适用于识别和跟踪埋设在地下或嵌入市政工程中的埋设管或其他物体的探测系统技术方案

本发明专利技术涉及适用于识别和跟踪埋设在地下或嵌在市政工程中的埋设管或管道或其他物体，所述系统包括：编码装置，固定或结合到物体（１）中，采用一系列有限厚度的编码部件（３）的形式，每一个所述编码部件（３）形成预定尺寸的表面，这些编码部件彼此隔开，并且其布置使得可能限定编码；和探测装置，包括至少一个发射线圈（５），至少一个接收线圈（６），和用于处理来自所述各线圈（５，６）的信号的装置，其特征在于，至少一些编码部件（３）由磁性材料形成，所述探测装置设计用于使所述编码部件（３）的操作点在其操作循环中饱和或改变，所述编码部件（３）于是发出由具有主频率的波和具有多个主频率的频率的称为谐波的波一起构成的富频率信号，所述探测装置构造用于收集并且处理来自这些部件（３）的信号，并且重现所述物体（１）的编码。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适用于识别和跟踪埋设在地下或嵌入市政工程中的埋设管和 管道或其他物体的探测系统。
技术介绍
市政工程例如为^^ 各或桥梁。获得埋设的管、管道或管路的存在、布局和性质的信息的难度与以下事实相关大多数情况，从外部什么也看不到，并且现有图纸通常证明不准确、不 完整或甚至有时不正确。为了节约时间和降低成本，当后面的工程进行时，能够探测这样的管、管 道和管路的存在，并且能够将其精确定位而无需挖开地面或破坏建筑工程很重 要。 一般来说，使用的方法必须由具有适当资格的现场人员简单实施。而且， 用于实施这些探测方法的装备必须结实并且可靠，并且其成本必须保持低于挖 开管道或用于证明其存在的其警示架所需的投资。几种方法用于探测埋设管或管道。第一种方法为在地下雷达的辅助下"显 现"不论是金属还是其他材料的埋设管或管道。但是，所实施的系统的成本和 复杂性意味着这些系统不适用于所提出的实际问题。通过电磁装置探测是最广泛使用的方法。该电磁探测可通过传统的金属探 测器、基于信号探测的电磁探测器和与标志相关的探测器进行。传统的金属探测器不加选择地探测嵌入地下的所有金属物品，而不区分待^:测物品和无关物品。如果管或管道以包括导电部件的识别装置覆盖，所述导电部件为例如其间 以指定间距布置并且安装在绝缘介质上的板条或导线，则探测器可探测这样的 部件，但是编码的读取可受埋设在地下的无关部件或受附近存在的包括编码部 件的一些物体的影响。另 一个技术方案为使用基于信号探测的电磁探测器。该技术方案需要将电 信号引入管道或引入埋设的电缆或引入相关的金属部件，并且沿着管道系统的 布局。这样的:汰术方案具有以下缺陷，即需要部分进入管道或相关金属部件来 通过以等距离安装在管路上用作进入点的装置而引入电信号。在一些情况下，可使用基于现有信号探测的有源信号探测器(a passive signal detector)。这是配电网和电话网的电缆的情况，其中通常存在电流或信 号。地面还藏匿有很多返回电流，其倾向于聚集在金属管和管道中。但是，未 加载电缆的探测是不可能的，因为只有流动的电流产生磁场。但是，由于在配电网的情况下存在变化的或零负载的可能性，由于广泛使 用以"向前，，和"返回，，磁场倾向于相互抵消的方式绞在一起的成对的缆线， 因此该探测是无规则的。现有探测器与半主动或谐振标志相关。所述标志包括覆盖有由绝缘材料制 成的保护壳体的并且调谐到某个频率的有源线圈(passive coil)。所述#:测器 包括电;p兹发生器，其产生一系列频率的脉沖，并且激励所述线圈。这样的系统 的缺陷在于这样的事实为了跟踪管道，标志需要以彼此足够接近的等间距埋 设，以不使管道丟失，这导致安装的高成本。而且，没有给出方向指示。最后， 虽然可能探测管或管道，但是识别管或管道则更复杂。文件FR 2 819 055描述了设计用于识别并且跟踪埋设在地下或嵌入市政 工程中的埋设管或管道或其他物体的探测系统，包括编码装置，固定或结合到物体中，或;^文置在距离物体预定距离处，采用有 限厚度的一系列编码部件的形式，每一个编码部件形成具有预定尺度的表面， 这些部件彼此隔开；探测装置，包括至少一个发射线圈和至少一个接收线圈；位移测量装置；和用于处理来自所述接收线圏的信号的装置。反之，具有足够能量的电磁波的发射允许获得由导电材料制成的每一个编 码部件发出主频率波。信号的具体处理还允许最小化地下无关部件的影响。 但是，这样的系统的安装不能使地下无关导电部件的影响完全克服。 而且，虽然这样的系统已经证明在有些应用中有效，但是，由于响应信号5几乎不包括信息，因此探测的可靠性保持有限，所述响应信号实际上由主频率 信号波构成。最后，特别由于其尺寸，这样的系统在警示装置中的结合可能证明是复杂的。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过提供一种探测系统来解决这些缺陷，所述探测系统设 计用于识别并且跟踪埋设在地下或嵌入市政工程中的埋设管和管道或其他物 体，所述系统易于使用，并且成本低，甚至在地下存在无关部件的情况下仍允 许探测、识别和可靠跟踪。出于该目的，本专利技术的主题是探测系统，设计用于识别和跟踪埋设在地下或嵌在市政工程中的埋设管或管道，包括编码装置，固定或结合到物体中，或放置在距离所述物体预定距离处，釆 用一系列有限厚度的编码部件的形式，每一个所述编码部件形成具有预定尺寸 的表面，这些编码部件彼此隔开；探测装置，包括至少一个发射线圏，至少一个接收线圈；和用于处理来自所述各线圈的信号的装置，其特征在于，至少一些编码部件由磁性材料形成，所述探测装置构造用于 使所述编码部件的操作点在其操作循环中饱和或改变，所述编码部件于是发出 含有由主频率波和多种主频率值的称为谐波的波一起构成的^[艮多频率的信号， 所述探测装置构造用于获得并且处理来自这些部件的信号，并且重现所述物体 的编码。形成编码的编码部件》兹性能的使用允许获得多种信息，并且因而编码的读 取变得可靠。确实，签于导电编码部件的传统使用仅允许在响应中获得主频率波，本系 统基于由主频率波和对应于谐波的多频率波一起构成的信号。术语"多"不应以其限制意义来理解。因而，多频率波可以是例如其频率 接近主频率两倍但是不精确等于该值的波。这样的系统还能克服通常导电的埋设在地下或存在于待识别物体附近的 无关部件的影响。6另外，对应于主波的谐波的识别允许由无关导电部件发出的信号和编码部 件发出的信号的识别和区分。有利地，编码部件具有低于200,000的最大磁导率(permeability)，小于2 特斯拉的饱和磁感应强度，和小于2A/m的矫顽磁场，这些测量在直流下进行。 该类型编码部件可通过低能电磁波饱和。假设所述#:测装置设计用于运输到测量区域，则使用低激励能量来获得可 靠响应的可能性提高探测系统的便携性。而且，存在于地下的与导电部件相比较数量较小的磁性无关部件很难饱和。因而，如果发射低能波，则仅编码部件将以可识别波的形式发出响应。根据第一实施例，所述编码部件由非晶体类型的铁酸盐合金制成，所述非 晶体合金为通过在高速旋转的轮上快速冷却制造的具有(Fe74.5Si13.5B9Nb3Cux) 类型成分的合金，或FeZrBCu类型合金，或具有相似性能的任何类型的合金。根据第二实施例，所述编码部件由镍-铁或钴-镍-铁类型合金制成，由铁基 或钴基无定形》兹合金制成。这样的材料具有良好的磁性能，并且易于饱和。根据第三实施例，可使用例如钢等铁-硅类型合金，但是要较高能量来使 其饱和。优选地，为了形成可沿管或管道展开的编码系统，编码部件覆盖有例如聚 对苯二曱酸乙二酯(PET)或聚乙烯(PE)或聚胺薄膜，以对其随时间进行保 护，并且防护腐蚀和机械磨损和划石皮。根据本专利技术的一个特征，所述编码部件包括几层不同的磁性材料。 这样的布置允许增加由每一个编码部件可获得的信息，以使编码密度增加。根据一个可替代特征，所述编码部件包括至少一层磁性材料和至少一层导 电材料。该特征允许利用编码部件的磁性能，同时还将其与利用涡流的探测结合。 有利地，设计用于配备所述管或管道纵向主体的所述编码部件类型以细长 标签的形式出现，所述编码部件关于彼此沿所述主体的轴间隔开，并且沿该轴定向或关于该轴形成角度。编码部件沿所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种探测系统，设计用于识别和跟踪埋设在地下或嵌在市政工程中的埋设管或管道或其他物体，包括：　编码装置，固定或结合到物体（１）中，或放置在距离所述物体（１）预定距离处，采用一系列有限厚度的编码部件（３）的形式，每一个所述编码部件（３）形 成具有预定尺寸的表面，这些编码部件彼此隔开，并且其布置允许限定编码，　探测装置，包括至少一个发射线圈（５），至少一个接收线圈（６），和　用于处理来自所述各线圈（５，６）的信号的装置，　其特征在于，至少一些编码部件（３）由磁 性材料形成，所述探测装置构造用于使所述编码部件（３）的操作点在其操作循环中饱和或改变，所述编码部件（３）于是发出含有由主频率波和多种主频率值的称为谐波的波一起构成的很多频率的信号，所述探测装置构造用于获得并且处理来自这些部件（３）的信号，并且重现所述物体（１）的编码。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：达尼埃尔阿诺，法比安贝卢瓦，弗朗索瓦格扎维埃达穆尔，让皮埃尔雷雅勒，
申请(专利权)人：普利茅斯法国公司，殷菲合金公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]