专利名称：探测掩埋导体的系统的制作方法
技术领域：
本实用新型有关一种探测掩埋导体的系统。
背景技术：
在对埋有电缆，光纤或其它公共运输管路或管道地方进行开挖或其它工作之前， 确定掩埋的线缆或管路的位置非常重要，从而避免在工作中将掩埋的线缆或管路损坏。一 旦掩埋的设施的位置确定后，掩埋的公共设施的深度就可以被计算出来，从而确定一个安 全的开挖深度。通电导体会产生电磁辐射，而电磁辐射可以有电天线探测出来。如果光纤缆线或 非金属的公共管路或管道安装有小型追踪电线，该追踪电线可以感应交流电从而产生电磁 辐射。众所周知，使用探测器可以探测到由通交流电的导体产生的电磁场。一种此类探测器工作在两个模式中的一种上，称为“主动”或“被动”模式。每一 个模式有其自有的探测频率带宽。被动模式包括“电源”模式和“辐射”模式。在功率模式下，探测器可以探测到由 50/60赫兹主电源供电的交流电的导体产生的磁场，或者由于位于附近带交流电并且具有 高达5K赫兹的高次谐波的电缆感应，从而使一个导体间接辐射的磁场。在辐射模式下，探 测器可以探测到掩埋导体再辐射的超低频的辐射能量。原始的超低频的辐射信号源是由多 个超低频长波发射器产生的，其可以是军用或民用的。在主动模式下，信号发射器可以产生已知频率和幅度的交变磁场，其可以在附近 掩埋的导体上感应出电流。信号发射器可以直接与导体连接，或者在不能实现直接相连的 情况下，信号发射器可以放置在接近掩埋导体的地方并且可以在导体上感应出信号。掩埋 导体再辐射的信号是由信号发射器产生的。当使用主动模式的时候，必须考虑多个因素。当发射器由板上电池供电的时候，有 效的产生测试信号并且尽可能节约使用发射器的能量就非常的重要，从而最大程度上延长 发射器电池的使用寿命。因此发射器发出的可探测的测试信号的能量应该尽可能小，从而 减少电池消耗。此外，高功率信号会与无关线缆发生耦合并且传播到其它线缆上，从而使探 测目标掩埋导体产生困难。发射器可以在多个频率上传输一个交流测试信号。频率的选择依据多个因素，例 如，将测试信号感应在掩埋导体的方便性和相邻信号产生的干扰。对于交流测试信号的频率选择，当线缆的阻抗很高时(一般指如果地面是干的， 或者当目标线缆是绝缘的双线并且没有共同的接地参数的时候)，使用高频信号；对于主 供电电缆和连续的金属管道，使用中频信号；对于长距离追踪，并且在线缆终端有很好的接 地贿赂的时候，使用低频信号。初始选择的测试信号的频率也许由于相邻信号的干扰变得不适合。由其它相邻导 体承载的信号与测试信号在同一个频率上或者是测试信号频率的谐波频率会导致接收器 探测到的信号具有很差的 噪比。这种相邻频率造成的干扰会要求改变发射器产生的信号的频率，从而避免相邻信号产生的干扰。因此，当使用发射器在掩埋的导体上产生一个交流测试电流的时候，操作者可能 需要重复设置发射器的信号功率和频率，使发射器产生的信号的频率具有合适的频率和有 效功率从而可以被接收器探测出来。这需要发射器和接收器分别配备一个操作员，或者一 个操作员往返于发射机和接收器放置的目标地点之间，这非常的耗费时间。Schonstedt Instruments Co.的美国专利US 6356082揭露了一个探测掩埋导体 的系统，包括一个发射器和一个接收器，在两者之间建立一个无线链接，从而允许远离发射 器的操作员从接收器处就可以从发射器处得到重要信息，并且控制发射器的操作。当将一个测试信号应用于一个待追踪的目标掩埋导体的时候，如果有第二个掩埋 导体非常接近于目标导体，就会有困难产生。当第二个导体载有接地回路电流的时候，由于 两个掩埋导体之间的耦合电容或直接接合，载有测试信号的目标掩埋导体辐射的场可能会 在第二个掩埋导体上感应出电流。第二个导体上的感应电流会使第二个导体产生再辐射， 并且被接收器接收。因此，当追踪掩埋导体路径的时候，需要确认被追踪的导体是目标导体 而不是第二个掩埋导体，因为测试信号从目标导体上耦合到第二个掩埋导体上。雷迪有限公司的专利W090/09601描述了一个追踪一个掩埋的通电导体，具体内 容如下。一个交流测试信号具有第一和第二部分，其频率和相位相关，应用于一个目标导 体，并且电磁场从多个不同的地点被探测。通过考虑第一和第二部分的相位，可以确定被探 测到的导体是目标导体还是第二个导体。在本申请中，我们描述了一个可探测掩埋导体的改进系统，可以克服传统系统的 不足之处。
实用新型内容本实用新型的第一个目的是提供一个探测掩埋导体的系统，该系统包括一个可 在所述的掩埋导体上产生一个交流测试电流的装置；一个可探测所述的掩埋导体上的测试 电流产生的电磁场的装置；和一个在探测电磁场的装置和产生交流测试电流的装置之间可 提供通信链接的装置；其中可产生交流测试电流的装置和可探测电磁场的装置被分别设置 为具有以下通讯链接关系的装置可探测电磁场的装置可以根据可探测电磁式装置探测的 电磁场的响应，设定由可产生交流测试电流的装置产生的测试电流的特性。该可产生交流测试电流的装置和可探测电磁场的装置被分别设置为具有以下通 讯链接关系的装置可探测电磁场的装置设置为可以确定测试电流的理想特性，并且发送 这个测试电流的理想特性给可产生交流测试电流的装置；和可产生交流测试电流的装置设 置为可以接收测试电流的理想特性并且根据由可探测电磁场的装置确定的理想特性来设 置测试电流的特性。由可探测电磁场的装置的测试电流的特性包括测试电流的功率和/或频率。可探测电磁场的装置和可产生交流测试电流的装置之间的通信链接由可探测电 磁场的装置和可产生交流测试电流的装置每个都有的收发机提供。可探测电磁场的装置和可产生交流测试电流的装置之间的通信链接可以是双工 或半双工的通信链接。可探测电磁场的装置还包括计算在特定频率上探测到的电磁场的信噪比的装置。
4[0022]计算在特定频率上探测到的电磁场的信噪比的装置与可探测电磁场的装置之间 的通信链接关系是如果信噪比低于一个较低门限，所述可探测电磁场的装置可改变交流 测试电流的频率。所述的较低的门限可以是IOHz带宽的20dB，最佳地是IOHz带宽的12dB和IOHz 带宽的6dB。可探测电磁场的装置设置为可改变交流测试电流的功率，如果信噪比高于一个较 高门限。所述的较高的门限可以是IOHz带宽的40dB，最佳地是IOHz带宽的50dB和IOHz 带宽的60dB。可探测电磁场的装置设置为可根据发射器接地复数阻抗来设定测试电流的特性。可探测电磁场的装置和可产生交流测试电流的装置之间的通信链接可以是无线 通信链接。无线通信链接可以使用蓝牙通信协议。可探测电磁场的装置设置为可设定由发射器产生的测试电流的特性，而不需要系 统操作员的干预。所述掩埋导体的测试电流可以由可产生交流测试电流的装置通过输出模块产生， 这个输出模块可以辐射电磁场从而在所述的掩埋导体内感应测试电流，或者间接地连接所 述的掩埋导体的一部分或者将输出模块固定在所述的掩埋导体的附近。可探测电磁场的装置包括可以探测由所述掩埋导体中的测试电流产生的电磁场 的多个天线。每一个天线输出一个场强信号代表该天线的电磁场。该系统还包括一个放大器可以放大场强信号，和一个模数转换器可以转换场强信 号为数字信号；和一个数字信号处理器可以处理数字信号并且隔离预定频率带宽的信号。本实用新型的第二个目的是提供一个探测掩埋导体的方法，该方法包括提供一 个可在所述的掩埋导体上产生一个交流测试电流的发射器；一个可探测所述的掩埋导体上 的测试电流产生的电磁场的接收器；和提供一个在探测电磁场的装置和产生交流测试电流 的装置之间的通信链接；其中接收器可通过接收器和发射器之间的通信链接设定由发射器 产生的测试电流的特性。该接收器可以通过以下方式设定由发射器产生的交流电流的特性通过接收器确 定测试电流的理想特性；发送测试电流的理想特性给发射器；通过接收器接收测试电流的 理想特性；并且根据接收器确定的理想特性通过发射器设定测试电流的理想特性。接收器设定的测试电流的特性包括测试电流的功率和/或频率。接收器和发射器之间的通信链接由接收器和发射器每个都有的收发机提供。接收器和发射器之间的通信链接可以是双工或半双工的通信链接。接收器计算在特定频率上探测到的电磁场的信噪比。接收器可改变交流测试电流的频率，例如通过增加或降低频率17Hz，如果信噪比 低于一个较低门限。所述的较低的门限可以是IOHz带宽的20dB，最佳地是IOHz带宽的12dB和IOHz 带宽的6dB。接收器可改变交流测试电流的功率，如果信噪比高于一个较高门限。所述的较高 的门限可以是IOHz带宽的40dB，最佳地是IOHz带宽的50dB和IOHz带宽的60dB。[0041]接收器设置为可根据发射器接地复数阻抗来设定测试电流的特性。接收器和发射器之间的通信链接可以是无线通信链接。无线通信链接可以使用蓝 牙通信协议。接收器可设定由发射器产生的测试电流的特性，而不需要系统操作员的干预。所述掩埋导体的测试电流可以由发射器通过输出模块产生，这个输出模块可以辐 射电磁场从而在所述的掩埋导体内感应测试电流，或者间接地连接所述的掩埋导体的一部 分或者将输出模块固定在所述的掩埋导体的附近。接收器包括可以探测由所述掩埋导体中的测试电流产生的电磁场的多个天线。每一个天线输出一个场强信号代表该天线的电磁场。该接收器还包括一个放大器 可以放大场强信号，和一个模数转换器可以转换场强信号为数字信号；和一个数字信号处 理器可以处理数字信号并且隔离预定频率带宽的信号。本实用新型的第三个目的是提供一个可承载计算机可读码的载体媒介，从而可以 控制微处理器来执行上述方法。本实用新型的再一个目的是提供一个探测掩埋导体的系统，该系统包括一个可 在所述的掩埋导体上产生一个交流测试电流的发射器；一个可探测所述的掩埋导体上的测 试电流产生的电磁场的接收器；和一个在发射器和接收器之间可提供通信链接的装置；其 中发射器和接收器之间的通信链接关系被设置为接收器可以通过在接收器和发射器之间 通信链接，根据接收器探测的电磁场的响应，设定由发射器产生的测试电流的特性。应用本实用新型探测掩埋导体的系统，具有以下有益效果可以更加精确便捷地 探测地下的掩埋导体；本系统可以毫无异议的确定被探测到的场是否为应用了测试信号的 目标导体辐射的或是被其它导体辐射的，克服了传统技术在接近目标导体的位置具有另外 导体时遇到的困难；本系统兼容性强，可以应用于任何的传统方式中；本系统智能化程度 高，能够减少人工操作，等等。
图1为本实用新型一个实施例可探测掩埋导体系统的示意图；图2为图1所示系统的发射器的框图；图3为图1所示系统的接收器的框图；图4为本实用新型第一个实施例使用图1所示系统设定由发射器产生的测试信号 传输功率和频率方法的流程图；图5为本实用新型第二个实施例使用图1所示系统设定由发射器产生的测试信号 传输功率和频率方法的流程图；图6为本实用新型一个实施例使用图1所示系统重新设定由发射器产生的测试信 号的不同频率分量之间的相位差方法的流程图。
具体实施方式
根据本实用新型的一个实施例，图1是探测一个掩埋导体的系统1的示意图，包括 一个便携发射器5和一个便携接收器7。该发射器5放置在一个掩埋导体3的附近，并且作 为一个可在掩埋导体3上产生一个交流电流测试信号的工具。这样，接收器7为一个可以探测在所述的掩埋导体3上的测试电流产生的磁场11的工具。发射器的一个天线被输入一个交变电压，来产生一个连接掩埋导体3周围的磁场 9，从而在掩埋导体3上感应一个交流电流测试信号。这个交流电流测试信号作为一个电磁 场11被掩埋导体3辐射，从而可以被接收器7探测出来。发射器5和接收器7均包括一个通信模块13，15。每个通信模块13，15包括一个 收发设备，可为接收器7和发射器5之间提供通信链接。控制信号使用无线通信技术传输， 如蓝牙(RTM)标准。在其它实施例中，可以使用其它的有线或无线技术来为接收器7和发 射器5之间传输控制信号。图2为图1的系统1中一个便携发射器5的框图。交流电流测试信号由一个输出 模块21辐射，并且耦合到掩埋导体3上，从而在掩埋导体3上产生交流测试电流。在其它 的实施例中，如果直接接触导体是可行的，发射信号可以通过直接连接输出模块21和掩埋 导体3或将输出模块21固定在掩埋导体3的周围的传统技术应用于掩埋导体3。输出模块 21也可以充斥在一个范围，从而给该范围内的所有导线通电。由输出模块21产生的测试信号由一个信号处理模块23控制。该信号处理模块23 设置信号功率，频率和调制方式，来应用于掩埋导体3。信号处理模块23和输出模块21由 一个控制器25控制。发射器5的操作由操作员通过一个用户界面模块27设定，或者由接 收器7发送到通信模块15的命令设定，具体描述如下。用户界面模块27传输信息给发射器5的操作员，并且可以包括一个或多个可以显 示信息的显示器为该仪器的操作员，输入设备如键盘或触摸屏，和一个声音输入设备如喇 叭或蜂鸣器。除了通信模块15从接收器7的通信模块13收/发发送和接受命令，通信模 块15还可以使发射器5与一个个人计算机或一个个人数位助理连接(未在图中示出)。 发射器5还包括一个记忆模块29和一个电源模块31，电源模块包括一个电源如电池和一个 电源管理电路。发射器5包括一个可计算发射器处的接地复数阻抗的工具。接地的复数阻抗可通 过比较驱动输出模块21的电压的相位和幅度和输出模块21的电流的相位和幅度得到。这 些相位之间的关系取决于应用测试信号的负载(公共设施)的本性。如果负载主要是阻性 的，那么电流和电压的相位基本一致。对于一个主要是容性的负载，电流的相位会超前于电 压的相位达90度，并且如果负载主要是感性的，那么电流的相位会滞后于电压的相位达90 度。便携发射器5的各部分设置在一个外壳内(图中未示出)。图3是图1所示系统1的一个便携接收器7框图。由掩埋导体3辐射的电磁场11 被一个天线模块31中的天线探测出来。每一个天线输出一个场强信号代表天线的电磁场。 天线模块31的输出由信号处理模块33输入，其包括一个可以分离预期频率的信号信号处 理模块33，和处理这些信号从而获得他们的特性。信号处理模块33包括一个预放大阶段， 如被探测信号较弱的时候，可放大由天线输出的场强信号。信号处理模块33还包括一个模 数转换器，可将场强信号转换为数字信号，和一个数字信号处理模块，可以处理数字化了的 信号。像发射器5，接收器7还包括一个控制器35，电源模块37，通信模块13，记忆模块39 和用户界面41。便携接收器7的各部分设置在一个外壳内(图中未示出)。接收器7和发射器5的通信模块13，15提供一个接收器7和发射器5之间的通信 /数据链接，从而增强系统1操作员的定位能力，简化了操作界面，并且帮助一个用户同时操作接收器7和发射器5。在本实施例中，通信链接为一个射频遥测系统，可在接收器7和 发射器5之间提供半双工通信。在其它实施例中，可以使用全双工的通信链接。通过使用长距离蓝牙(RTM)收发器，如Ezurio (RTM) BTM404长距离蓝牙(RTM)系 列，接收器7和发射器5之间的通信链接可以保持在可视距离800米的范围内。这个通信 标准在通信链接的范围和接收器7和发射器5中电池要求的低功率消耗中提供了很好的 平衡，从而维持通信链接。其它的通信标准也可以应用于其它的实施例中。在本实施例中，接收器7可以全权控制发射器5。通信传输层基于标准的串行接口 协议，适用于同步或异步串行数据。接收器7作为总线控制器，发射器5作为从属设备。所 有从接收器7发送给发射器的的命令有发射器5确认，从而使发射器5和接收器进行同步。 如果由于校验和误差或者确认信号未被接收器接收，接收器7和发射器5均假设该命令未 被激活。系统1的第一个实施例中，接收器命令和发射器响应在表1中给出。表1接收器命令和发射器响应
命令_
设定频率 ^ 设定功率要求 设定电压要求 设定电流要求 增加/降低频率 感应模式开/关 8KFF开/关 CD波形开/关 ACD波形开/关 增加CD Fl相位在第二个实施例中，接收器7和发射器5具有扩展命令和响应，如表2所示。表2第二个实施例中附加接收器命令和发射器响应
命令
请求接地阻抗 请求功率输出 请求电压输出 请求电流输出 请求电池电压 在图1的本实用新型的第一个实施例中，根据图4所示的方法，系统1可以通过遥 控设定由发射器5发射的测试信号的特性。
8[0075]发射器5和接收器7被开启，并且在步骤SlOl中，发射器5和接收器7之间的通 信链接被建立起来。测试信号的特性包括频率和功率，其中在步骤S103中，频率和特性通 过用户界面27通过发射器5初始设定。测试信号由发射器5发射，并且直接或间接的与 掩埋导体发生耦合，从而在掩埋导体3内产生交流测试电流。测试信号的频率被输入到接 收器7，所以接收器7可以监控与发射器5产生的测试信号频率同频的信号。在步骤S105 中，通过使用已知的放大器，滤波器，信号处理技术，在测试信号的频率下，接收器7探测由 掩埋导体辐射的电磁场11。在步骤S107中，接收器7在测试信号的频率下计算测试信号的信噪比。测试信号 的信噪比应该比高于一个较低的门限值，从而可以处理测试信号，在步骤S109中，接收器7 确定在测试信号的频率下探测到的信号是否高于一个较低的门限值。如果在测试信号的 频率上有噪声，例如由于相邻信号的干扰或同频率的谐波产生的，那么在步骤Slll中，接 收器7通过少量的调整信号频率来确定一个新的测试信号，如在正负17赫兹的范围内。是 否调整信号频率可以由接收器自动进行确定(根据信噪比的估计值)，或者在操作者的要 求下手动改变。在步骤S113中，接收器7发送一个“设定频率”和“设定功率要求”命令给 发射器5，发射器5通过发送一个确认响应给接收器7确认该命令。该方法然后回到步骤 S103,并且重复步骤S103至S113，直到接收器7探测的测试信号的信噪比高于一个较低的 门限值。较低的门限值是至少20dB (10赫兹带宽)，最佳的是至少12dB (10赫兹带宽)和进 一步最佳的是至少6dB(10赫兹带宽)。一旦信噪比确定为高于较低的门限值，然后在步骤S115，接收器7确定由发射器5 发射的测试信号的传输功率是否可以被降低。一个较高的门限值是40dB (10赫兹带宽)，最 佳的是至少50dB(10赫兹带宽)和进一步最佳的是至少60dB(10赫兹带宽)。测试信号的 传输功率的降低可以降低发射器5的功率消耗，从而延长了电源模块29的工作时间，同时 可以产生具有接收器7可接收信噪比的测试信号。如果较低的信噪比可以接受，那么在步 骤S117中，接收器7确定一个较低的测试信号功率，并且在步骤S113中，接收器7发送一 个“设定频率”和“设定功率要求”命令给发射器5，发射器5通过发送一个确认响应给接收 器7确认该命令。该方法然后回到步骤S103，并且重复步骤S103至S117，直到接收器7探 测的测试信号的信噪比高于一个较低的门限值，并且测试信号的传输功率为最佳值。一旦 这些条件都满足，在步骤S119中，接收器处理测试信号，从而确定，例如掩埋导体的深度。在本实用新型的第二个实施例中，根据图5所示的方法，图1所示的系统1可以远 程遥控设定发射器5发射的测试信号的特性。由上所述并参考表3和表4，在第二个实施例 中，接收器7和发射器5具有一个扩展的命令和响应集。对于第一个实施例，在第二个实施例中，发射器5和接收器7被开启，并且在步骤 S201中，发射器5和接收器7之间的通信链接被建立起来。中在步骤S203中，发射器5测 量接地的复数阻抗，并且发送阻抗值给接收器。在本实施例中，这个步骤是接收器7发送给 发射器5的“请求接地阻抗”命令的响应。在其它实施例中，一旦发射器5和接收器7之间 的通信链路建立起来以后，发射器5可以周期性的测量并且发送接地阻抗的测量数据给接 收器7，或者发射器可以测量并且发送接地阻抗的测量数据给接收器7。接收器7使用由发射器5发送的复杂阻抗测量数据，来初始设定传输的测试信号
9的频率。如果负载被确定为是低阻性或主要是感性，那么初始设定发射器测试信号为低频 率。如果如果负载被确定为是高阻性或主要是容性，那么初始设定发射器测试信号为高频率。在步骤S205，接收器7发射一个“设定频率”和一个“设定功率要求”命令给发射 器5，发射器5通过发送一个确认响应给接收器7确认该命令。在步骤S207中，测试信号的 功率和频率由发射器5根据接收器7发送的命令设定。由发射器5发送的测试信号与掩埋 导体3产生耦合。在步骤S209中，接收器7探测有掩埋导体3辐射的一个电磁信号11，并且在步骤 S211中，对于第一个实施例，接收器7在测试信号的频率下计算测试信号的信噪比。在步骤 S213中，接收器7确定在测试信号的频率下探测到的信号是否高于一个较低的门限值。如 果信噪比低于门限值，那么在步骤S215中，如上所述，接收器7通过少量的调整信号频率来 确定一个新的测试信号。该方法然后回到步骤S205，并且重复步骤S205至S215，直到接收 器7探测的测试信号的信噪比高于门限值。一旦信噪比确定为高于较低的门限值，然后在步骤S217，接收器7确定是否由发 射器5发射的测试信号的传输功率是否可以被降低。如果较低的信噪比可以接受，那么在 步骤S219中，接收器7确定一个较低的测试信号功率。该方法然后回到步骤S205，并且重 复步骤S205至S219，直到接收器7探测的测试信号的信噪比高于门限值，并且测试信号的 传输功率为最佳值。一旦这些条件都满足，在步骤S221中，接收器处理测试信号，从而确 定，例如掩埋导体3的深度。在W090/09601中描述的技术被应用于本实用新型中，与发射器5和接收器7之间 的通信链路结合，从而增强操作者的探测能力。在本最佳实施例中，一个信号分量是其 它信号分量f2频率的两倍。在其它实施例中，一个信号分量可以为其它信号分量的偶数整 数倍或次谐波。如果应用于目标导体的测试信号与附近的第二个导体耦合，那么很可能这个信号 的相位与原始信号相反。在相邻导体间的耦合机构可以是阻性，容性或者是感性的。在阻 性耦合的情况下，当信号沿低阻抗路径返回至发射器有可能出现相位漂移。因此，已知探测 信号的分量f” f2的相位分别是和Φ 2，有可能能够区别外流的“原始信号”和有害的 第二个信号。这种方法叫做电流方向识别。在接收器，加倍较低频率f2可产生同频率的两个信号f1; 2f2，并分别具有相位Φ fl 和2 Φκ。Φη-2Φ 2的值为相位不变量，也就是说其具有原始导体的一个值，并且对于相邻 的公共设施的信号有一个180度的相位偏移。因此，可以毫无异议的确定被探测到的场是 否为应用了测试信号的目标导体辐射的或是被其它导体辐射的。通过这种方法，接收器两个信号的相位可以被比较，从而识别测试信号应用的导 体和载有接地回路电流的导体。当两个频率分量f工，f2通过2倍数分离的时候，高频率分量f工的容性泄漏电流至少 是低频率分量4的两倍。这回导致频率分量f” f2沿导体会有不同的衰减率和相位偏移， 从而导致在接收器7产生的频率分量f1; f2之间的相位差Φη_2 Φ 2的漏电。因此，沿掩埋导体长度上分散的点上测量的相位反转可能是由于测试信号耦合到 第二个导体上，或者是由于在频率分量f2的相位间的相位便宜的累积。[0091]当沿目标导体探测测试信号的时候，为了克服潜在的不确定性，两个频率分量f\， f2之间的相位差分别在一个初始相位偏移已知的参考点和一个参考相位差相比较。当测量 的f1; f2之间的相位差增加的时候，重置参考相位差，从而相位泄漏可以被追踪。这个技术 被称为电流方向重置。在本实用新型的一个实施例中，根据图6所示的方法，图1所示的系统1可以重新 设定电流方向测量。在步骤S301中，f1;f2之间的初始相位差由在与发射器5足够近的位 置上的接收器7计算出来，由泄漏导致的相位反转不会发生。在步骤S303中，在参考位置 上由接收器7计算出来的f1; f2之间的相位差被储存在接收器7的记忆模块39内。接收器7沿掩埋导体3移动，并且在步骤S305中，f1; f2之间下一个相位差被计算， 并且在参考位置和电流位置之间的相位泄漏被计算出来。在步骤S307中，如果相位泄漏低 于较低的门限值，那么不会有任何动作，并且接收器7继续沿掩埋导体3移动，并且进行进 一步的相位测量，然后范围步骤S303。较低的门限值是5度，最佳是在3度到5度之间，更 佳的是2度。在步骤S307中，如果相位泄漏高于较低的门限值，那么在步骤S309中，是否相位 泄漏高于较高的门限值可以被确定。如果相位泄漏被确定高于较高的门限值，那么在步骤 S311中，接收器确定接收器探测的导体其上的测试信号是从目标导体上耦合来的，或者操 作员远离了参考位置从而发生了一个大的相位泄漏。接收器发送一个警告给操作员存在相 位反转。在步骤S313中，操作员必须返回最近的参考位置，在这个位置上，已知测试信号没 有耦合至第二个导体上，并在这里继续探测。较高的幅度门限值为60度，最佳为80度，更 佳为88度。如果相位泄漏在较高和较低的门限值之间，那么在步骤S315中，接收器发送一个 表1中的“增加⑶Fl相位”命令给发射器，从而增加的相位，因此可以降低和f2之 间的相位差。在步骤S317中，发射器5在这个增加的相位，并且在步骤S303中，在新的 参考位置上的和f2之间的相位差被储存在接收器7中。发射器5发送一个“增加⑶Fl 相位”确认信息给接收器7.各种改进对习之技术者而言是显而易知的，并且所有的改进都应该落在本实用新 型的权利范围中内。本实用新型的各个方面都可以应用于任何的传统方式中，例如，使用特定的硬件， 或者小型的硬件或软件。处理设备可以包括任何适合的带有程序的设备，例如通用计算 机，个人数位助理，移动电话，如WAP或第三代电话等等。既然本实用新型可以应用为软件， 本实用新型的各个方面也可以包括在可编程仪器上的计算机应用。计算机软件可以通过任 何传统的载体媒介提供给可编程仪器。载体媒介可包括一个静态的载体媒介，如载有计算 机码的电，光，微波，声波，射频信号。这种静态的载体媒介的一个例子是在IP网络上载有 计算机码的TCP/IP信号，例如Internet。这种载体媒介还可以包括一个存储媒介，存储处 理器可读码，如软盘，硬盘，⑶ROM， 带或固态记忆装置。
权利要求一个探测掩埋导体的系统，其特征是，该系统包括可在所述的掩埋导体上产生一个交流测试电流的装置；可探测所述的掩埋导体上的测试电流产生的电磁场的装置；和在可探测电磁场的装置和可产生交流测试电流的装置之间可提供通信链接的装置；其中可产生交流测试电流的装置和可探测电磁场的装置被分别设置为具有以下通讯链接关系的装置可探测电磁场的装置可以根据可探测电磁式装置探测的电磁场的响应，设定由可产生交流测试电流的装置产生的测试电流的特性。
2.如权利要求1所述的系统，其特征是，该可产生交流测试电流的装置和可探测电磁 场的装置被分别设置为具有以下通讯链接关系的装置可探测电磁场的装置设置为可以确定测试电流的理想特性，并且发送这个测试电流的 理想特性给可产生交流测试电流的装置；和可产生交流测试电流的装置设置为可以接收测试电流的理想特性，并且根据由可探 测电磁场的装置确定的理想特性来设置测试电流的特性。
3.如权利要求1所述的系统，其特征是，可探测电磁场的装置和可产生交流测试电流 的装置之间的通信链接由可探测电磁场的装置和可产生交流测试电流的装置每个都有的 收发机提供。
4.如权利要求1所述的系统，其特征是，可探测电磁场的装置和可产生交流测试电流 的装置之间的通信链接可以是双工或半双工的通信链接。
5.如权利要求1所述的系统，其特征是，可探测电磁场的装置还包括计算在特定频率 上探测到的电磁场的信噪比的装置。
6.如权利要求1所述的系统，其特征是，可探测电磁场的装置和可产生交流测试电流 的装置之间的通信链接可以是无线通信链接。
7.如权利要求1所述的系统，其特征是，所述掩埋导体的测试电流可以由可产生交流 测试电流的装置通过输出模块产生，这个输出模块可以辐射电磁场从而在所述的掩埋导体 内感应测试电流，或者间接地连接所述的掩埋导体的一部分或者将输出模块固定在所述的 掩埋导体的附近。
8.如权利要求1所述的系统，其特征是，可探测电磁场的装置包括可以探测由所述掩 埋导体中的测试电流产生的电磁场的多个天线。
9.如权利要求8所述的系统，其特征是，该系统还包括一个放大器可以放大场强信号， 和一个模数转换器可以转换场强信号为数字信号；和一个数字信号处理器可以处理数字信 号并且隔离预定频率带宽的信号。
10.一个探测掩埋导体的系统，其特征是，该系统包括一个可在所述的掩埋导体上产生一个交流测试电流的发射器；一个可探测所述的掩埋导体上的测试电流产生的电磁场的接收器；和一个在发射器和接收器之间可提供通信链接的装置；其中发射器和接收器之间的通信链接关系被设置为接收器可以根据接收器探测的电 磁场的响应，设定由发射器产生的测试电流的特性。
专利摘要一种探测掩埋导体的系统包括一个发射器，其可以在掩埋的导体中产生交流测试电流，和一接收器，其可以探测由掩埋导体上测试电流产生的电磁场。在接收器和发射器之间设置一通信链接。接收器测量由测试电流产生电磁场的信噪比，并且如果这个信噪比低于一个门限，则接收器控制发射器设定测试电流的频率和/或功率特性。该系统用于探测掩埋于地下的导体。
文档编号G01V3/08GK201749196SQ20092000756
公开日2011年2月16日 申请日期2009年3月2日 优先权日2008年2月29日
发明者杰夫·汤普森, 约翰·马克果 申请人:雷迪有限公司