一種清管器遠(yuǎn)程監(jiān)測儀及監(jiān)測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種清管器遠(yuǎn)程監(jiān)測儀，包括第一拾取信號探頭，第二拾取信號探頭，第三拾取信號探頭，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，信號存儲顯示模塊，信號處理載波及控制模塊，無線發(fā)射機(jī)GSM網(wǎng)模塊。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測現(xiàn)場不用人來實(shí)時(shí)守候監(jiān)測，當(dāng)清管器通過時(shí)，清管器遠(yuǎn)程監(jiān)測儀會自動及時(shí)的把清管器通過該點(diǎn)的時(shí)間和速度信息記錄以短信形式發(fā)送到監(jiān)測人手機(jī)上。節(jié)省了監(jiān)測人實(shí)時(shí)守候現(xiàn)場的工作量，大大減少了惡劣的野外環(huán)境下在管道上實(shí)時(shí)監(jiān)測人的辛苦。
【專利說明】
一種清管器遠(yuǎn)程監(jiān)測儀及監(jiān)測方法
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)測儀
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(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)作為信號源，在需要監(jiān)測的管線上方放置通過指示儀，當(dāng)清管器通過該監(jiān)測點(diǎn)時(shí)，通過指示儀接收到發(fā)射機(jī)的信號就會產(chǎn)生聲光報(bào)警信號，現(xiàn)場監(jiān)測人員看到了通過指示儀的聲光報(bào)警信號可以判斷清管器通過該點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種監(jiān)測現(xiàn)場不用人來實(shí)時(shí)守候監(jiān)測，當(dāng)清管器通過時(shí)，清管器遠(yuǎn)程監(jiān)測儀會自動及時(shí)的把清管器通過該點(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)測儀，包括第一拾取信號探頭，第二拾取信號探頭，第三拾取信號探頭，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，信號存儲顯示模塊，信號處理載波及控制模塊，無線發(fā)射機(jī)GSM網(wǎng)模塊;所述三個(gè)拾取信號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存儲顯示模塊，所述信號存儲顯示模塊輸出端連接所述信號處理載波及控制模塊，所述信號處理載波及控制模塊連接無線發(fā)射機(jī)GSM網(wǎng)模塊連。
[0006]可選的，所述拾取信號探頭是LC耦合線圈。
[0007]可選的，所述拾取信號探頭中間加有高導(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探頭第一聲鳴叫到所述第二拾取信號探頭第一聲鳴叫時(shí)間大于0.6秒，所述第二拾取信號探頭第一聲鳴叫到所述第三拾取信號探頭第一聲鳴叫時(shí)間大于0.6秒，所述第一拾取信號探頭第一聲鳴叫到所述第三拾取信號探頭第一聲鳴叫時(shí)間大于1.3秒且1秒以下信號。
[0011]根據(jù)本發(fā)明提供的具體實(shí)施例，本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果:
[0012]實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測現(xiàn)場不用人來實(shí)時(shí)守候監(jiān)測，當(dāng)清管器通過時(shí)，清管器遠(yuǎn)程監(jiān)測儀會自動及時(shí)的把清管器通過該點(diǎn)的時(shí)間和速度信息記錄以短信形式發(fā)送到監(jiān)測人手機(jī)上。節(jié)省了監(jiān)測人實(shí)時(shí)守候現(xiàn)場的工作量，大大減少了惡劣的野外環(huán)境下在管道上實(shí)時(shí)監(jiān)測人的辛苦。
【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，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)測儀監(jiān)測方法的流程圖；
[0016]其中標(biāo)號:1_第一信號拾取探頭，2-第二信號拾取探頭，3-第三信號拾取探頭，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-信號存儲顯示模塊，9-信號處理載波及控制模塊，10-無線發(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。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動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)測現(xiàn)場不用人來實(shí)時(shí)守候監(jiān)測，當(dāng)清管器通過時(shí)，清管器遠(yuǎn)程監(jiān)測儀會自動及時(shí)的把清管器通過該點(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】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0020]如圖1所示，本實(shí)施例清管器遠(yuǎn)程監(jiān)測儀通過儀器第一拾取信號探頭I，第二拾取信號探頭2，第三拾取信號探頭3等3個(gè)磁感探頭拾取發(fā)射機(jī)的信號。清管器遠(yuǎn)程監(jiān)測儀對此信號進(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)的信號存儲并可查看，同時(shí)把此信號載波利用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時(shí)間和速度。清管時(shí)真正實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程無人實(shí)時(shí)監(jiān)測功能，避免了風(fēng)沙環(huán)境野外監(jiān)測人的辛苦
[0021]在上述技術(shù)方案中，所述第一拾取信號探頭I，第二拾取信號探頭2，第三拾取信號探頭3是LC耦合線圈，L、C的值通過能接收23.5HZ的信號計(jì)算得出，為了增加耦合靈敏度，線圈中間也加上高導(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，對探頭拾取的微弱電信號進(jìn)行放大，因?yàn)樘筋^拾取的信號除了發(fā)射機(jī)信號外還有空間很多干擾信號，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3次放大濾波對探頭拾取信號處理。盡管對探頭拾取的信號進(jìn)行通過3次放大濾波，得到的信號頻率范圍是21-25HZ，所以仍有假信號(外界干擾信號頻率接近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)—種利用線性系統(tǒng)狀態(tài)方程，通過系統(tǒng)輸入輸出觀測數(shù)據(jù)，對系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行最優(yōu)估計(jì)的算法。由于觀測數(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濾波在測量方差已知的情況下能夠從一系列存在測量噪聲的數(shù)據(jù)中，估計(jì)動態(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。所以還是存在誤報(bào)，即儀器檢測到23.5HZ信號中有個(gè)別是干擾信號。
[0024]上述技術(shù)方案中，所述光耦隔離電路6是對接收并放大的23.5HZ信號進(jìn)行隔離，也是模擬量轉(zhuǎn)換數(shù)子電路的過程，當(dāng)有個(gè)23.5HZ信號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。此電路能把探頭拾取的信號給計(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信號中有個(gè)別是假的，單片機(jī)要對三個(gè)探頭拾取的信號進(jìn)行篩選，篩選的原則是根據(jù)發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號規(guī)律而定，具體的基本規(guī)律如下:滿足1、2、3探頭拾取信號的先后順序，同時(shí)T1>0.6秒;Τ2>0.6秒；10》Τ3>1.3秒(Tl為第一拾取信號探頭I第一聲鳴叫到第二拾取信號探頭2第一聲鳴叫的時(shí)間，Τ2為第二拾取信號探頭2第一聲鳴叫到第三拾取信號探頭3第一聲鳴叫的時(shí)間，Τ3為第一拾取信號探頭I第一聲鳴叫到第三拾取信號探頭3第一聲鳴叫的時(shí)間)，同時(shí)滿足以上條件即符合發(fā)射機(jī)的信號規(guī)律，進(jìn)一步把單個(gè)假的23.5ΗΖ信號區(qū)別開。
[0026]上述技術(shù)方案中，所述對最終正確的信號顯示:此信號為符合發(fā)射機(jī)發(fā)射規(guī)律的真信號進(jìn)行液晶屏顯示，讓用戶能看到可查。
[0027]上述技術(shù)方案中，所述信號處理載波及控制8:把顯示的內(nèi)容通過高頻載波的方式，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)國內(nèi)和國際通信頻率，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，外觀小巧，性價(jià)比高。工作頻率為GSM/GPRS 850/900/1800/1900ΜΗζ，可以低功耗實(shí)現(xiàn)語音、SMS、數(shù)據(jù)和傳真信息的傳輸。
[0028]上述技術(shù)方案中，所述無線發(fā)射機(jī)GSM網(wǎng)8:要顯示的清管器通過信息利用GSM網(wǎng)直接以短信的形式發(fā)送到手機(jī)上。
[0029]本發(fā)明還公開了一種清管器遠(yuǎn)程監(jiān)測方法。圖2為本發(fā)明的清管器遠(yuǎn)程監(jiān)測方法實(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)檢測周期內(nèi)，獲取第一拾取信號探頭第一聲鳴叫到第二拾取信號探頭第一聲鳴叫的時(shí)間Tl ；
[0031 ]步驟202:獲取第二拾取信號探頭第一聲鳴叫到第三拾取信號探頭第一聲鳴叫的時(shí)間Τ2;
[0032]步驟203:獲取第一拾取信號探頭第一聲鳴叫到第三拾取信號探頭第一聲鳴叫的時(shí)間Τ3;
[0033]步驟204:判斷Tl，Τ2，Τ3是否滿足設(shè)定條件，所述設(shè)定條件為Tl >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滿足設(shè)定條件時(shí)，則將拾取的信號發(fā)送到信號存儲顯示模塊進(jìn)行顯示。
[0035]實(shí)施例中信號篩選方法:
[0036]單片機(jī)要對三個(gè)探頭拾取的信號進(jìn)行篩選，篩選的原則是根據(jù)發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號規(guī)律而定，具體的基本規(guī)律如下:滿足1、2、3探頭拾取信號的先后順序，同時(shí)Tl>0.6秒;Τ2>0.6秒；10多T3>1.3秒(Tl為第一拾取信號探頭I第一聲鳴叫到第二拾取信號探頭2第一聲鳴叫的時(shí)間，Τ2為第二拾取信號探頭2第一聲鳴叫到第三拾取信號探頭3第一聲鳴叫的時(shí)間，Τ3為第一拾取信號探頭I第一聲鳴叫到第三拾取信號探頭3第一聲鳴叫的時(shí)間)，同時(shí)滿足以上條件即符合發(fā)射機(jī)的信號規(guī)律，進(jìn)一步把單個(gè)假的23.5ΗΖ信號區(qū)別開，清除了信號中的干擾信號，保證了篩選后的信號都是由系統(tǒng)發(fā)射機(jī)發(fā)射的。
[0037]本說明書中各個(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即可。
[0038]本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本發(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)用范圍上均會有改變之處。綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種清管器遠(yuǎn)程監(jiān)測儀，其特征在于，包括:第一拾取信號探頭，第二拾取信號探頭，第三拾取信號探頭，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，信號存儲顯示模塊，信號處理載波及控制模塊，無線發(fā)射機(jī)GSM網(wǎng)模塊;所述三個(gè)拾取信號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存儲顯示模塊，所述信號存儲顯示模塊輸出端連接所述信號處理載波及控制模塊，所述信號處理載波及控制模塊連接無線發(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)程檢測儀，其特征在于:所述拾取信號探頭是LC耦合線圈。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的清管器遠(yuǎn)程檢測儀，其特征在于:所述拾取信號探頭中間加有高導(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)程檢測儀，其特征在于:所述信號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)程檢測儀，所述方法包括: 在一個(gè)檢測周期內(nèi)，獲取第一拾取信號探頭第一聲鳴叫到第二拾取信號探頭第一聲鳴叫的時(shí)間Tl; 獲取第二拾取信號探頭第一聲鳴叫到第三拾取信號探頭第一聲鳴叫的時(shí)間T2; 獲取第一拾取信號探頭第一聲鳴叫到第三拾取信號探頭第一聲鳴叫的時(shí)間T3; 判斷Tl，T2，T3是否滿足設(shè)定條件，所述設(shè)定條件為Tl >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滿足設(shè)定條件時(shí)，則將拾取的信號發(fā)送到信號存儲顯示模塊進(jìn)行顯示。
【文檔編號】G08C17/02GK106051379SQ201610394425
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月27日
【發(fā)明人】郭作陽, 譚秋仲, 楊勇, 陳亮, 畢晶晶, 趙昂
【申請人】沈陽鑫聯(lián)石化設(shè)備有限公司