清管是一项有着高风险的工作，因为在清理的过程中，很容易就会由于杂质太多而使管道堵塞，而且管道过长，很难快速的定位到管道堵塞的位置来进行拆卸清理。这会严重影响油气的正常输送甚至损坏管道。所以对清管器堵塞位置的追踪定位是清管作业中一项极为重要的步骤。在战时，如果飞机场或物资点被袭击，军队急需物资输送，需要用最短的时间铺设好管道并完成清管工作。在这项工作中时间是最主要的，所以追踪堵塞点的这项工作将成为清理管道中最有效提高清理速度的一部分。越快的找到堵塞点，管道才能越快的清理完成并投入运输工作。

1。2  清管定位跟踪工具简介

（1）清管器简介图1。1  清管器

清管器是一种多用途清管器，已广泛应用于液体以及各类能源气体输送管道的清管工作。清管器具有重量轻、耐磨、方便携带等优点。其前端制成碗状,目的是确保在后端气体或液体的高压下清管器能够与管道紧密接触,使前端杂质被很好地隔离起来。

（2）清管器跟踪仪简介图1。2  清管追踪仪

通过报警指示仪、电子定位接收机与智能电子清管器配套使用。内置电子定位发射机的清管器在管内运行时不断发出信号，被成套仪器接收处理后报警显示，就可以了解和掌握清管器在管道内运行的情况。当清管器被异物卡堵后，就可利用电子定位接收机，准确判断出卡堵位置。

该电机利用单片机控制技术，接收和识别电子清管器发出的信号，并将收到信号的时间、次数信息记忆并存储起来，显示在液晶显示屏上。性能可靠，误报漏报率低；并具有体积小、携带方便、及夜间使用等特点。 

1。4  本课题设计内容

本课题的主要工作内容为:（1）清管追踪器的原理电路

                       （2）无人机的设计以及控制与通讯

                       （3）追踪总方案

2  电磁信号追踪仪

在清管工作时,随着管内杂质的不断累积，清管器不断减速,有时候会有卡堵的情况出现。为了找到阻塞的位置,更快的解决卡堵事故，在不同的地理环境下所使用的不同种类的清管器定位装置被不断发明出来,而本课题所采用的正是依据电磁场信号收发技术所研制出的追踪仪，统称电磁信号追踪仪。一般在清管前将其附属的发生机放入清管器内，在堵塞的时候运用其附属的接收机接收信号，从而达到定位的目的。

2。1  电磁定位跟踪工作原理

发射机与接收机组成了磁信号部分，发射机被安装在清管器上，接收机被装载在无人机机底，它是基于磁感应原理完成的磁信号的传播与接收，这项技术是用MSP430系列的单片机定时器电路产生一种周期性的超低频脉冲信号（20Hz），在发射线圈上产生交变磁场被接收机接收后成为线圈感应并产生感应电压形成电子信号后再由A/D转换机生成数字信号输出出来。 

2。2  发射机电路内容

2。2。1  发射机结构 

清管器的电磁磁信号定位跟踪系统的工作原理是根据电磁感应原理来实现的。正弦波振荡器将直流电转变成为交流电，在工业生产中，因为这种特性使其被广泛应用。以前清管器的发射机通常是利用RLC自激振荡在电路中产生一定周期变化的电场，进而变化的电场产生磁场。不过由于发射机在实际应用中会受到外界温度（R、L、C 会随温度变化）、管道本身特性的影响对其电路振荡频率产生改变。结果导致接收机不能正确判断发射机所发出的电磁脉冲信号，滤掉的都是有效信号，从而产生误判。为解决这个问题，在设计中采用 MSP430 单片机控制两个MOSFET的开断，通过 PWM 脉宽调制形成调制信号波为正弦波，如图 2。1 所示，从而加在电感上电压为正弦电压，此正弦波的频率约 为20Hz。