提出一种使用移动检测设备（1）通过以下步骤执行的针对掩埋结构（5/10）的电磁接近检测方法：将从结构（5/10）发射的电磁场（7/12）感测为模拟电信号；以及将该模拟电信号数字化为数字信号。通过分析数字信号执行掩埋结构的接近，其中该检测方法可以按照以下可选检测模式中的至少两种交替地执行：电力检测模式、无线电检测模式或主动检测模式。该方法的特征在于另外的切换操作模式，其中通过检测模式的如下最小交替速率的自动连续交替而完成按照上述检测模式中的至少两种检测模式的重复顺序检测，即，通过上述最小交替速率，在检测方法的单次执行中，检测区域（2）可以被所述至少两种检测模式覆盖。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电磁接近检测方法和单元本专利技术一般地涉及根据权利要求I所述的用于检测诸如施工エ地处的地下管道或布线系统之类的掩埋结构的电磁接近检测方法以及根据权利要求14所述的用于这种结构的掩埋结构检测单元。在施工エ地上在挖掘之前或挖掘同时经常使用用于检测地下结构的设备。这种结构通常以用于提供电力、燃气、燃料、水或通信数据的服务和其它传导地下结构的形式出现。尽管大多数这些服务的位置已经从エ地检查员的设计图已知，但是其位置可能是不确定的或可能存在其中没有提及的另外的服务。通常，这些地下结构仅被运土机的操作员在工作中简单地忽视。在被开凿的沟槽或区域中进行挖掘的同时避免对地下结构的损坏是ー项重要任务。因为对于服务的损坏可能导致严重影响和费用，在挖土之前或挖土同时，需要采取附加措施以能够检测エ地上这种服务的接近，具体地作为深度信息。用于该目的的设备已知为 线缆避开工具，也称为CAT。定位地下服务的ー种方式是检测服务本身发出的电磁场。为达此目的，服务需要具有发射可以在地面上方被检测的电磁场的自然出现的电信号。这对于开启的电カ线或使用中的通信线缆工作良好，但是以这种方式几乎不能检测例如关闭的街灯的布线系统、未使用或低压通信线缆、燃气或水管道。已经发展了很多不同的技术来检测如上所述的这些非信号承载类型的服务。如果服务本身是导电的，则如US 4，438，401所述，可以人工引入电磁场，该专利公开了ー种系统，其中没有自然出现信号的金属性服务被直接连接到电信号发生器。这样，电信号可以耦合到服务，且因此也可以通过电磁场检测它。如果因为服务是非传导性的而不能实现这点，US 5，194，812示出通过向比如燃气或非金属水管道之类的空心管道引入导体或通过在掩埋这些管道时在该服务附近铺设将用作电磁场发射器的导体使得这些管道可检测的解决方案。这样，通过向结构内部或附近的导体应用可检测信号，类似于传导服务，本身不具有自然出现的场的管道也可以被检測。如申请EP 09166139所示，通过土钉或其它地面连接装置从AC电流源向土壤引入电流，也可以将场发射信号耦合到传导的地下结构。因为电流总是采用通过土壤的最小电阻路径，所以它最有可能沿着传导结构流动，因为其电阻比土壌材料的电阻低。这样，尽管传导结构并不自然地发射这种电磁场，也不能直接向其传导信号，不过这种传导结构可以通过其电磁场检測。用于向地下服务应用信号的另ー可能性是通过发射天线向地面发射电磁场。检测设备中的接收天线或传感器然后可以拾取由地下结构反射回来的无线电信号，且可以基于该信息确定服务的接近。文档US 4，600，356、US 5，592，092和US 6，437，726示出例如安装在反铲挖土机的铲斗上的这种设备。所有上述检测系统的共同点在于地下结构需要发射足够强以在表面上方可检测的电磁场；尤其是考虑来自其它源的各种其它电磁场的背景噪声总是存在，该电磁场必须可以被不含糊地检测。根据服务上存在的信号，不同服务发射的电磁场存在于不同频率范围中。根据国家，电カ线通常提供具有50Hz或60Hz的基频的电流，且因此发射具有相同基频的场。与之对照，人工应用到结构(直接或通过土壤连接)的信号在频率方面通过国家相关的无线电通信规则限制和给出，例如以避免与无线电通信服务的干扰。在这种情况中，结构发射的场具有通过人工引入到结构的已知信号规定的频率。对于诸如线缆检测这样的一般地理监管用途，在UK允许的频率的具体示例是被ー些CAT设备使用的8kHz或33kHz的频率。从通信线发射的频谱是另一重要检测目标。可以期望源于这种服务的场在一定范围内出现，由此对于这些服务，并不能期望特殊的单个频率，而是必须考虑频率范围。尤其是，对于地理物理学推荐一万米范围中的低波长，因为它们很好地穿透土壌材料且因此也可以用于线缆检测目的。为了覆盖上述所有这些频率范围，已知设备提供以下能够排他性选择的不同操作模式〇电カ操作模式，目标是来自具有50Hz或60Hz的基频的流经电カ线的交流电流的电磁场。〇无线电操作模式，目标是通过通信线或类似服务发射的VLF (Very LowFrequency (极低频率))无线电频带范围(=例如约15kHz至60kHz的范围中的极低频率无线电波)中的电磁场。〇主动操作模式，目标是通过无线电、土壌或直接传导或通过在结构内部引入发射导体(例如通过电流源应用于结构的8kHz或33kHz电流)主动应用到结构的信号规定的已知频率的电磁场。文档US 4，085，360提及连续或同时监听不同频带的接收器仪器，所述频带中的一个是用于干线的50/60HZ，一个是从IkHz至IOMHz的宽带。US 2004/0189322公开了ー种具有梳状滤波器的线缆检测设备，该梳状滤波器发射待检测信号的第一频率的奇数次谐波且抑制其偶数次谐波。通过分析所需频率的基频和谐波，SNR被改善。使用不同操作模式的原因在于这一事实接近检测的精度非常依赖于被评估的信号的信噪比。如GB 2 427 473所述，噪声随着带宽的平方缩放且当使用除了用于测量的感兴趣频率(例如，电カ模式中的干线的50Hz或60Hz或者主动模式中的8kHz或33kHz)之外抑制所有频率的窄带通滤波器时可以实现好的检测結果。滤波可以模拟或数字地完成，通常使用两种类型的滤波的组合。在这种情况中，窄带通滤波器被定义为带宽低于中心频率值的10%、尤其低于约30Hz的滤波器。另ー方面，窄带滤波的缺点在于感兴趣的区域必须被扫描多于一次，对于不同操作模式其中之一都执行一次，以用于检测小频率带宽中所有类型的服务。尤其当通过有经验的技工完成时，这可能是耗时且昂贵的处理。为了克服该缺点，存在诸如在US 7，403，012中公开的已知设备，其在单个设备中包含3个并行的不同检测路径。该方法是相当复杂的、高耗能的且构建起来十分昂贵，因为 除了可以共享天线之外，整个信号调节和评估路径必须存在3次。因此本专利技术的ー个目的是改善地下结构的检测。本专利技术的另一目的是在ー个检测步骤中检测不同类型的结构而不需要以不同操作模式多次折回感兴趣的区域。本专利技术的又一目的是减小检测方法或用于该方法的设备的复杂度、尺寸、努力和功耗。本专利技术的特定目的是提供针对所有类型服务具有高检测精度的接近检测方法。这些目的通过实现独立权利要求的特征获得。以可选或有利方式进ー步发展的本专利技术的特征将在从属专利权利要求中描述。使用移动检测设备通过以下步骤执行用于施工エ地处诸如地下管道或布线这样的掩埋结构的电磁接近检测方法感测从结构发射的电磁场作为诸如天线或传感器这样的 检测装置的模拟电信号；以及将模拟电信号数字化为采样形式的数字信号，作为实时地使用确定采样速率获取的模拟电信号的強度的数字值。在通过计算装置根据分析算法分析数字信号而确定掩埋结构的接近之前或期间，将执行对模拟和/或数字信号进行滤波的步骤。可以以下面具体的交替可选的检测模式中的至少两种交替地执行检测方法 电カ检测模式其中具有供电干线的基频的电磁场、尤其是来自具有50Hz、60Hz或16. 66Hz的基频的电カ线的电磁场被检测，或 无线电检测模式其中无线电频率范围中的电磁场、尤其是来自发射在15kHz至60khz范围中的VLF频带中的无线电频率的通信线的电磁场被检测，或 主动检测模式其中具有被人本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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：西蒙·布兰松，王萍，
申请(专利权)人：莱卡地球系统公开股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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