[发明专利]探测载流导体的方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及探测载流导体的方法及设备。

背景技术

在埋藏了电缆、光缆或其它公用管道或导管处开始挖掘或其它操 作之前，确定这些埋地电缆或导管的位置以确保其在操作过程中不被 损坏是很重要的。并且对于可以追踪埋地电缆或导管的路线也是有用 的。载流导体发射可以由电天线探测到的电磁辐射。如果光缆或非金 属公用管道或导管与小型电追踪线(small electrical tracer line)配合， 则在追踪线中可以感应交流电流，进而辐射电磁辐射。使用探测器来 探测由承载交流电的导体发射的电磁场是公知的。

一种类型的探测器以三种模式中的一种工作。这些模式分类为无 源模式或者有源模式，无源模式为“电力”模式和“无线电”模式。 各模式具有自己的探测频带。

电力模式中，探测器探测由承载50/60Hz的AC主电源的导体产 生的磁场，或因承载AC电能的附近电缆的作用与约至3KHz的高次谐 波一起从导体再辐射的磁场。无线电模式中，探测器探测由埋地导体 再辐射的超低频率(VLF)无线电能量。原始的VLF无线电信号的来 源是多个商用和军用VLF长波发射器。

有源模式中，信号发射器产生已知频率和调制的交变磁场，该交 变磁场在附近的埋地导体中感应电流。信号发射器可以直接连接至导 体，或者可以在不能直接接入的地方，将信号发射器邻近埋地导体放 置，则在导体中可以感应信号。埋地导体再辐射由信号发射器产生的 信号。

这些系统广泛可用，且已由无线电探测公司(Radiodetection Ltd) 以商标“C.A.T”和“Genny”上市一段时间。

发明内容

本发明为现有的系统提供更多优点，为用户提供附加功能和益处。 探测器在灵敏度、动态范围和选择性方面获得良好的性能。典型的参 数是6×10^-15特斯拉灵敏度(指1Hz带宽)，141dB rms/Hz动态范围， 以及允许1Hz过渡带120dB衰减的选择性。探测器可以数字编程以接 收上至44KHz的任何频率且在任何限定的带宽处理。

根据本发明的第一方面，提供一种探测埋地载流导体的方法，包 括：利用邻近所述导体并且在地面上方的磁性传感器，以产生第一和 第二相应的场强信号，所述场强信号的每个与由所述导体产生的已知 频带的电磁场的强度成比例；采样所述第一和第二场强信号，以分别 产生第一和第二数字信号；处理所述第一和第二数字信号，以离析所 述相应的已知频带的第一和第二信号；处理所述离析的第一和第二信 号，以产生表示所述载流导体到所述相应的磁性传感器的接近程度的 信号；及产生与表示所述载流导体的接近程度的信号量成比例的音频 和/或视觉警报；其中用两个或更多不同的频带同时处理所述第一和第 二数字信号。

优选地所述不同的频带为：(i)超低频带；(ii)电源电力频带；及 (iii)由专用信号发射器产生的预定频带。

根据本发明的第二方面，提供一种用于探测埋地载流导体的探测 器，包括：两个间隔开的磁性传感器(3，5)，各磁性传感器用于将来 自所述导体的电磁辐射转换为相应的第一和第二场强信号，第一和第 二场强信号与由所述导体产生的已知频带的电磁场的强度成比例；用 于采样所述第一和第二场强信号以产生相应的第一和第二数字信号的 装置；用于处理所述第一和第二数字信号以离析相应的已知频带的第 一和第二信号的装置；用于处理所述离析的第一和第二信号以产生表 示所述载流导体到所述磁性传感器的接近程度的信号的装置；用于产 生与表示所述载流导体的接近程度的信号量成比例的音频和/或视觉警 报的装置；其中用两个或更多不同的频带同时处理所述第一和第二数 字信号。

优选地所述不同的频带可选择为：(i)超低频带；(ii)电源电流频 带；及(iii)由用于探测载流导体的探测器的专用信号发射器产生的预 定频带。

优选地所述探测器包含可视的显示器，所述显示器设置为响应所 述用于产生音频和/或视觉警报的装置的而产生视觉警报。

优选地，所述探测器包括设置为响应用于产生音频和/或视觉警报 的装置的音频警报，以提供可听见的音频警报。

优选地，所述探测器包括用以选择所述探测器的操作模式的手动 操作装置，由此促使所述探测器在可选择的频带中，或者在单独一个 频带中，或者以两个或更多不同频带中，同时处理所述第一和第二数 字信号。