號(hào)進(jìn)行放大濾波、篩選后，再次利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行邏輯篩選確認(rèn)，把最終確認(rèn)的信號(hào)存儲(chǔ)并可查看，同時(shí)把此信號(hào)載波利用GSM網(wǎng)絡(luò)以短信的形式發(fā)送到手機(jī)上，手機(jī)以短信的形式顯示清管器的通過(guò)時(shí)間和速度。清管時(shí)真正實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程無(wú)人實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能，避免了風(fēng)沙環(huán)境野外監(jiān)測(cè)人的辛苦
[0021]在上述技術(shù)方案中，所述第一拾取信號(hào)探頭I，第二拾取信號(hào)探頭2，第三拾取信號(hào)探頭3是LC耦合線(xiàn)圈，L、C的值通過(guò)能接收23.5HZ的信號(hào)計(jì)算得出，為了增加耦合靈敏度，線(xiàn)圈中間也加上高導(dǎo)磁材料鎳IJ85。
[0022]在上述技術(shù)方案中，所述增益放大電路4是利用集成塊LM224運(yùn)算放大器，對(duì)探頭拾取的微弱電信號(hào)進(jìn)行放大，因?yàn)樘筋^拾取的信號(hào)除了發(fā)射機(jī)信號(hào)外還有空間很多干擾信號(hào)，所以在放大前進(jìn)行23.5HZ的帶通濾波器進(jìn)行濾波，在此階段通過(guò)3次放大濾波對(duì)探頭拾取信號(hào)處理。盡管對(duì)探頭拾取的信號(hào)進(jìn)行通過(guò)3次放大濾波，得到的信號(hào)頻率范圍是21-25HZ，所以仍有假信號(hào)(外界干擾信號(hào)頻率接近23.5HZ)。
[0023]上述技術(shù)方案中，所述卡爾曼濾波篩選電路5是指卡爾曼濾波(Ka I m a ηfiltering)—種利用線(xiàn)性系統(tǒng)狀態(tài)方程，通過(guò)系統(tǒng)輸入輸出觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行最優(yōu)估計(jì)的算法。由于觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)中包括系統(tǒng)中的噪聲和干擾的影響，所以最優(yōu)估計(jì)也可看作是濾波過(guò)程。數(shù)據(jù)濾波是去除噪聲還原真實(shí)數(shù)據(jù)的一種數(shù)據(jù)處理技術(shù)，Kalman濾波在測(cè)量方差已知的情況下能夠從一系列存在測(cè)量噪聲的數(shù)據(jù)中，估計(jì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài).需要計(jì)算機(jī)編程實(shí)現(xiàn)，并能夠?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的更新和處理.卡爾曼濾波處理后能把23.5HZ以外的信號(hào)基本都能去掉，但是空氣中仍有頻率是23.5HZ的干擾、疊波等信號(hào)。所以還是存在誤報(bào)，即儀器檢測(cè)到23.5HZ信號(hào)中有個(gè)別是干擾信號(hào)。
[0024]上述技術(shù)方案中，所述光耦隔離電路6是對(duì)接收并放大的23.5HZ信號(hào)進(jìn)行隔離，也是模擬量轉(zhuǎn)換數(shù)子電路的過(guò)程，當(dāng)有個(gè)23.5HZ信號(hào)輸出到光耦隔離電路，此電路輸出計(jì)算機(jī)一個(gè)數(shù)字信號(hào)。此電路能把探頭拾取的信號(hào)給計(jì)算機(jī)進(jìn)行判斷。
[0025]上述技術(shù)方案中，所述單片機(jī)邏輯篩選確認(rèn)電路7:單片機(jī)接收的23.5HZ信號(hào)中有個(gè)別是假的，單片機(jī)要對(duì)三個(gè)探頭拾取的信號(hào)進(jìn)行篩選，篩選的原則是根據(jù)發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號(hào)規(guī)律而定，具體的基本規(guī)律如下:滿(mǎn)足1、2、3探頭拾取信號(hào)的先后順序，同時(shí)T1>0.6秒;Τ2>0.6秒；10》Τ3>1.3秒(Tl為第一拾取信號(hào)探頭I第一聲?shū)Q叫到第二拾取信號(hào)探頭2第一聲?shū)Q叫的時(shí)間，Τ2為第二拾取信號(hào)探頭2第一聲?shū)Q叫到第三拾取信號(hào)探頭3第一聲?shū)Q叫的時(shí)間，Τ3為第一拾取信號(hào)探頭I第一聲?shū)Q叫到第三拾取信號(hào)探頭3第一聲?shū)Q叫的時(shí)間)，同時(shí)滿(mǎn)足以上條件即符合發(fā)射機(jī)的信號(hào)規(guī)律，進(jìn)一步把單個(gè)假的23.5ΗΖ信號(hào)區(qū)別開(kāi)。
[0026]上述技術(shù)方案中，所述對(duì)最終正確的信號(hào)顯示:此信號(hào)為符合發(fā)射機(jī)發(fā)射規(guī)律的真信號(hào)進(jìn)行液晶屏顯示，讓用戶(hù)能看到可查。
[0027]上述技術(shù)方案中，所述信號(hào)處理載波及控制8:把顯示的內(nèi)容通過(guò)高頻載波的方式，再利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，采用SIMCOM公司的S頂900四頻通信模塊，可適應(yīng)國(guó)內(nèi)和國(guó)際通信頻率，GSM/GPRS模塊，完全采用SMT封裝形式，同時(shí)采用了功能強(qiáng)大的ARM926EJ-S芯片處理器。S頂900性能穩(wěn)定，外觀(guān)小巧，性?xún)r(jià)比高。工作頻率為GSM/GPRS 850/900/1800/1900ΜΗζ，可以低功耗實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、SMS、數(shù)據(jù)和傳真信息的傳輸。
[0028]上述技術(shù)方案中，所述無(wú)線(xiàn)發(fā)射機(jī)GSM網(wǎng)8:要顯示的清管器通過(guò)信息利用GSM網(wǎng)直接以短信的形式發(fā)送到手機(jī)上。
[0029]本發(fā)明還公開(kāi)了一種清管器遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)方法。圖2為本發(fā)明的清管器遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)方法實(shí)施例的流程圖。如圖2所示，該方法可以包括:
[0030]步驟201:在一個(gè)檢測(cè)周期內(nèi)，獲取第一拾取信號(hào)探頭第一聲?shū)Q叫到第二拾取信號(hào)探頭第一聲?shū)Q叫的時(shí)間Tl ；
[0031 ]步驟202:獲取第二拾取信號(hào)探頭第一聲?shū)Q叫到第三拾取信號(hào)探頭第一聲?shū)Q叫的時(shí)間Τ2;
[0032]步驟203:獲取第一拾取信號(hào)探頭第一聲?shū)Q叫到第三拾取信號(hào)探頭第一聲?shū)Q叫的時(shí)間Τ3;
[0033]步驟204:判斷Tl，Τ2，Τ3是否滿(mǎn)足設(shè)定條件，所述設(shè)定條件為T(mén)l >0.6秒，Τ2>0.6秒且1秒多Τ3 > 1.3秒，得到判斷結(jié)果；
[0034]步驟205:當(dāng)判斷結(jié)果表示Tl，Τ2，Τ3滿(mǎn)足設(shè)定條件時(shí)，則將拾取的信號(hào)發(fā)送到信號(hào)存儲(chǔ)顯示模塊進(jìn)行顯示。
[0035]實(shí)施例中信號(hào)篩選方法:
[0036]單片機(jī)要對(duì)三個(gè)探頭拾取的信號(hào)進(jìn)行篩選，篩選的原則是根據(jù)發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號(hào)規(guī)律而定，具體的基本規(guī)律如下:滿(mǎn)足1、2、3探頭拾取信號(hào)的先后順序，同時(shí)Tl>0.6秒;Τ2>0.6秒；10多T3>1.3秒(Tl為第一拾取信號(hào)探頭I第一聲?shū)Q叫到第二拾取信號(hào)探頭2第一聲?shū)Q叫的時(shí)間，Τ2為第二拾取信號(hào)探頭2第一聲?shū)Q叫到第三拾取信號(hào)探頭3第一聲?shū)Q叫的時(shí)間，Τ3為第一拾取信號(hào)探頭I第一聲?shū)Q叫到第三拾取信號(hào)探頭3第一聲?shū)Q叫的時(shí)間)，同時(shí)滿(mǎn)足以上條件即符合發(fā)射機(jī)的信號(hào)規(guī)律，進(jìn)一步把單個(gè)假的23.5ΗΖ信號(hào)區(qū)別開(kāi)，清除了信號(hào)中的干擾信號(hào)，保證了篩選后的信號(hào)都是由系統(tǒng)發(fā)射機(jī)發(fā)射的。
[0037]本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。
[0038]本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處。綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種清管器遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)儀，其特征在于，包括:第一拾取信號(hào)探頭，第二拾取信號(hào)探頭，第三拾取信號(hào)探頭，高增益放大電路，卡爾曼濾波篩選電路，光電耦合隔離電路，單片機(jī)邏輯篩選模塊，信號(hào)存儲(chǔ)顯示模塊，信號(hào)處理載波及控制模塊，無(wú)線(xiàn)發(fā)射機(jī)GSM網(wǎng)模塊;所述三個(gè)拾取信號(hào)探頭輸出端連接所述高增益放大電路，所述高增益放大電路輸出端連接所述卡爾曼濾波篩選電路，所述卡爾曼濾波篩選電路輸出端連接所述光電耦合隔離電路，所述光電耦合隔離電路輸出端連接所述單片機(jī)邏輯篩選模塊，所述單片機(jī)邏輯篩選模塊輸出端連接所述信號(hào)存儲(chǔ)顯示模塊，所述信號(hào)存儲(chǔ)顯示模塊輸出端連接所述信號(hào)處理載波及控制模塊，所述信號(hào)處理載波及控制模塊連接無(wú)線(xiàn)發(fā)射機(jī)GSM網(wǎng)模塊連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清管器遠(yuǎn)程檢測(cè)儀，其特征在于:所述拾取信號(hào)探頭是LC耦合線(xiàn)圈。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的清管器遠(yuǎn)程檢測(cè)儀，其特征在于:所述拾取信號(hào)探頭中間加有高導(dǎo)磁材料鎳1J85。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清管器遠(yuǎn)程檢測(cè)儀，其特征在于:所述高增益放大電路是集成塊LM224運(yùn)算放大器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清管器遠(yuǎn)程檢測(cè)儀，其特征在于:所述信號(hào)處理載波及控制模塊采用S頂900四頻通信模塊和ARM926EJ-S芯片處理器。6.—種清管器遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，應(yīng)用于權(quán)利要求1所述的清管器遠(yuǎn)程檢測(cè)儀，所述方法包括: 在一個(gè)檢測(cè)周期內(nèi)，獲取第一拾取信號(hào)探頭第一聲?shū)Q叫到第二拾取信號(hào)探頭第一聲?shū)Q叫的時(shí)間Tl; 獲取第二拾取信號(hào)探頭第一聲?shū)Q叫到第三拾取信號(hào)探頭第一聲?shū)Q叫的時(shí)間T2; 獲取第一拾取信號(hào)探頭第一聲?shū)Q叫到第三拾取信號(hào)探頭第一聲?shū)Q叫的時(shí)間T3; 判斷Tl，T2，T3是否滿(mǎn)足設(shè)定條件，所述設(shè)定條件為T(mén)l >0.6秒，T2>0.6秒且10秒多T3>1.3秒，得到判斷結(jié)果； 當(dāng)所述判斷結(jié)果表示Tl，T2，T3滿(mǎn)足設(shè)定條件時(shí)，則將拾取的信號(hào)發(fā)送到信號(hào)存儲(chǔ)顯示模塊進(jìn)行顯示。
【文檔編號(hào)】G08C17/02GK106051379SQ201610394425
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年5月27日
【發(fā)明人】郭作陽(yáng), 譚秋仲, 楊勇, 陳亮, 畢晶晶, 趙昂
【申請(qǐng)人】沈陽(yáng)鑫聯(lián)石化設(shè)備有限公司