基本信息
- 項目名稱：
- 室內墻埋電線無傷檢測儀
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本作品基于電磁理論，以自主研制的“非電流互感器式工頻微電磁信號傳感器”為核心，結合無損檢測技術和嵌入式系統(tǒng)技術，開發(fā)了一個能夠無傷地有效檢測建筑物墻體內通電電線走向的智能檢測儀。本作品彌補了市場上電線尋蹤專用儀器的空白，解決了普通家庭用戶和專業(yè)裝修人員難以有效獲取電線位置及走向的困難，同時在檢測過程中也減少了意外事故的發(fā)生，保障了人民的生命和財產安全。
- 詳細介紹：
- 本作品為首創(chuàng)的室內墻埋電線無傷檢測儀，其有兩大創(chuàng)新點：（1）首創(chuàng)具有自主知識產權的“工頻微電磁信號傳感器”，可有效檢測出墻內兩條電流反向的電線所產生的工頻微電磁信號，該傳感器為雙向、非閉合回路型傳感器，與普通的電流互感器式電磁信號傳感器有本質區(qū)別。（2）首創(chuàng)具有自主知識產權的“室內墻埋電線無傷檢測儀”，可對建筑物墻體內布線軌跡進行無損檢測，與其他用途的物體檢測儀器有顯著不同。科技查新表明本作品是首創(chuàng)的專用墻內通電電線檢線儀器，具有體積小、成本低、操作方便、穩(wěn)定性高等優(yōu)點，故在建筑與室內裝修等市場上具有巨大的潛力。目前，本作品可廣泛應用于各類型建筑的專業(yè)裝修和普通家庭住房的維護裝飾，而在將來，本作品還可發(fā)展至智能建筑維護、用電安全監(jiān)測等領域。本作品已向國家知識產權專利局申請了2項發(fā)明專利和2項實用新型專利，并且已有多家企業(yè)表明合作意向。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 1.設計和發(fā)明目的：本作品基于電磁理論、無損檢測技術和嵌入式技術，成功研制出一個能無損且有效檢測墻內通電電線位置及走向的低成本手持型檢線儀器。 2.作品基本思路： (1)需求分析：在建筑物采用暗線裝修并缺失工程圖紙的情況下，貿然進行墻體裝修和家居裝飾都可能損壞家庭供電系統(tǒng)，甚至危害個人生命安全； (2)設計與實現：在開發(fā)過程中，要解決兩大技術問題:1)工頻微電磁信號的檢測：采用全新首創(chuàng)自主研發(fā)的非電流互感器式工頻微電磁信號傳感器，能有效檢測通電電線產生的工頻微電磁信號；2)信號處理及分析：開發(fā)相應的模數信號處理系統(tǒng)，對輸入電信號進行處理，根據其強弱變化趨勢判斷墻內通電電線所在位置。 3.創(chuàng)新點： (1)首創(chuàng)具有自主知識產權的工頻微電磁信號傳感器，可有效檢測出墻內通電電線所產生的工頻微電磁信號，與常用的電流互感器式電磁傳感器有本質的區(qū)別； (2)首創(chuàng)具有自主知識產權的室內墻埋電線無傷檢測儀，可對建筑物墻內布線軌跡進行無損檢測，具有體積小、成本低、操作方便等顯著優(yōu)點，與其他常用的物體檢測儀有本質區(qū)別。 4.技術關鍵： (1)非電流互感器式工頻微電磁信號傳感器的研制；(2)模數信號處理系統(tǒng)的研制；(3)信號處理算法的設計；(4)抗干擾和屏蔽處理；(5)檢測儀體積、價格、適用性和易用性的綜合衡量。 5.主要技術指標：被測電線功率范圍：5W-1000W;誤差范圍:≤1cm;瞬間最大功率：500mW;平均功率：200mW;儀器工作電壓:4.5V;可檢測線埋深度：0-5cm
科學性、先進性
- 1、科學性：國內外專家學者在電磁理論、無損檢測技術和嵌入式系統(tǒng)等領域里均做了大量基礎性和跨學科的研究工作，本作品正是綜合運用以上領域的理論和技術，在不破壞墻體的情況下，對建筑物墻體內通電電線的布線軌跡進行無傷檢測。 2、先進性：(1)查新結果表明，本作品在工頻微電磁信號檢測方面首創(chuàng)了一種新型非電流互感器式工頻微電磁信號傳感器及以其組成的室內墻埋電線無傷檢測儀。該款自主研發(fā)的傳感器與基于電流互感式電磁傳感器有本質區(qū)別，屬于非單向、非閉合回路型傳感器，能在兩條電線電流反向的情況下檢測出通電電線的位置；(2)查新結果表明，本檢測儀為首創(chuàng)的專用墻埋通電電線檢測儀器，具有自主知識產權，可對建筑物墻體內布線軌跡進行無損檢測，與目前市場上的非電線檢測專用檢測儀從原理和功能上均有顯著區(qū)別；(3)檢測過程不使用任何射線，安全、環(huán)保；(4)能廣泛地應用于家庭和專業(yè)市場，如大型商場、展覽會場、學校機關、政府部門等建筑；(5)檢測精度高，誤差范圍?。?(6)操作過程簡單便捷，顯示方式直觀形象。
獲獎情況及鑒定結果
- (1)于2009年5月23日在第十屆“挑戰(zhàn)杯”聚暉廣東大學生課外學術科技作品競賽終審決賽上榮獲特等獎； (2)于2009年4月10日由國家知識產權專利局受理了4項專利，其中2項發(fā)明專利和2項實用新型專利； (3)于2009年3月16日在廣東省科學技術情報研究所分別對“λ結構電磁傳感器”和“室內墻埋電線無傷檢測儀”進行了科技查新，證實了本作品的首創(chuàng)性； (4)于2008年12月榮獲某高?！疤魬?zhàn)杯”課外學術科技競賽選拔賽特等獎； (5)于2009年6月被廣東省科學中心選為科技創(chuàng)新優(yōu)秀作品并展出。
作品所處階段
- 作品已完成，正和廠商商討進行產業(yè)化生產
技術轉讓方式
- 面談
作品可展示的形式
- 實物、現場演示、圖片、錄像
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測
- 1.使用說明：在電線通電情況下，當紅色LED發(fā)光個數最多并穩(wěn)定時，在儀器前端做標記，即為墻內布線軌跡。 2.技術特點和優(yōu)勢：(1)首創(chuàng)具自主知識產權的工頻微電磁信號傳感器，與傳統(tǒng)電流互感器式傳感器有本質區(qū)別；(2)首創(chuàng)具自主知識產權的室內墻埋電線無傷檢測儀，與其它檢測儀從原理到功能完全不同。 3.適用人群:(1)想獲知墻體某區(qū)域內是否存在電線的普通用戶；(2)要求有效定位和檢測通電電線走向的專業(yè)裝修人員。 4.市場前景:本作品以其輕便，價廉（整機價格不高于200元），易用，安全，精確度高，專用性好等特點，克服了現行市場上物體檢測儀器非專用化，體積龐大，價格昂貴，操作困難，安全性差，分辨率低等通病。 5.經濟效益預測:假設國內每100個家庭中，只要有1個家庭有檢線需要并購買本作品，則本作品在全國范圍內可擁有2百萬用戶。假設檢測儀價格為每個200元，經濟效益可達4億元。假設作品能進軍國外市場，盈利收益將以數十億元來計算。
同類課題研究水平概述
- 雖然國內外對未知環(huán)境內的物體已有檢測手段，但針對墻埋電線的專用無傷探測儀器，市場上還是一片空白。本作品“室內墻埋電線無傷檢測儀”正好能填補此市場空白。以下為現行一些常用物體檢測儀器與本作品的對比： 霍爾效應磁場檢測儀：使用霍爾效應傳感器對通電線纜周圍的磁場進行感應。該儀器需在磁場足夠強的環(huán)境下才能正常工作，不能有效檢測墻埋電線所發(fā)出的微電磁信號。 通用金屬探測儀：使用高頻振蕩器檢測電線的渦電流從而確定金屬大致位置。該儀器對墻內物體分辨率低，不能有效區(qū)分墻內通電電線和鋼筋等金屬。 信號型故障定位儀：通過把發(fā)射儀載入故障電線，用接收儀接收發(fā)射信號以確定電線位置。該儀器價格昂貴，體積龐大，發(fā)射部件需接入回路中，屬于對墻面和電線有傷害的檢測。 射線照相儀：根據穿透墻體的射線在底片上感光形成的圖像情況，得出墻內物體的大致位置。該儀器價格昂貴，體積龐大，發(fā)射出的射線對周邊人群有嚴重的輻射傷害。 超聲波檢測儀：通過觀察超聲波在墻體內部的傳播變化判定墻體的內部結構。使用該儀器需要專業(yè)安裝和調試，對操作者有很高的專業(yè)知識要求且儀器價格非常昂貴。 以上儀器在不同程度上存在非專用化檢測、體積龐大、價格昂貴、安全性差、操控困難、分辨率低等問題，而本作品的優(yōu)點在于： 1、 專為探測墻內通電電線所發(fā)出的工頻微電磁信號而設計； 2、 對墻內金屬物體分辨準確，只有通電電線才會被準確檢測； 3、 在檢測過程中不損壞墻面，無任何部件接入被測回路中，屬于無損檢線； 4、 不向外界發(fā)出任何射線，使用過程安全、環(huán)保； 5、 單手持握且輕巧耐用，對操作者無任何專業(yè)知識要求，檢測過程形象直觀。
