本实用新型属于电缆探测技术领域，涉及一种自动探寻地下电缆路径的探测装置。
背景技术：
近年来，电力电缆供电以其安全、可靠、有利于美化城市及合理布局等优点，越来越广泛地得到应用，其中在城区埋地电缆大量使用。然而，随着城市的不断发展，原有的地貌和地下管线都有相当大的变化，加之电网改造、道路下地缆化和故障电缆的抢修等原因，原有的图纸资料已无法正确反映电缆的敷设路径和埋深。因此，需要对地下电缆进行探测定位。目前较常用的方法有电磁探测，音频感应，脉冲磁场感应等，但均需要人工进行探测，消耗了大量的人力。
目前，cn109975889公开了一种地下管线路径综合探测装置，该装置利用光伏移动电源供电，便于携带。但仍需要人工进行探测。cn207908709公开了电力电缆路径探测装置，该装置通过发射模块向电缆注入音频电流信号，在电缆的周围产生磁场信号，利用接收装置拾取电缆周围产生的电磁场信号，来判断电缆的位置和埋深。
但现有技术方案均需要人工携带该装置进行电缆探测，装置不具有自动行进，越障的能力。浪费人力资源，自动化程度不高。因此本实用新型提出一种能够自动行进越障的地下电缆探测装置。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种自动探寻地下电缆路径的探测装置，解决目前地下电缆探寻装置需要人工巡线的缺陷。
为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种自动探寻地下电缆路径的探测装置，包括行进轮、电源、越障轴、支撑板、支撑杆、模块集成箱、后轮、发射机、接收模块、定位模块、通信模块、控制模块和上位机；
所述行进轮与支撑杆连接；
所述电源安装在支撑板上；
所述支撑板为各个模块提供一个平台，与支撑板连接的有电源、模块集成箱，连接方式为固定连接；
所述越障轴与支撑杆相连接，支撑杆设置在越障轴的两端；
所述支撑杆将越障轴与行进轮机械连接；
所述模块集成箱，固定在支撑板上；
所述后轮，安装在支撑板上，无动力装置，用于使小车平稳前进。
可选的，所述接收模块安装在模块集成箱内，与控制模块电连接，用于接收发射机向待测电缆发送的游走信号；接收模块由组合线圈和模拟数字信号处理部分组成；组合线圈安装在模块集成箱内，与地面水平；
所述定位模块安装在模块集成箱内，与上位机通过通信模块相连，用于定位电缆的埋深，gis地理位置，将定位信息通过通信模块传送至上位机；
所述通信模块安装在模块集成箱内，用于与上位机进行通信，传输定位模块采集的埋深及gis地理位置数据；
所述控制模块安装在模块集成箱内，用于控制装置行进路线；利用接收模块得到的数据，经过控制模块的分析处理，规划小车行进路线，小车沿着埋地电缆的轨迹进行探测；控制模块通过控制行进轮电机的转速来实现行进小车的左右转向；小车路径规划的指令信号为接收模块的接收信号；
所述上位机通过通信模块与装置进行通讯，装置的定位数据传送至上位机进行记录；
所述电源为蓄电池或太阳能供电。
可选的，所述接收模块为组合线圈探测装置；
所述接收模块型号为adc10662；
所述定位模块型号为atk1218-bd，定位芯片为s1216；
所述控制模块为单片机stc89c52。
本实用新型的有益效果在于：将传统的电缆路径探测装置的接收机设计成可以自动行进的小车中，不需要人工进行接收装置的手持操作，节约了人力。
本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作优选的详细描述，其中：
图1为本装置结构图；
图2为本装置各模块原理图；
图3为自动越障机械协作流程；
图4(a)为接收模块的接收信号组合线圈示意图；图4(b)为接收模块的接收信号组合线圈安装位置示意图；
图5为规划小车路线的具体信号指令和流程；
图6为整体装置电路连接图；
图7为发射机的发射电路。
附图标记：1-行进轮；2-电源；3-越障轴；4-支撑板；5-支撑杆；6-模块集成箱；7-后轮；8-发射机；9-接收模块；10-定位模块；11-通信模块；12-控制模块；13-上位机。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
请参阅图1～图7，为一种自动探寻地下电缆路径的探测装置，包括行进轮1、电源2、越障轴3、支撑板4、支撑杆5、模块集成箱6、后轮7、发射机8、接收模块9、定位模块10、通信模块11、控制模块12和上位机13。
装置行进轮与支撑杆连接，具体连接方式为机械连接。行进轮的材质选择具有防滑功能的橡胶材质。共有6个行进轮。本装置可以实现自动越障的功能。正常没有路障时，与地面接触的4个行进轮在电机的带动下前进。电源为其供电。当遇到障碍物时，地面的行进前轮收到阻碍，在支撑杆的作用下，带动越障轴向前转动，上位的行进轮翻越障碍物。判断有无路障的方法是行进轮是否被路障卡住，当地面的行进轮被卡住时，即为有路障。
电源安装在支撑板上，具体连接方式为机械连接。其作用是为行进轮，接收，定位，通信，控制模块提供电力。
支撑板为各个模块提供一个平台。与其连接的部分有电源，模块集成箱，具体连接方式为固定在支撑板上。支撑板起支撑作用。
越障轴与支撑杆相连接，具体连接方式为机械连接，支撑杆连接在越障轴的两端。越障轴的作用是当遇到障碍时，越障轴转动，带动支撑杆转动，跨越障碍。越障轴在该装置遇到障碍时发挥作用，当没有前进障碍时，不工作。
支撑杆将越障轴与行进轮机械连接，作用为支撑作用当遇到障碍需要跨越时，支撑杆带动越障轴向前转动。
模块集成箱，连接方式为固定在支撑板上。内部安装有接收模块，定位模块，通讯模块，控制模块。其作用是为各个模块提供安装位置。
后轮，安装在支撑板上，无动力装置，用于使小车平稳前进。
发射机可以向电缆发送信号。发射机是单独的装置，通过向电缆内部发射探测信号以便让接收机接收，进行电缆位置的探测。其作用是向电缆发射信号。
所述接收模块安装在模块集成箱内，与控制模块电连接。作用是接收发射机向待测电缆发送的游走信号。接收模块由组合线圈和模拟数字信号处理部分组成。组合线圈的示意图如图4(a)所示。组合线圈安装在模块集成箱内，安装位置与地面水平。具体安装方式如图4(b)所示。
所述定位模块安装在模块集成箱内，与上位机通过通信模块相连。用于定位电缆的埋深，gis地理位置。定位模块将定位信息通过通信模块传送至上位机。
所述通信模块安装在模块集成箱内，用于与上位机进行通信，传输定位模块采集的埋深及gis地理位置数据。
所述控制模块安装在模块集成箱内，用于控制装置行进路线。利用接收模块得到的数据，经过控制模块的分析处理，规划小车行进路线，小车沿着埋地电缆的轨迹进行探测。控制模块通过控制行进轮电机的转速来实现行进小车的左右转向。小车路径规划的指令信号为接收模块的接收信号。
所述上位机通过通信模块与该装置进行通讯。检测装置的定位数据传送至上位机进行记录。
行进轮可以选择不同材质。
电源模块可以使用蓄电池或太阳能供电方式。
检测模块包括针对高压电缆和低压电缆的检测。
接收模块的组合线圈可以有多种组合方式。
如图2所示，定位模块将定位信息通过通信模块传送至上位机。接收模块接收到电磁感应信号后，传送至控制模块进行数据的分析处理，控制模块分析电磁感应的强度实时调整行进的路径，使装置能够沿着地下电缆的位置移动。
图3自动越障的具体机械协作流程：正常没有路障时，与地面接触的4个行进轮在电机的带动下前进。电源为其供电。当遇到障碍物时，地面的行进前轮收到阻碍，在支撑杆的作用下，带动越障轴向前转动，上位的行进轮翻越障碍物。
如图5所示，规划小车路线的具体信号指令和流程。本专利提出利用接收模块的组合线圈接收到的电磁场强度及不同位置线圈的感应电动势的大小综合判断电缆的铺设路径。具体说来，小车行进方向的前后两个线圈通过判断其电磁场强度的大小，判断该线圈是否在电缆的正上方。左右线圈通过判断两个线圈内部感应电动势大小是否相等，判断目前位置是在埋地电缆的左边还是右边。通过控制行进轮电机的转速实现小车的左右转动。
(1)接收模块选择组合线圈探测装置，adc10662模数信号转换及ep2c5t144i8作为fpga实现与控制系统之间的数据传统。
定位模块选择atk1218-bd定位模块。本模块具有gps及北斗模式。定位芯片为s1216。该定位模块自带通信模式，可以直接输出nmea-0183gps协议，实现与上位机的通信。
控制模块选择单片机stc89c52。
各个模块之间的电路连接关系如图6所示：
(2)对于电缆不带电的情况。首先发射机将信号发送至电缆内。接收模块中的组合线圈接收沿电缆游走的信号，经过adc10662模数转换之后，由fpga实现与控制模块单片机之间的传输。控制模块的单片机stc89c52处理该信号。根据处理得到的电磁场及电磁感应电动势的大小决定装置小车的行进方向。同时atk1218-bd定位模块对装置的地理位置进行定位，并实时与上位机通过nmea-0183gps通信协议进行通信。其中，发射机的发射电路如图7所示：
(2)对于电缆本身带电的情况，发射机将信号感应到电缆的铠装或者屏蔽层上。接收机接收该的电磁感应信号。对该信号进行分析，规划行进方向。该种情况适用于已知该埋地电缆附近没有其他电缆干扰的情况。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
1.一种自动探寻地下电缆路径的探测装置，其特征在于：包括行进轮、电源、越障轴、支撑板、支撑杆、模块集成箱、后轮、发射机、接收模块、定位模块、通信模块、控制模块和上位机；
所述行进轮与支撑杆连接；
所述电源安装在支撑板上；
所述支撑板为各个模块提供一个平台，与支撑板连接的有电源、模块集成箱，连接方式为固定连接；
所述越障轴与支撑杆相连接，支撑杆设置在越障轴的两端；
所述支撑杆将越障轴与行进轮机械连接；
所述模块集成箱，固定在支撑板上；
所述后轮，安装在支撑板上，无动力装置，用于使小车平稳前进。
2.根据权利要求1所述的一种自动探寻地下电缆路径的探测装置，其特征在于：所述接收模块安装在模块集成箱内，与控制模块电连接，用于接收发射机向待测电缆发送的游走信号；接收模块由组合线圈和模拟数字信号处理部分组成；组合线圈安装在模块集成箱内，与地面水平；
所述定位模块安装在模块集成箱内，与上位机通过通信模块相连，用于定位电缆的埋深，gis地理位置，将定位信息通过通信模块传送至上位机；
所述通信模块安装在模块集成箱内，用于与上位机进行通信，传输定位模块采集的埋深及gis地理位置数据；
所述控制模块安装在模块集成箱内，用于控制装置行进路线；利用接收模块得到的数据，经过控制模块的分析处理，规划小车行进路线，小车沿着埋地电缆的轨迹进行探测；控制模块通过控制行进轮电机的转速来实现行进小车的左右转向；小车路径规划的指令信号为接收模块的接收信号；
所述上位机通过通信模块与装置进行通讯，装置的定位数据传送至上位机进行记录；
所述电源为蓄电池或太阳能供电。
3.根据权利要求1所述的一种自动探寻地下电缆路径的探测装置，其特征在于：所述接收模块为组合线圈探测装置；
所述接收模块型号为adc10662；
所述定位模块型号为atk1218-bd，定位芯片为s1216；
所述控制模块为单片机stc89c52。
技术总结