金属管道内移动载体全程示踪定位装置
专利汇可以提供金属管道内移动载体全程示踪定位装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且金属管道内移动载体全程示踪 定位 装置，它涉及一种定位装置，它为了解决 现有技术 存在的因金属管道 信号 屏蔽及电磁信号传播距离受限而无法实现长距离管外全程示踪定位的缺点而提出的，它包括移动载体，装设在金属管道内运行的移动载体上甚低频功率电磁脉冲信号发射器，装设在移动装载装置上移动天线阵系统，装设在地下或 水 中的各检测基站中的信号识别与GPS通讯模 块 接收甚低频功率电磁脉冲信号发射器发射的信号来识别移动载体通过与否并把信号发给通讯卫星。移动天线阵系统通过接收甚低频功率电磁脉冲信号发射器发射的信号来精确定位移动载体在金属管道内的 位置 ，本 发明 的有益效果在于实现了管外人员对移动载体进行远、近距离管外全程示踪定位。，下面是金属管道内移动载体全程示踪定位装置专利的具体信息内容。
1.金属管道内移动载体全程示踪定位装置，它包括移动载体(2)，它还包括以下几部分：
甚低频功率电磁脉冲信号发射器(3)，它装设在金属管道(1)内运行的移动载体(2)上，用于发射甚低频功率电磁脉冲信号；
移动天线阵系统(4)，它装设在移动装载装置(4-1)上，用于接收甚低频功率电磁脉冲信号发射器(3)发射的甚低频功率电磁脉冲信号，通过计算机(4-2)的软件系统来精确定位移动载体(2)在金属管道(1)内的位置；
信号识别与GPS通讯模块(5)，它装设在地下或水中的各个检测基站中，用于接收甚低频功率电磁脉冲信号发射器(3)发射的甚低频功率电磁脉冲信号，并通过信号识别算法确定移动载体(2)相对于检测基站的通过与否并把信号发送给通讯卫星(7)；
移动天线阵系统(4)采用基于CAN总线结构的集散五天线阵系统；
其特征在于移动天线阵系统(4)包括以下几个部分：
移动装载装置(4-1)，用于装载移动天线阵系统(4)；
计算机(4-2)，用于接收CAN总线接口卡(4-3)传输的数字量电压信号，并通过示踪定位软件计算管内移动载体(2)的二维平面位置；
CAN总线接口卡(4-3)，用于接收五天线阵(4-4)传输的数字量电压信号，并把信号传输到计算机(4-2)；
五天线阵(4-4)，用于接收金属管道(1)内的甚低频功率电磁脉冲信号发射器(3)发射的甚低频功率电磁脉冲信号，并把电磁信号转换成数字量电压信号传输给CAN总线接口卡(4-3)；
UPS电源(4-5)，用于为移动天线阵系统(4)提供电能；
开关电源(4-6)，用于为五天线阵(4-4)提供电能。
2.根据权利要求1所述的金属管道内移动载体全程示踪定位装置，其特征在于五天线阵(4-4)包括五个单独的结构相同功能相同的天线单元(4-9)，天线单元(4-9)包括以下几个部分：
第一接收天线(4-9-1)，用于接收金属管道(1)内的甚低频功率电磁脉冲信号发射器(3)发射的甚低频功率电磁脉冲信号，并将磁信号转换成电压信号传输给第一运算放大器(4-9-3)；
电压转换模块(4-9-2)，用于把开关电源(4-6)提供的高值直流电压转换成低值直流电压为天线单元(4-9)提供电能；
第一运算放大器(4-9-3)，用于接收第一接收天线(4-9-1)输出的电压信号，并进行幅值放大和低通滤波后传输给第一集成滤波器(4-9-4)；
第一集成滤波器(4-9-4)，用于把第一运算放大器(4-9-3)输出的电压信号和第一嵌入式微控制器(4-9-6)提供的与发射信号频率成50倍或100倍的数字脉冲信号利用带通滤波识别出金属管道(1)内的甚低频功率电磁脉冲信号发射器(3)发射的甚低频功率电磁脉冲信号，并传输给第一AD转换模块(4-9-5)；
第一AD转换模块(4-9-5)，用于把接收第一集成滤波器(4-9-4)输出的模拟量信号转换成数字量信号，通过I/O端口输出到第一嵌入式微控制器(4-9-6)；
第一嵌入式微控制器(4-9-6)，用于为第一集成滤波器(4-9-4)提供与发射信号频率成50倍或100倍的数字信号，并把第一AD转换模块(4-9-5)输入的数字量信号传输给CAN控制器(4-9-7)；
CAN控制器(4-9-7)，用于把第一嵌入式微控制器(4-9-6)输入的电压幅值信号通过CAN总线传输到CAN总线接口卡(4-3)。
3.根据权利要求1所述的金属管道内移动载体全程示踪定位装置，其特征在于移动装载装置(4-1)采用车辆或船舶。
金属管道内移动载体全程示踪定位装置
技术领域
背景技术
INS惯性导航定位技术及计程轮定位技术均非在线定位技术，只能提供离线位置数据分析；
射线定位技术可实现对管内移动载体的管外定位，但是其有较强的放射性对生物及周围环境带来较大的危害，尤其不适用于海底管道工程，此技术已被禁止使用；磁场定位技术主要用于检测管内移动载体对管外设定基站的通过与否，可以确定移动载体的运行管段，但无法实现准确定位；超声波定位技术要求管道内外的超声头必须紧贴管壁，且必须涂敷耦合液，此技术应用的范围较小，不能应用于地下、海底管道工程；传统移动载体的有缆工作方式更无法实现在线长距离的管道作业要求。由此可见，现有的示踪定位技术仅可以协助移动载体完成管内作业位置的搜寻、运行轨迹的跟踪记载、管道内外作业装置的 同步运行等任务，但是普遍存在应用的局限性，由于金属管道信号屏蔽以及电磁信号传播距离受限，无法满足50-1000km或更长距离油/气管道对管内移动载体管外全程示踪定位的需求。 发明内容
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