一种管道支管定位装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种管道支管定位装置及方法。本装置包括多个管道正上方预埋的地面预埋标志盒、检测器和数据处理器；检测器包括主舱体，主舱体外表面上设有多个里程数据采集模块，主舱体内设有陀螺仪、低频发射机、数据存储模块和数据传输模块；陀螺仪用于采集检测器行进时的姿态信息，里程数据采集模块用于分别采集管道内的里程数据信息；低频发射机不间断的发射低频信号，用于触发地面预埋标志盒发出报警；将所有数据存储至数据存储模块，再经数据传输模块传输至数据处理器进行处理。本装置设置多个里程轮分别记录里程数据，保证采集里程数据的完整性；结合里程数据、姿态信息与地面预埋标志盒触发数据，使得到的定位数据更加准确。

A Pipeline Branch Positioning Device and Method

【技术实现步骤摘要】
一种管道支管定位装置及方法
本专利技术涉及管道定位
，特别涉及一种管道支管定位装置及方法。
技术介绍
在如今管道检测领域中，管道的定位一直都是一个十分重要的课题。由于开掘改造管道的成本较高，一旦定位精度不够，几米的偏差也将导致很大的经济、时间等的浪费。因此，管道支管的精准定位是目前需要解决的重要问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有高定位精度的管道支管定位装置及方法。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种管道支管定位装置，所述装置包括若干个地面预埋标志盒、检测器和数据处理器；所述地面预埋标志盒等间距预埋在所述管道对应的地面上；所述检测器包括主舱体，所述主舱体外表面上设置有多个里程数据采集模块，所述主舱体内设置有陀螺仪、低频发射机、数据存储模块和数据传输模块；所述多个里程数据采集模块、所述陀螺仪、所述低频发射机、所述数据传输模块分别与所述数据存储模块相连；所述陀螺仪用于采集所述检测器在所述管道内行进时的俯仰、航向及滚动姿态信息，并将采集到的姿态信息存储至所述数据存储模块；所述多个里程数据采集模块用于分别采集所述管道内的里程数据信息；并将采集到的所述里程数据信息以及采集所述里程数据信息不同步点存储至所述数据存储模块；所述低频发射机用于不间断的发射低频信号，所述低频信号用于触发所述地面预埋标志盒发出报警，并将触发时间点与当前对应的里程数据信息存储至所述数据存储模块；所述数据传输模块用于将所述数据存储模块内存储的数据传输至所述数据处理器；所述数据处理器用于对接收到的数据进行处理，对所述管道进行定位。可选的，所述里程数据采集模块包括里程轮、摆臂和支撑单元；所述摆臂一端与所述里程轮的转轴连接，所述里程轮绕所述转轴转动；所述摆臂另一端为拐角结构，所述拐角处设置有固定部件，所述固定部件固定在所述主舱体外表面上，所述摆臂绕所述固定部件转动；所述支撑单元一端与所述拐角末端连接，另一端固定在所述主舱体外表面上，用于为所述摆臂提供使所述里程轮远离所述主舱体方向的力；所述支撑单元包括连杆、压缩弹簧和滑动轴承；所述连杆一端与所述拐角末端连接；所述压缩弹簧和所述滑动轴承依次套在所述连杆外，所述滑动轴承位于靠近所述拐角的一端，并固定在所述主舱体外表面上，所述连杆与所述滑动轴承滑动连接；所述连杆另一端通过螺母将所述压缩弹簧限制在所述连杆上。可选的，所述摆臂上靠近所述里程轮的位置还设置有磁铁安装支座，所述磁铁安装支座用于安装磁铁，所述磁铁用于产生磁场。可选的，所述里程轮包括主轮和靶轮；所述主轮绕所述转轴转动，用于在所述管道内沿内壁行进；所述靶轮直径小于所述主轮，固定在所述主轮上，随所述主轮转动；所述靶轮外边缘为锯齿结构，用于在所述里程轮行进过程中切割磁感线。可选的，所述摆臂上靠近所述里程轮的位置还设置有霍尔传感器，所述霍尔传感器用于记录所述里程轮切割所述磁信号的次数，每切割一次产生并记录一个脉冲信号。可选的，所述数据处理器内设置有里程脉冲优选模块，所述里程脉冲优选模块内置判断电路，用于选择所述多个里程数据采集模块采集到的所述里程数据最大的一组。还涉及到一种应用于管道支管定位装置的管道支管定位方法，将多个数据采集模块的里程轮分别紧贴管道内壁，向前行进；所述里程轮行进过程中，切割磁铁产生的磁信号，由霍尔传感器检测并记录所述磁信号被切割次数，每切割一次，产生一个脉冲信号，得到里程数据信息，存储至数据存储模块；由陀螺仪采集检测器在所述管道内行进时的俯仰、航向及滚动姿态信息，并将得到的数据信息存储至所述数据存储模块；当所述检测器在所述管道内运行至地面预埋标志盒对应位置时，通过低频发射机不间断发射的低频信号触发所述地面预埋标志盒发出报警，并记录当前触发点与对应的里程数据信息，存储至所述数据存储模块；所述数据存储模块将存储的数据信息传输至数据处理模块进行处理，对管道进行定位。可选的，所述多个数据采集模块分别得到所述里程数据信息后，由里程脉冲优选模块中的判断电路对采集到的多个所述里程数据信息进行比较，选取记录数据最大的一组进行处理。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：在内检测器中设置多个里程轮，分别记录里程数据，保证检测器经过弯头或凹坑时，里程轮出现打滑现象，仍能保证采集数据的完整性，提升管道支管定位精度。同时，在检测器内设置陀螺仪，记录检测器在管道内行进过程中产生的俯仰、航向及滚动姿态信息，对管道里的弯道进行辨识，再结合检测器采集到的里程信息以及检测器行进过程中触发地面标志盒时产生的数据信息，使最终得到的对管道支管的定位更加精确。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术管道支管定位装置结构图；图2为本专利技术管道支管定位装置的里程数据采集模块结构图；附图标号说明：1-固定部件；2-压缩弹簧；3-里程轮；4-主轮；5-靶轮；6-霍尔传感器；7-磁铁安装支座；8-螺栓；9-摆臂；10-连杆；11-滑动轴承；12-主舱体；13-地面预埋标志盒；14-里程数据采集模块；15-陀螺仪；16-低频发射机；17-数据存储模块；18-数据传输模块；19-数据处理模块。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种具有高定位精度的管道支管定位装置及方法。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术管道支管定位装置结构图，如图1所示，一种管道支管定位装置，所述装置包括若干个地面预埋标志盒13、检测器和数据处理器19；所述地面预埋标志盒13等间距预埋在所述管道对应的地面上；所述检测器包括主舱体12，所述主舱体12外表面上设置有多个里程数据采集模块14，比如，设置两个里程数据采集模块14。所述主舱体12内设置有陀螺仪15、低频发射机16、数据存储模块17和数据传输模块18；所述多个里程数据采集模块14、所述陀螺仪15、所述低频发射机16、所述数据传输模块18分别与所述数据存储模块17相连；所述陀螺仪15用于采集所述检测器在所述管道内行进时的俯仰、航向及滚动姿态信息，并将采集到的姿态信息存储至所述数据存储模块17；所述多个里程数据采集模块14用于分别采集所述管道内的里程数据信息；并将采集到的所述里程数据信息以及采集所述里程数据信息不同步点存储至所述数据存储模块17；所述低频发射机16用于不间断的发射低频信号，所述低频信号用于触发所述地面预埋标志盒13发出报警，并将触发时间点与当前对应的里程数据信息存储至所述数据存储模块17；所述数据传输模块18用于将所述数据存储模块17内存储的数据传输至所述数据处理器19；所述数据处理器19用于对接收到的数据进行处理，对所述管道进行定位。其中所述数据处理器19可为上位机软本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管道支管定位装置，其特征在于，所述装置包括若干个地面预埋标志盒、检测器和数据处理器；所述地面预埋标志盒等间距预埋在所述管道对应的地面上；所述检测器包括主舱体，所述主舱体外表面上设置有多个里程数据采集模块，所述主舱体内设置有陀螺仪、低频发射机、数据存储模块和数据传输模块；所述多个里程数据采集模块、所述陀螺仪、所述低频发射机、所述数据传输模块分别与所述数据存储模块相连；所述陀螺仪用于采集所述检测器在所述管道内行进时的俯仰、航向及滚动姿态信息，并将采集到的姿态信息存储至所述数据存储模块；所述多个里程数据采集模块用于分别采集所述管道内的里程数据信息；并将采集到的所述里程数据信息以及采集所述里程数据信息不同步点存储至所述数据存储模块；所述低频发射机用于不间断的发射低频信号，所述低频信号用于触发所述地面预埋标志盒发出报警，并将触发时间点与当前对应的里程数据信息存储至所述数据存储模块；所述数据传输模块用于将所述数据存储模块内存储的数据传输至所述数据处理器；所述数据处理器用于对接收到的数据进行处理，对所述管道进行定位。

【技术特征摘要】
1.一种管道支管定位装置，其特征在于，所述装置包括若干个地面预埋标志盒、检测器和数据处理器；所述地面预埋标志盒等间距预埋在所述管道对应的地面上；所述检测器包括主舱体，所述主舱体外表面上设置有多个里程数据采集模块，所述主舱体内设置有陀螺仪、低频发射机、数据存储模块和数据传输模块；所述多个里程数据采集模块、所述陀螺仪、所述低频发射机、所述数据传输模块分别与所述数据存储模块相连；所述陀螺仪用于采集所述检测器在所述管道内行进时的俯仰、航向及滚动姿态信息，并将采集到的姿态信息存储至所述数据存储模块；所述多个里程数据采集模块用于分别采集所述管道内的里程数据信息；并将采集到的所述里程数据信息以及采集所述里程数据信息不同步点存储至所述数据存储模块；所述低频发射机用于不间断的发射低频信号，所述低频信号用于触发所述地面预埋标志盒发出报警，并将触发时间点与当前对应的里程数据信息存储至所述数据存储模块；所述数据传输模块用于将所述数据存储模块内存储的数据传输至所述数据处理器；所述数据处理器用于对接收到的数据进行处理，对所述管道进行定位。2.根据权利要求1所述的一种管道支管定位装置，其特征在于，所述里程数据采集模块包括里程轮、摆臂和支撑单元；所述摆臂一端与所述里程轮的转轴连接，所述里程轮绕所述转轴转动；所述摆臂另一端为拐角结构，所述拐角处设置有固定部件，所述固定部件固定在所述主舱体外表面上，所述摆臂绕所述固定部件转动；所述支撑单元一端与所述拐角末端连接，另一端固定在所述主舱体外表面上，用于为所述摆臂提供使所述里程轮远离所述主舱体方向的力；所述支撑单元包括连杆、压缩弹簧和滑动轴承；所述连杆一端与所述拐角末端连接；所述压缩弹簧和所述滑动轴承依次套在所述连杆外，所述滑动轴承位于靠近所述拐角的一端，并固定在所述主舱体外表面上，所述连杆与所述滑动轴承滑动连接；所述连杆另一端通过螺母将所述压缩弹簧限制在所述连杆上。3.根据权利要求2所述的一种管道支管定位装...

【专利技术属性】
技术研发人员：石岩，蔡茂林，王一轩，许未晴，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11