一种城市地下管线的深度测量系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及地下管线管理技术领域，具体地说，涉及一种城市地下管线的深度测量系统及方法。包括基础资料单元、探测管理单元、测量数据单元和功能应用单元；基础资料单元用于在现有资料库中提取目标管线的性质情况并推荐匹配的测量方法；探测管理单元用于对实地测量的工作流程进行规范管理并记录数据；测量数据单元用于导入测得的数据并将数据绘制成图；功能应用单元用于将处理所得的数据及线图应用到管线探测质量检查、管线安全预测、管线资料完善等领域中。本发明专利技术设计可以提高地下管线深度测量的工作效率及测量精度，便于后期回溯及核查数据，可以及时更新完善城市管线记录资料，方便管线权属部门对其进行规划整理，促进城市建设和谐发展。

【技术实现步骤摘要】
一种城市地下管线的深度测量系统及方法
本专利技术涉及底线管线管理
，具体地说，涉及一种城市地下管线的深度测量系统及方法。
技术介绍
地下管线使城市的重要基础设施，被称为城市的“生命线”。但是，由于种种原因，管线资料不全，有的甚至与现状不符，而且各种管线权属与不同的部门，这些因素都增加了管线的管理难度。随着城市建设的不断发展，原来的地下管线已经不能满足现代社会的需求，原有的地下管线面临着改建或废弃的局面。但是，在工程施工中，常因管线位置不明导致挖断管线，不仅给人民生活带来极大不便，造成经济损失，而且给建设新的地下管线造成阻碍，严重阻滞了城市的发展速度。然而，目前对地下管线的深度测量工作中，没有系统的管理方法，主要依靠人力测量及记录，测量数据分散、难以综合管理，且探测过程没有合理的规划管理，测量数据无法回溯及核查，导致工作效率低、管理困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种城市地下管线的深度测量系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述技术问题的解决，本专利技术的目的之一在于，提供了一种城市地下管线的深度测量系统，包括基础资料单元、探测管理单元、测量数据单元和功能应用单元；所述基础资料单元的信号输出端与所述探测管理单元的信号输入端连接，所述探测管理单元的信号输出端与所述测量数据单元的信号输入端连接，所述测量数据单元的信号输出端与所述功能应用单元的信号输入端连接；所述基础资料单元用于在现有资料库中提取目标管线的性质情况并推荐匹配的测量方法；所述探测管理单元用于对实地测量的工作流程进行规范管理并记录数据；所述测量数据单元用于导入测得的数据并将数据绘制成图；所述功能应用单元用于将处理所得的数据及线图应用到管线探测质量检查、管线安全预测、管线资料完善等领域中；所述基础资料单元包括管线类型模块、管线埋深模块、管线材质模块和探测方法模块；所述探测管理单元包括测量控制模块、外业调查模块、管线测量模块和管线点测模块；所述测量数据单元包括数据导入模块、数据处理模块、编绘线图模块和归档入库模块；所述功能应用单元包括质量检查模块、安全预测模块、资料更新模块和综合数库模块。作为本技术方案的进一步改进，所述管线类型模块、所述管线埋深模块、所述管线材质模块与所述探测方法模块并列运行；所述管线类型模块用于获取目标管线所属的类型；所述管线埋深模块用于直接获取或根据管线类型判断管线的埋深类型；所述管线材质模块用于直接获取或根据管线类型判断管线的材质；所述探测方法模块用于提供多种管线测量方法并根据管线性质推荐匹配的测量方式以供参考。其中，管线类型包括但不限于给水管线、排水管线、燃气管线、热力管线、电力电信管线等。其中，埋深类型包括浅埋和深埋。其中，管线材质包括金属和非金属，具体地，金属包括但不限于铸铁、钢、铝等，非金属包括但不限于混凝土、钢筋混凝土、PVC、PE、电力电信电缆等。作为本技术方案的进一步改进，所述探测方法模块包括电磁感应模块、地质雷达模块、地震波模块、高密度电阻率模块和井中磁梯度模块；所述电磁感应模块、所述地质雷达模块、所述地震波模块、所述高密度电阻率模块与所述井中磁梯度模块并列运行；所述电磁感应模块用于根据电磁感应原理观测和研究电磁场空间和时间变化规律达到寻找地下金属管线的目的；所述地质雷达模块用于通过分析接收天线接收到发射天线在岩层中遇到探测目标反射回的反射波波形来达到定位目标管线的目的；所述地震波模块用于利用地下介质的波阻抗值差异来达到测定目标管线位置的目的；所述高密度电阻率模块用于以目标管线与周围介质之间的导电性差异为基础实现物探的目的；所述井中磁梯度模块用于利用金属管线与周围介质之间的磁性差异通过测量磁场的垂直分布强度来判别出地下管线走向。其中，电磁感应法分为直接法、夹钳法、感应法和示踪法。其中，电阻率法分为电测深法、电剖面法和高密度电阻率法。作为本技术方案的进一步改进，所述地质雷达模块中，管线深度的计算表达式为：Z＝V·t/2；其中，式中，t为脉冲波在介质中的双程走时，Z为管线埋深，X为收发天线间距，V为电磁波在介质中的传播速度，c为真空中的光速，当X＜Z时，上式可以计算得到管线深度。作为本技术方案的进一步改进，所述测量控制模块的信号输出端与所述外业调查模块的信号输入端连接，所述外业调查模块的信号输出端与所述管线测量模块的信号输入端连接，所述管线测量模块的信号输出端与所述管线点测模块的信号输入端连接；所述测量控制模块用于在城市的等级控制网的基础上开展管线测量的规划；所述外业调查模块用于通过现场的实地调查并与现存资料进行对比来确定管线的属性及走向分布情况；所述管线测量模块用于记录现场测量管线深度及管线走向路线的工作情况；所述管线点测模块用于记录现场测量管线分布区域各管线点的工作情况。其中，管线点包括但不限于起点与终点、支点、分支点、变径点、附属设施的中心点、隐蔽管线点等。作为本技术方案的进一步改进，所述数据导入模块的信号输出端与所述数据处理模块的信号输入端连接，所述数据处理模块的信号输出端与所述编绘线图模块的信号输入端连接，所述编绘线图模块的信号输出端与所述归档入库模块的信号输入端连接；所述数据导入模块用于通过外接的数据采集装置将测量并记录的数据导入到系统中；所述数据处理模块用于对数据进行清筛、统一格式、统计整理等处理；所述编绘线图模块用于通过预先设计的程序将整理后的数据自动生成对应的管线图形；所述归档入库模块用于自动将相关的数据与图形合并归档并存储。作为本技术方案的进一步改进，所述归档入库模块采用TF-IDF匹配算法，其公式如下：式中tfi,j为中i和j的文本数量，dfi为包含i的文本数量，N为文本的总数。作为本技术方案的进一步改进，所述质量检查模块、所述安全预测模块、所述资料更新模块与所述综合数库模块并列运行；所述质量检查模块用于按照预先设定的测量精度参数对管线测量结果进行探查质量的检查；所述安全预测模块用于对测得的数据进行分析并根据存在异常的数据预测管线的安全情况；所述资料更新模块用于利用测得的管线数据及图形对现有资料进行更新和完善；所述综合数库模块用于整合所有探测的管线数据建立综合管线数据库以满足城市发展的需求。作为本技术方案的进一步改进，所述质量检查模块包括精度设定模块、探查质量模块和测量成果模块；所述精度设定模块的信号输出端与所述探查质量模块的信号输入端连接，所述探查质量模块的信号输出端与所述测量成果模块的信号输入端连接；所述精度设定模块用于预先设定管线深度探查的结果精度误差参数以供参考；所述探查质量模块用于对地下管线的几何精度、属性进行质量检查并对隐蔽管线点作抽取开挖验证的要求；所述测量成果模块用于估算测量精确度等统计结果并反馈给用户。其中，地下管线的属性包括但不限于管线类型、材质、规格、特征点类别、电缆根数、管块总孔数、附属设施等。本专利技术的目的之二在于，提供了一种城市地下管线的深度测量方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种城市地下管线的深度测量系统，其特征在于：包括/n基础资料单元(100)、探测管理单元(200)、测量数据单元(300)和功能应用单元(400)；所述基础资料单元(100)的信号输出端与所述探测管理单元(200)的信号输入端连接，所述探测管理单元(200)的信号输出端与所述测量数据单元(300)的信号输入端连接，所述测量数据单元(300)的信号输出端与所述功能应用单元(400)的信号输入端连接；所述基础资料单元(100)用于在现有资料库中提取目标管线的性质情况并推荐匹配的测量方法；所述探测管理单元(200)用于对实地测量的工作流程进行规范管理并记录数据；所述测量数据单元(300)用于导入测得的数据并将数据绘制成图；所述功能应用单元(400)用于将处理所得的数据及线图应用到管线探测质量检查、管线安全预测、管线资料完善等领域中；/n所述基础资料单元(100)包括管线类型模块(101)、管线埋深模块(102)、管线材质模块(103)和探测方法模块(104)；/n所述探测管理单元(200)包括测量控制模块(201)、外业调查模块(202)、管线测量模块(203)和管线点测模块(204)；/n所述测量数据单元(300)包括数据导入模块(301)、数据处理模块(302)、编绘线图模块(303)和归档入库模块(304)；/n所述功能应用单元(400)包括质量检查模块(401)、安全预测模块(402)、资料更新模块(403)和综合数库模块(404)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种城市地下管线的深度测量系统，其特征在于：包括
基础资料单元(100)、探测管理单元(200)、测量数据单元(300)和功能应用单元(400)；所述基础资料单元(100)的信号输出端与所述探测管理单元(200)的信号输入端连接，所述探测管理单元(200)的信号输出端与所述测量数据单元(300)的信号输入端连接，所述测量数据单元(300)的信号输出端与所述功能应用单元(400)的信号输入端连接；所述基础资料单元(100)用于在现有资料库中提取目标管线的性质情况并推荐匹配的测量方法；所述探测管理单元(200)用于对实地测量的工作流程进行规范管理并记录数据；所述测量数据单元(300)用于导入测得的数据并将数据绘制成图；所述功能应用单元(400)用于将处理所得的数据及线图应用到管线探测质量检查、管线安全预测、管线资料完善等领域中；
所述基础资料单元(100)包括管线类型模块(101)、管线埋深模块(102)、管线材质模块(103)和探测方法模块(104)；
所述探测管理单元(200)包括测量控制模块(201)、外业调查模块(202)、管线测量模块(203)和管线点测模块(204)；
所述测量数据单元(300)包括数据导入模块(301)、数据处理模块(302)、编绘线图模块(303)和归档入库模块(304)；
所述功能应用单元(400)包括质量检查模块(401)、安全预测模块(402)、资料更新模块(403)和综合数库模块(404)。


2.根据权利要求1所述的城市地下管线的深度测量系统，其特征在于：所述管线类型模块(101)、所述管线埋深模块(102)、所述管线材质模块(103)与所述探测方法模块(104)并列运行；所述管线类型模块(101)用于获取目标管线所属的类型；所述管线埋深模块(102)用于直接获取或根据管线类型判断管线的埋深类型；所述管线材质模块(103)用于直接获取或根据管线类型判断管线的材质；所述探测方法模块(104)用于提供多种管线测量方法并根据管线性质推荐匹配的测量方式以供参考。


3.根据权利要求2所述的城市地下管线的深度测量系统，其特征在于：所述探测方法模块(104)包括电磁感应模块(1041)、地质雷达模块(1042)、地震波模块(1043)、高密度电阻率模块(1044)和井中磁梯度模块(1045)；所述电磁感应模块(1041)、所述地质雷达模块(1042)、所述地震波模块(1043)、所述高密度电阻率模块(1044)与所述井中磁梯度模块(1045)并列运行；所述电磁感应模块(1041)用于根据电磁感应原理观测和研究电磁场空间和时间变化规律达到寻找地下金属管线的目的；所述地质雷达模块(1042)用于通过分析接收天线接收到发射天线在岩层中遇到探测目标反射回的反射波波形来达到定位目标管线的目的；所述地震波模块(1043)用于利用地下介质的波阻抗值差异来达到测定目标管线位置的目的；所述高密度电阻率模块(1044)用于以目标管线与周围介质之间的导电性差异为基础实现物探的目的；所述井中磁梯度模块(1045)用于利用金属管线与周围介质之间的磁性差异通过测量磁场的垂直分布强度来判别出地下管线走向。


4.根据权利要求3所述的城市地下管线的深度测量系统，其特征在于：所述地质雷达模块(1042)中，管线深度的计算表达式为：
Z＝V·t/2；
其中，



式中，t为脉冲波在介质中的双程走时，Z为管线埋深，X为收发天线间距，V为电磁波在介质中的传播速度，c为真空中的光速，当X＜Z时，上式可以计算得到管线深度。


5.根据权利要求1所述的城市地下管线的深度测量系统，其特征在于：所述测量控制模块(201)的信号输出端与所述外业调查模块(202)的信号输入端连接，所述外业调查模块(202)的信号输出端与所述管线测量模块(203)的信号输入端连接，所述管线测量模块(203)的信号输出端与所述管线点测模块(204)的信号输入端连接；所述测量控制模块(201)用于在城市的等级控制网的基础上开展管线测量的规划；所述外业调查模块(202)用于通过现场的实地调查并与现存资料进行对比来确定管线的属性及走向分布情况；所述管线测量模块(203)用于记录现场测量管线深度及管线走向路线的工作...

【专利技术属性】
技术研发人员：展昀，张志华，丁鹏辉，张九宴，李志刚，位鲁青，张健，宗恒康，
申请(专利权)人：青岛市勘察测绘研究院，
类型：发明
国别省市：山东;37