基本信息
- 项目名称：
- 室内墙埋电线无伤检测仪
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本作品基于电磁理论，以自主研制的“非电流互感器式工频微电磁信号传感器”为核心，结合无损检测技术和嵌入式系统技术，开发了一个能够无伤地有效检测建筑物墙体内通电电线走向的智能检测仪。本作品弥补了市场上电线寻踪专用仪器的空白，解决了普通家庭用户和专业装修人员难以有效获取电线位置及走向的困难，同时在检测过程中也减少了意外事故的发生，保障了人民的生命和财产安全。
- 详细介绍：
- 本作品为首创的室内墙埋电线无伤检测仪，其有两大创新点：（1）首创具有自主知识产权的“工频微电磁信号传感器”，可有效检测出墙内两条电流反向的电线所产生的工频微电磁信号，该传感器为双向、非闭合回路型传感器，与普通的电流互感器式电磁信号传感器有本质区别。（2）首创具有自主知识产权的“室内墙埋电线无伤检测仪”，可对建筑物墙体内布线轨迹进行无损检测，与其他用途的物体检测仪器有显著不同。科技查新表明本作品是首创的专用墙内通电电线检线仪器，具有体积小、成本低、操作方便、稳定性高等优点，故在建筑与室内装修等市场上具有巨大的潜力。目前，本作品可广泛应用于各类型建筑的专业装修和普通家庭住房的维护装饰，而在将来，本作品还可发展至智能建筑维护、用电安全监测等领域。本作品已向国家知识产权专利局申请了2项发明专利和2项实用新型专利，并且已有多家企业表明合作意向。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 1.设计和发明目的：本作品基于电磁理论、无损检测技术和嵌入式技术，成功研制出一个能无损且有效检测墙内通电电线位置及走向的低成本手持型检线仪器。 2.作品基本思路： (1)需求分析：在建筑物采用暗线装修并缺失工程图纸的情况下，贸然进行墙体装修和家居装饰都可能损坏家庭供电系统，甚至危害个人生命安全； (2)设计与实现：在开发过程中，要解决两大技术问题:1)工频微电磁信号的检测：采用全新首创自主研发的非电流互感器式工频微电磁信号传感器，能有效检测通电电线产生的工频微电磁信号；2)信号处理及分析：开发相应的模数信号处理系统，对输入电信号进行处理，根据其强弱变化趋势判断墙内通电电线所在位置。 3.创新点： (1)首创具有自主知识产权的工频微电磁信号传感器，可有效检测出墙内通电电线所产生的工频微电磁信号，与常用的电流互感器式电磁传感器有本质的区别； (2)首创具有自主知识产权的室内墙埋电线无伤检测仪，可对建筑物墙内布线轨迹进行无损检测，具有体积小、成本低、操作方便等显著优点，与其他常用的物体检测仪有本质区别。 4.技术关键： (1)非电流互感器式工频微电磁信号传感器的研制；(2)模数信号处理系统的研制；(3)信号处理算法的设计；(4)抗干扰和屏蔽处理；(5)检测仪体积、价格、适用性和易用性的综合衡量。 5.主要技术指标：被测电线功率范围：5W-1000W;误差范围:≤1cm;瞬间最大功率：500mW;平均功率：200mW;仪器工作电压:4.5V;可检测线埋深度：0-5cm
科学性、先进性
- 1、科学性：国内外专家学者在电磁理论、无损检测技术和嵌入式系统等领域里均做了大量基础性和跨学科的研究工作，本作品正是综合运用以上领域的理论和技术，在不破坏墙体的情况下，对建筑物墙体内通电电线的布线轨迹进行无伤检测。 2、先进性：(1)查新结果表明，本作品在工频微电磁信号检测方面首创了一种新型非电流互感器式工频微电磁信号传感器及以其组成的室内墙埋电线无伤检测仪。该款自主研发的传感器与基于电流互感式电磁传感器有本质区别，属于非单向、非闭合回路型传感器，能在两条电线电流反向的情况下检测出通电电线的位置；(2)查新结果表明，本检测仪为首创的专用墙埋通电电线检测仪器，具有自主知识产权，可对建筑物墙体内布线轨迹进行无损检测，与目前市场上的非电线检测专用检测仪从原理和功能上均有显著区别；(3)检测过程不使用任何射线，安全、环保；(4)能广泛地应用于家庭和专业市场，如大型商场、展览会场、学校机关、政府部门等建筑；(5)检测精度高，误差范围小； (6)操作过程简单便捷，显示方式直观形象。
获奖情况及鉴定结果
- (1)于2009年5月23日在第十届“挑战杯”聚晖广东大学生课外学术科技作品竞赛终审决赛上荣获特等奖； (2)于2009年4月10日由国家知识产权专利局受理了4项专利，其中2项发明专利和2项实用新型专利； (3)于2009年3月16日在广东省科学技术情报研究所分别对“λ结构电磁传感器”和“室内墙埋电线无伤检测仪”进行了科技查新，证实了本作品的首创性； (4)于2008年12月荣获某高校“挑战杯”课外学术科技竞赛选拔赛特等奖； (5)于2009年6月被广东省科学中心选为科技创新优秀作品并展出。
作品所处阶段
- 作品已完成，正和厂商商讨进行产业化生产
技术转让方式
- 面谈
作品可展示的形式
- 实物、现场演示、图片、录像
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 1.使用说明：在电线通电情况下，当红色LED发光个数最多并稳定时，在仪器前端做标记，即为墙内布线轨迹。 2.技术特点和优势：(1)首创具自主知识产权的工频微电磁信号传感器，与传统电流互感器式传感器有本质区别；(2)首创具自主知识产权的室内墙埋电线无伤检测仪，与其它检测仪从原理到功能完全不同。 3.适用人群:(1)想获知墙体某区域内是否存在电线的普通用户；(2)要求有效定位和检测通电电线走向的专业装修人员。 4.市场前景:本作品以其轻便，价廉（整机价格不高于200元），易用，安全，精确度高，专用性好等特点，克服了现行市场上物体检测仪器非专用化，体积庞大，价格昂贵，操作困难，安全性差，分辨率低等通病。 5.经济效益预测:假设国内每100个家庭中，只要有1个家庭有检线需要并购买本作品，则本作品在全国范围内可拥有2百万用户。假设检测仪价格为每个200元，经济效益可达4亿元。假设作品能进军国外市场，盈利收益将以数十亿元来计算。
同类课题研究水平概述
- 虽然国内外对未知环境内的物体已有检测手段，但针对墙埋电线的专用无伤探测仪器，市场上还是一片空白。本作品“室内墙埋电线无伤检测仪”正好能填补此市场空白。以下为现行一些常用物体检测仪器与本作品的对比： 霍尔效应磁场检测仪：使用霍尔效应传感器对通电线缆周围的磁场进行感应。该仪器需在磁场足够强的环境下才能正常工作，不能有效检测墙埋电线所发出的微电磁信号。 通用金属探测仪：使用高频振荡器检测电线的涡电流从而确定金属大致位置。该仪器对墙内物体分辨率低，不能有效区分墙内通电电线和钢筋等金属。 信号型故障定位仪：通过把发射仪载入故障电线，用接收仪接收发射信号以确定电线位置。该仪器价格昂贵，体积庞大，发射部件需接入回路中，属于对墙面和电线有伤害的检测。 射线照相仪：根据穿透墙体的射线在底片上感光形成的图像情况，得出墙内物体的大致位置。该仪器价格昂贵，体积庞大，发射出的射线对周边人群有严重的辐射伤害。 超声波检测仪：通过观察超声波在墙体内部的传播变化判定墙体的内部结构。使用该仪器需要专业安装和调试，对操作者有很高的专业知识要求且仪器价格非常昂贵。 以上仪器在不同程度上存在非专用化检测、体积庞大、价格昂贵、安全性差、操控困难、分辨率低等问题，而本作品的优点在于： 1、 专为探测墙内通电电线所发出的工频微电磁信号而设计； 2、 对墙内金属物体分辨准确，只有通电电线才会被准确检测； 3、 在检测过程中不损坏墙面，无任何部件接入被测回路中，属于无损检线； 4、 不向外界发出任何射线，使用过程安全、环保； 5、 单手持握且轻巧耐用，对操作者无任何专业知识要求，检测过程形象直观。
