一种磁方位角检测装置和方法制造方法及图纸

一种磁方位角检测装置和方法，包括磁传感器阵，显示单元、电源单元和主CPU；该磁传感器阵包括若干磁传感器和若干分CPU，该若干分CPU与若干磁传感器一对一连接以检测传感数据；该主CPU与若干分CPU相连以对传感数据进行分析处理得到方位角；该显示单元与主CPU相连以显示方位角；该电源单元与磁传感器阵、显示单元和主CPU相连。本发明专利技术大幅提高监测装置的可靠性，消除环境对磁场的干扰，以便准确测量当前位置的方位角，具有很强的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种磁方位角检测装置和方法
本专利技术涉及磁方位角检测领域，特别是一种磁方位角检测装置和方法。
技术介绍
目前磁方位角的检测用的是机械罗盘或电子罗盘，罗盘是利用检测磁场方向来确定磁方位角。众所周知，铁磁材料对地磁场的影响很大，造成铁磁材料周边环境磁方位角测量误差大，靠的越近影响越大。随着钢材技术的发展，钢材应用在各个领域广泛使用，设备外壳、抱杆等安装材料基本都是钢材，我们很难准确测出设备的方位角。目前没有一种磁场测试仪表或工具可以避免铁磁材料对地磁的影响。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服铁磁材料对方位角检测的影响，提出一种抗干扰的磁方位角检测装置和方法。本专利技术采用如下技术方案：一种磁方位角检测装置，其特征在于：包括磁传感器阵，显示单元、电源单元和主CPU；该磁传感器阵包括若干磁传感器和若干分CPU，该若干分CPU与若干磁传感器一对一连接以检测传感数据；该主CPU与若干分CPU相连以对传感数据进行分析处理得到方位角；该显示单元与主CPU相连以显示方位角；该电源单元与磁传感器阵、显示单元和主CPU相连。优选的，还包括发送单元，该发送单元与所述主CPU相连。优选的，所述若干磁传感器为等距分布。优选的，所述磁传感器阵包括有至少三个所述磁传感器和至少三个所述分CPU。一种磁方位角检测方法，其特征在于：采用任一项上述的一种磁方位角检测装置实现，所述主CPU将接收到的传感数据进行归一化处理，将归一化数据与预设阈值进行比较，剔除超出阈值的传感数据，其余传感数据进行均值处理，再计算方位角；若归一化数据全部超出阈值，则取归一化数据最接近1的传感数据，计算实际方位角。优选的，所述阈值为1％～5％。由上述对本专利技术的描述可知，与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术的装置，采用磁传感器阵检测传感数据以供计算方位角，大幅提高监测装置的可靠性，消除环境对磁场的干扰，以便准确测量当前位置的方位角，具有很强的应用前景。2、本专利技术的装置，设置有若干阵列分布的磁传感器，在受干扰的地磁场环境中检测到的数据不同，可作为判断地磁场的受干扰程度的依据，提高测量结果准确度，且传感器数量越多，消除干扰的能力越强。3、本专利技术的方法，根据各传感器的位置及数据变化规律，推算出实际的方位角，规避周围环境对测试结果的影响。附图说明图1为本专利技术装置组成图；其中：10、磁传感器，20、分CPU，30、主CPU，40、显示单元，50、电源单元，60、发送单元。具体实施方式以下通过具体实施方式对本专利技术作进一步的描述。参照图1，一种磁方位角检测装置，包括磁传感器阵，显示单元40、电源单元50、发送单元60和主CPU30等。该磁传感器阵包括若干磁传感器10和若干分CPU20，若干个磁传感器10在PCB板上均匀等距分布，即阵列分布。每个磁传感器10单独检测传感数据，磁传感器10位置不同，则在受干扰的地磁场环境中检测到的数据不同，该传感数据为磁场强度。该若干分CPU20与若干磁传感器10一对一连接，用于识别检测到的传感数据及对传感数据进行初步处理，确保数据的准确。该主CPU30与若干分CPU20相连，其周期性等收到各个分CPU20传送的传感数据，进行计算分析，根据各磁传感器10的位置及数据变化规律，推算出实际的方位角，消除环境对单一磁传感器的干扰。该显示单元40与主CPU30相连，用于显示测量结果，包括方位角以及受干扰情况等。该电源单元50与磁传感器阵、显示单元40和主CPU30相连，用于为各个单元提供电源及管理。该发送单元60与主CPU30相连，发送单元60接收主CPU30发来的信息，并通过无线方式发射出去，远程发送到管理平台，发送的信息包括测量结果以及装置的编号、站点名称和位置等信息。该发送单元60可以是WIFI模块或移动通信模块。在实际应用中，磁传感器阵包括有至少三个磁传感器10和至少三个分CPU20，例如3*3或5*5或7*7等。磁传感器数量越多，消除干扰的能力越强，可根据不同的使用环境，选择相应数量的磁传感器阵。本专利技术一种磁方位角检测方法，采用上述的一种磁方位角检测装置实现，主CPU30接收来自不同分CPU20的传感数据，并进行归一化处理，再判断地磁场的受干扰程度。如果归一化数据波动范围小于设定的阈值，阈值设定范围1％～5％，则对传感数据进行均值处理并计算方位角；若部分超出阈值，则对超出阈值的传感数据进行剔除，再对有效传感数据进行均值处理并计算方位角。若归一化数据全部超出阈值，则归一化最接近1的磁传感器离干扰源最远，其传感数据越接近真实值，根据其传感数据计算方位角。若每行三个磁传感器的归一化数据依次为X1、X2、X3,呈逐渐下降趋势，X3最接近1。3个磁传感器各自计算出来的方位角为Y1、Y2、Y3，则Y＝Y3-[0.3(Y2-Y1)+0.7(Y3-Y2)]×(X3-1)/X1-X3。以上，根据不同传感器的数据变化规律，纠偏得出实际方位角，其中，通过传感数据计算方位角也可采用已有的方法计算得到。本专利技术的装置和方法，大幅提高监测装置的可靠性，结合算法的使用可消除环境对磁场的干扰，准确测量当前位置的方位角。本专利技术具有很强的应用前景。上述仅为本专利技术的具体实施方式，但本专利技术的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本专利技术进行非实质性的改动，均应属于侵犯本专利技术保护范围的行为。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁方位角检测装置，其特征在于：包括磁传感器阵，显示单元、电源单元和主CPU；该磁传感器阵包括若干磁传感器和若干分CPU，该若干分CPU与若干磁传感器一对一连接以检测传感数据；该主CPU与若干分CPU相连以对传感数据进行分析处理得到方位角；该显示单元与主CPU相连以显示方位角；该电源单元与磁传感器阵、显示单元和主CPU相连。

【技术特征摘要】
1.一种磁方位角检测装置，其特征在于：包括磁传感器阵，显示单元、电源单元和主CPU；该磁传感器阵包括若干磁传感器和若干分CPU，该若干分CPU与若干磁传感器一对一连接以检测传感数据；该主CPU与若干分CPU相连以对传感数据进行分析处理得到方位角；该显示单元与主CPU相连以显示方位角；该电源单元与磁传感器阵、显示单元和主CPU相连。2.如权利要求1所述的一种磁方位角检测装置，其特征在于：还包括发送单元，该发送单元与所述主CPU相连。3.如权利要求1所述的一种磁方位角检测装置，其特征在于：所述若干磁传感器为等距分...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑国明，张越文，
申请(专利权)人：厦门特力通信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35