[发明专利]PCCP管的电磁检测系统及检测方法

权利要求书

1.一种PCCP管的电磁检测系统，其特征在于：其包括：

激励源电路，用于产生大功率低频交流激励信号；

智能监测层，设在PCCP管的预应力钢丝层和保护层之间，智能监测层内封装有激励线圈和磁传感器装置；所述的激励线圈，用于在激励信号的激发下产生低频交变磁场，预应力钢丝层在交变磁场作用下生成感应磁场；所述的磁传感器装置，用于获取PCCP管不同位置的交变磁场和感应磁场叠加后的磁场强度，并以不同位置的磁场强度作为各个位置的探测信号传输给信号处理系统；

信号处理系统，用于对磁探信号进行处理、将磁探信号转化为数字信号、将数字信号传输给主控电脑；

主控电脑，用于调整激励源电路的参数、根据数字信号的变化情况判断PCCP管的预应力钢丝层是否出现断丝的问题。

2.根据权利要求1所述的PCCP管的电磁检测系统，其特征在于：所述的磁传感器装置包括多个设置在PCCP管不同位置，从而获取PCCP管不同位置磁探信号的磁传感器，形成磁传感器阵列，磁传感器均配有通信线路，通信线路延伸至PCCP管外，并通过线缆与信号处理系统通信连接；

所述的磁传感器的排布方式采用沿PCCP管轴线水平放置的方式、沿水平方向在PCCP管不同管壁高度斜向放置或交叉的放置方式、围绕PCCP管管壁一周或围绕部分圆周的放置方式、水平放置和圆周围绕放置相结合的网格放置方式、斜向放置或交叉放置和圆周围绕放置相结合的网格放置方式中的一种。

3.根据权利要求2所述的PCCP管的电磁检测系统，其特征在于：所述的信号处理系统用于将各个磁传感器探测到的PCCP管不同位置的磁探信号转化为多组数字信号，所述的主控电脑用于根据多组数字信号绘制电磁信号背景图、运行磁场反演算法提取信号特异点并推算断丝的位置和数量。

4.根据权利要求1所述的PCCP管的电磁检测系统，其特征在于：所述的激励源电路包括：

信号发生器，用于产生低频交流信号；

电流放大器，用于增加低频交流信号的功率。

5.根据权利要求1或3所述的PCCP管的电磁检测系统，其特征在于：所述的信号处理系统包括：

前置放大器，用于将磁探信号放大；

滤波器，包括带通滤波器和带阻滤波器，带通滤波器用于根据激励信号频段选出与其同频的磁探信号，排除低频和高频噪声的干扰；带阻滤波器用于根据PCCP管所处环境滤出强干扰信号的影响；

锁相放大器，根据激励源电路频率和相位进一步提高磁探信号的信噪比；

A/D转换器，用于将磁探信号转为数字信号；

数据采集卡，用于采集数字信号并输入给主控电脑。

6.根据权利要求1所述的PCCP管的电磁检测系统，其特征在于：所述的激励线圈采用由金属导线绕制而成的柔性线圈，激励线圈上设有用于连接激励源电路的通信线路，通信线路延伸至PCCP管外并通过线缆与激励源电路连接；所述的激励线圈采用圆形螺旋线圈、正方形螺旋线圈、长方形螺旋线圈、椭圆形螺旋线圈或菱形螺旋线圈中的一种。

7.根据权利要求1所述的PCCP管的电磁检测系统，其特征在于：所述的激励源电路、信号处理系统和主控电脑均设置在地面监测基站内。

8.一种基于权利要求1所述的PCCP管的电磁检测系统的检测方法，其特征在于：其包括以下步骤：

S1.通过主控电脑设置激励源电路的参数，开启激励源电路向激励线圈输出大功率低频交流激励信号，激励线圈在激励信号的激发下产生低频交变磁场；

S2.预应力钢丝层在交变磁场作用下产生感应电流并生成感应磁场，磁传感器装置获取PCCP管不同位置的交变磁场和感应磁场叠加后的磁场强度，并以不同位置的磁场强度作为各个位置的探测信号传输给信号处理系统；

S3.信号处理系统对磁探信号进行放大、排除噪声干扰、提升信噪比处理，并将磁探信号转化为数字信号传输给主控电脑；

S4.主控电脑根据数字信号的变化情况判断PCCP管的预应力钢丝层是否出现断丝的问题。