一种清管器远程监测仪及监测方法

文档序号:10683175
一种清管器远程监测仪及监测方法
【专利摘要】本发明公开了一种清管器远程监测仪,包括第一拾取信号探头,第二拾取信号探头,第三拾取信号探头,高增益放大电路,卡尔曼滤波筛选电路,光电耦合隔离电路,单片机逻辑筛选模块,信号存储显示模块,信号处理载波及控制模块,无线发射机GSM网模块。本发明实现了监测现场不用人来实时守候监测,当清管器通过时,清管器远程监测仪会自动及时的把清管器通过该点的时间和速度信息记录以短信形式发送到监测人手机上。节省了监测人实时守候现场的工作量,大大减少了恶劣的野外环境下在管道上实时监测人的辛苦。
【专利说明】
一种清管器远程监测仪及监测方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及清理设备领域,特别是涉及一种清管器远程监测仪
【背景技术】
[0002]目前国内的清管定位跟踪系统都是利用清管器携带发射机作为信号源,在需要监测的管线上方放置通过指示仪,当清管器通过该监测点时,通过指示仪接收到发射机的信号就会产生声光报警信号,现场监测人员看到了通过指示仪的声光报警信号可以判断清管器通过该点。

【发明内容】

[0003]本发明的目的是提供一种监测现场不用人来实时守候监测,当清管器通过时,清管器远程监测仪会自动及时的把清管器通过该点的时间和速度信息记录以短信形式发送到监测人手机上。
[0004]为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
[0005]—种清管器远程监测仪,包括第一拾取信号探头,第二拾取信号探头,第三拾取信号探头,高增益放大电路,卡尔曼滤波筛选电路,光电耦合隔离电路,单片机逻辑筛选模块,信号存储显示模块,信号处理载波及控制模块,无线发射机GSM网模块;所述三个拾取信号探头输出端连接所述高增益放大电路,所述高增益放大电路输出端连接所述卡尔曼滤波筛选电路,所述卡尔曼滤波筛选电路输出端连接所述光电耦合隔离电路,所述光电耦合隔离电路输出端连接所述单片机逻辑筛选模块,所述单片机逻辑筛选模块输出端连接所述信号存储显示模块,所述信号存储显示模块输出端连接所述信号处理载波及控制模块,所述信号处理载波及控制模块连接无线发射机GSM网模块连。
[0006]可选的,所述拾取信号探头是LC耦合线圈。
[0007]可选的,所述拾取信号探头中间加有高导磁材料镍1J85。
[0008]可选的,所述高增益放大电路是集成块LM224运算放大器。
[0009]可选的,所述信号处理载波及控制模块采用S頂900四频通信模块和ARM926EJ-S芯片处理器。
[0010]可选的,筛选所述第一拾取信号探头第一声鸣叫到所述第二拾取信号探头第一声鸣叫时间大于0.6秒,所述第二拾取信号探头第一声鸣叫到所述第三拾取信号探头第一声鸣叫时间大于0.6秒,所述第一拾取信号探头第一声鸣叫到所述第三拾取信号探头第一声鸣叫时间大于1.3秒且1秒以下信号。
[0011]根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:
[0012]实现了监测现场不用人来实时守候监测,当清管器通过时,清管器远程监测仪会自动及时的把清管器通过该点的时间和速度信息记录以短信形式发送到监测人手机上。节省了监测人实时守候现场的工作量,大大减少了恶劣的野外环境下在管道上实时监测人的辛苦。
【附图说明】
[0013]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1为本发明实施例清管器远程监测仪的结构示意图;
[0015]图2为本发明实施例清管器远程监测仪监测方法的流程图;
[0016]其中标号:1_第一信号拾取探头,2-第二信号拾取探头,3-第三信号拾取探头,4-高增益放大电路,5-卡尔曼滤波筛选电路,6-光电耦合隔离电路,7-单片机逻辑筛选模块,8-信号存储显示模块,9-信号处理载波及控制模块,10-无线发射机GSM网模块。
【具体实施方式】
[0017]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
[0018]本发明的目的是提供一种监测现场不用人来实时守候监测,当清管器通过时,清管器远程监测仪会自动及时的把清管器通过该点的时间和速度信息记录以短信形式发送到监测人手机上。
[0019]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0020]如图1所示,本实施例清管器远程监测仪通过仪器第一拾取信号探头I,第二拾取信号探头2,第三拾取信号探头3等3个磁感探头拾取发射机的信号。清管器远程监测仪对此信号进行放大滤波、筛选后,再次利用计算机进行逻辑筛选确认,把最终确认的信号存储并可查看,同时把此信号载波利用GSM网络以短信的形式发送到手机上,手机以短信的形式显示清管器的通过时间和速度。清管时真正实现了远程无人实时监测功能,避免了风沙环境野外监测人的辛苦
[0021]在上述技术方案中,所述第一拾取信号探头I,第二拾取信号探头2,第三拾取信号探头3是LC耦合线圈,L、C的值通过能接收23.5HZ的信号计算得出,为了增加耦合灵敏度,线圈中间也加上高导磁材料镍IJ85。
[0022]在上述技术方案中,所述增益放大电路4是利用集成块LM224运算放大器,对探头拾取的微弱电信号进行放大,因为探头拾取的信号除了发射机信号外还有空间很多干扰信号,所以在放大前进行23.5HZ的带通滤波器进行滤波,在此阶段通过3次放大滤波对探头拾取信号处理。尽管对探头拾取的信号进行通过3次放大滤波,得到的信号频率范围是21-25HZ,所以仍有假信号(外界干扰信号频率接近23.5HZ)。
[0023]上述技术方案中,所述卡尔曼滤波筛选电路5是指卡尔曼滤波(Ka I m a ηfiltering)—种利用线性系统状态方程,通过系统输入输出观测数据,对系统状态进行最优估计的算法。由于观测数据中包括系统中的噪声和干扰的影响,所以最优估计也可看作是滤波过程。数据滤波是去除噪声还原真实数据的一种数据处理技术,Kalman滤波在测量方差已知的情况下能够从一系列存在测量噪声的数据中,估计动态系统的状态.需要计算机编程实现,并能够对现场采集的数据进行实时的更新和处理.卡尔曼滤波处理后能把23.5HZ以外的信号基本都能去掉,但是空气中仍有频率是23.5HZ的干扰、叠波等信号。所以还是存在误报,即仪器检测到23.5HZ信号中有个别是干扰信号。
[0024]上述技术方案中,所述光耦隔离电路6是对接收并放大的23.5HZ信号进行隔离,也是模拟量转换数子电路的过程,当有个23.5HZ信号输出到光耦隔离电路,此电路输出计算机一个数字信号。此电路能把探头拾取的信号给计算机进行判断。
[0025]上述技术方案中,所述单片机逻辑筛选确认电路7:单片机接收的23.5HZ信号中有个别是假的,单片机要对三个探头拾取的信号进行筛选,筛选的原则是根据发射机发射的信号规律而定,具体的基本规律如下:满足1、2、3探头拾取信号的先后顺序,同时T1>0.6秒;Τ2>0.6秒;10》Τ3>1.3秒(Tl为第一拾取信号探头I第一声鸣叫到第二拾取信号探头2第一声鸣叫的时间,Τ2为第二拾取信号探头2第一声鸣叫到第三拾取信号探头3第一声鸣叫的时间,Τ3为第一拾取信号探头I第一声鸣叫到第三拾取信号探头3第一声鸣叫的时间),同时满足以上条件即符合发射机的信号规律,进一步把单个假的23.5ΗΖ信号区别开。
[0026]上述技术方案中,所述对最终正确的信号显示:此信号为符合发射机发射规律的真信号进行液晶屏显示,让用户能看到可查。
[0027]上述技术方案中,所述信号处理载波及控制8:把显示的内容通过高频载波的方式,再利用物联网技术,采用SIMCOM公司的S頂900四频通信模块,可适应国内和国际通信频率,GSM/GPRS模块,完全采用SMT封装形式,同时采用了功能强大的ARM926EJ-S芯片处理器。S頂900性能稳定,外观小巧,性价比高。工作频率为GSM/GPRS 850/900/1800/1900ΜΗζ,可以低功耗实现语音、SMS、数据和传真信息的传输。
[0028]上述技术方案中,所述无线发射机GSM网8:要显示的清管器通过信息利用GSM网直接以短信的形式发送到手机上。
[0029]本发明还公开了一种清管器远程监测方法。图2为本发明的清管器远程监测方法实施例的流程图。如图2所示,该方法可以包括:
[0030]步骤201:在一个检测周期内,获取第一拾取信号探头第一声鸣叫到第二拾取信号探头第一声鸣叫的时间Tl ;
[0031 ]步骤202:获取第二拾取信号探头第一声鸣叫到第三拾取信号探头第一声鸣叫的时间Τ2;
[0032]步骤203:获取第一拾取信号探头第一声鸣叫到第三拾取信号探头第一声鸣叫的时间Τ3;
[0033]步骤204:判断Tl,Τ2,Τ3是否满足设定条件,所述设定条件为Tl >0.6秒,Τ2>0.6秒且1秒多Τ3 > 1.3秒,得到判断结果;
[0034]步骤205:当判断结果表示Tl,Τ2,Τ3满足设定条件时,则将拾取的信号发送到信号存储显示模块进行显示。
[0035]实施例中信号筛选方法:
[0036]单片机要对三个探头拾取的信号进行筛选,筛选的原则是根据发射机发射的信号规律而定,具体的基本规律如下:满足1、2、3探头拾取信号的先后顺序,同时Tl>0.6秒;Τ2>0.6秒;10多T3>1.3秒(Tl为第一拾取信号探头I第一声鸣叫到第二拾取信号探头2第一声鸣叫的时间,Τ2为第二拾取信号探头2第一声鸣叫到第三拾取信号探头3第一声鸣叫的时间,Τ3为第一拾取信号探头I第一声鸣叫到第三拾取信号探头3第一声鸣叫的时间),同时满足以上条件即符合发射机的信号规律,进一步把单个假的23.5ΗΖ信号区别开,清除了信号中的干扰信号,保证了筛选后的信号都是由系统发射机发射的。
[0037]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0038]本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【主权项】
1.一种清管器远程监测仪,其特征在于,包括:第一拾取信号探头,第二拾取信号探头,第三拾取信号探头,高增益放大电路,卡尔曼滤波筛选电路,光电耦合隔离电路,单片机逻辑筛选模块,信号存储显示模块,信号处理载波及控制模块,无线发射机GSM网模块;所述三个拾取信号探头输出端连接所述高增益放大电路,所述高增益放大电路输出端连接所述卡尔曼滤波筛选电路,所述卡尔曼滤波筛选电路输出端连接所述光电耦合隔离电路,所述光电耦合隔离电路输出端连接所述单片机逻辑筛选模块,所述单片机逻辑筛选模块输出端连接所述信号存储显示模块,所述信号存储显示模块输出端连接所述信号处理载波及控制模块,所述信号处理载波及控制模块连接无线发射机GSM网模块连。2.根据权利要求1所述的清管器远程检测仪,其特征在于:所述拾取信号探头是LC耦合线圈。3.根据权利要求2所述的清管器远程检测仪,其特征在于:所述拾取信号探头中间加有高导磁材料镍1J85。4.根据权利要求1所述的清管器远程检测仪,其特征在于:所述高增益放大电路是集成块LM224运算放大器。5.根据权利要求1所述的清管器远程检测仪,其特征在于:所述信号处理载波及控制模块采用S頂900四频通信模块和ARM926EJ-S芯片处理器。6.—种清管器远程监测方法,其特征在于,应用于权利要求1所述的清管器远程检测仪,所述方法包括: 在一个检测周期内,获取第一拾取信号探头第一声鸣叫到第二拾取信号探头第一声鸣叫的时间Tl; 获取第二拾取信号探头第一声鸣叫到第三拾取信号探头第一声鸣叫的时间T2; 获取第一拾取信号探头第一声鸣叫到第三拾取信号探头第一声鸣叫的时间T3; 判断Tl,T2,T3是否满足设定条件,所述设定条件为Tl >0.6秒,T2>0.6秒且10秒多T3>1.3秒,得到判断结果; 当所述判断结果表示Tl,T2,T3满足设定条件时,则将拾取的信号发送到信号存储显示模块进行显示。
【文档编号】G08C17/02GK106051379SQ201610394425
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月27日
【发明人】郭作阳, 谭秋仲, 杨勇, 陈亮, 毕晶晶, 赵昂
【申请人】沈阳鑫联石化设备有限公司
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