[发明专利]一种用于电缆巡检的自动循迹系统及方法

权利要求书

1.用于电缆巡检的自动循迹系统，其特征在于，包括正弦信号发生设备和巡检机器车；

所述正弦信号发生设备包括信号发生模块和信号注入模块；

所述信号发生模块用于产生正弦导航信号，所述正弦导航信号的信号频率和信号强度均可调；

所述信号注入模块用于将所述正弦导航信号注入目标电缆屏蔽层中；

所述巡检机器车包括驱动模块、信息处理模块、超声波探测模块和正弦信号接收模块；

所述超声探测模块安装于所述巡检机器车四周，用于获取所述巡检机器车与障碍物之间的距离信息，并将所述距离信息发送给所述信息处理模块；

所述信息处理模块根据所述距离信息发送控制命令给所述驱动模块，通过所述驱动模块控制所述巡检机器车避开障碍物，并与电缆沟侧壁维持安全距离；

所述正弦信号接收模块包括两组信号接收装置，所述两组信号接收装置分别安装于所述巡检机器车的左右两侧；

所述正弦信号接收模块接收到目标电缆屏蔽层发出的正弦导航信号后，所述正弦信号接收模块比较左右两侧的信号接收装置接收到的正弦导航信号的强度大小；

当左侧信号接收装置捕捉到的信号强度大于右侧时，发送比较结果信息给所述信息处理模块，所述信息处理模块根据所述比较结果信息发送控制命令给所述驱动模块，所述驱动模块控制所述巡检机器车向左侧转弯；

当右侧信号接收装置捕捉到的信号强度大于左侧时，所述正弦信号接收模块发送比较结果信息给所述信息处理模块，所述信息处理模块根据所述比较结果信息发送控制命令给所述驱动模块，所述驱动模块控制所述巡检机器车向右侧转弯。

2.根据权利要求1所述的用于电缆巡检的自动循迹系统，其特征在于，还包括终止命令电子标识设备，所述终止命令电子标识设备利用射频信号向所述巡检机器车发射终止命令。

3.根据权利要求2所述的用于电缆巡检的自动循迹系统，其特征在于，所述巡检机器车还包括射频信号接收模块，所述射频信号接收模块接收到所述终止命令电子标识设备发出的终止命令后，发送反馈信息给所述信息处理模块，所述信息处理模块根据所述反馈信息发送控制命令给所述驱动模块，所述驱动模块控制所述巡检机器车停止移动，等待回收。

4.根据权利要求1所述的用于电缆巡检的自动循迹系统，其特征在于，所述巡检机器车还包括调节模块，所述调节模块包括安全距离调节器，所述安全距离调节器用于调节所述巡检机器车行驶过程中距电缆沟侧壁的安全距离。

5.根据权利要求4所述的用于电缆巡检的自动循迹系统，其特征在于，所述调节模块还包括信号接收频率调节器，所述信号接收频率调节器用于调节所述正弦信号接收模块接收的正弦导航信号的频段。

6.根据权利要求1所述的用于电缆巡检的自动循迹系统，其特征在于，所述信号注入模块包括信号传输线和连接装置，所述连接装置的一端通过所述信号传输线与所述信号发生模块连接，所述连接装置的另一端连接目标电缆屏蔽层。

7.根据权利要求6所述的用于电缆巡检的自动循迹系统，其特征在于，当从目标电缆终端处开始巡检，有屏蔽层接地线时，采用信号夹作为连接装置，所述信号夹夹在屏蔽层接地线上。

8.根据权利要求6所述的用于电缆巡检的自动循迹系统，其特征在于，当从目标电缆中间段开始巡检，无屏蔽层接地线时，采用HFCT作为连接装置，所述HFCT钳在电缆上，利用电磁感应原理与屏蔽层进行电磁连接。

9.根据权利要求1所述的用于电缆巡检的自动循迹系统，其特征在于，所述正弦信号接收模块还包括信号比较器。

10.一种用于电缆巡检的自动循迹方法，其特征在于，基于权利要求1-9任一所述的用于电缆巡检的自动循迹系统，包括以下步骤：

预先在目标电缆沟终点处设置所述终止命令电子标识设备；

将所述巡检车机器车置于目标电缆沟中，打开所述超声波探测模块、所述正弦信号接收模块和所述射频信号接收模块；

判断巡检起始位置，当从电缆终端处开始巡检时，使用信号夹作为连接装置，通过所述信号传输线和所述信号夹将所述正弦信号发生装置与目标电缆屏蔽层接地线物理连接；当从电缆中间段开始巡检时，使用HFCT作为连接装置，通过所述信号传输线和所述HFCT将所述正弦信号发生装置与电缆屏蔽层电磁连接；

打开正弦信号发生设备，所述正弦信号发生设备向电缆屏蔽层中注入正弦导航信号，通过所述信号接收频率调节器将所述巡检机器车接收的正弦导航信号的频率调节至与所述正弦信号发生设备发出的正弦导航信号频率一致；

判断所述巡检机器车接收到的正弦导航信号的强度是否达到设定阈值，如果未达到设定阈值，调节所述正弦信号发生设备向电缆屏蔽层注入正弦导航信号的频率，并相应通过所述信号接收频率调节器将所述巡检机器车接收的正弦导航信号的频率调节至与所述正弦信号发生设备发出的正弦导航信号频率一致，直至所述巡检机器车接收到的正弦导航信号的强度达到设定阈值后，不再调节所述正弦信号发生设备向电缆屏蔽层注入正弦导航信号的频率；

调节所述安全距离调节器，设置所述巡检机器车行进过程中距离电缆沟侧壁的距离，完成设置后，所述巡检机器车开始前行；

所述巡检机器车沿一定频率的正弦信号前进，通过利用所述巡检机器车四周安装的超声波探测模块规避障碍，并与电缆沟侧壁保持安全距离；

所述巡检机器车到达电缆沟终点后，所述射频信号接收模块接收到所述终止命令电子标识设备发出的终止命令，所述射频信号接收模块发送反馈信息给所述信息处理模块，所述信息处理模块根据所述反馈信息发送控制命令给所述驱动模块，所述驱动模块控制所述巡检机器车终止动作，原地等待回收。