一种地下管道定位装置、方法及设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种地下管道定位装置、方法及设备，装置包括管线仪、固定支架、移动载具、旋转电机、激光测距机构、倾角传感器、电磁数据采集机构和计算单元；激光测距机构设置于旋转电机上，该机构用于获取位置数据；电磁数据采集机构设置于管线仪的第一端，管线仪分别与旋转电机转动连接，该机构用于当目标点符合预设垂直条件时，采集磁感应强度；倾角传感器设置于各管线仪的第二端，该传感器用于采集夹角数据；计算单元用于获取并基于位置数据和夹角数据，确定地下管道埋深值；解决了现有的地下管道检测方法在面对地下管道的埋深深度大幅变化时，其测量精度会大幅下降，导致不能满足工程上的高精度测量要求的技术问题。程上的高精度测量要求的技术问题。程上的高精度测量要求的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种地下管道定位装置、方法及设备


[0001]本专利技术涉及地下管道检测
，尤其涉及一种地下管道定位装置、方法及设备。

技术介绍

[0002]近年来，随着国内电网飞速发展，为减少架空线路占用太多空间资源，地下管道得到了广泛应用。考虑到电网改造、地下管道搬迁可能会使原有的图纸资料不能正确反映地下管道的敷设路径，对于地下管道，如果位置信息不够明确，寻找起来十分困难，不仅浪费大量的人力、物力和时间，而且会造成难以估量的损失。
[0003]目前，一般用管线仪对地下管道进行测量，即可获得管道的具体位置信息，包括管道的实际位置标记、埋深等。管线仪是一种在地面上对地下金属管道、电线、电缆进行位置及深度测量的仪器，都是由一个发射机加一个接收机组成。
[0004]现有的地下管道检测方法大多采用电磁法定位常规埋设的金属管线技术，应用信号发射机在埋地管道与接地极之间施加某一频率的交流电压，接收机的两个竖直布置的水平线圈测量出的感应信号强度差，从而通过设备应用简单的公式计算出埋地管道中心距离底部空芯线圈中的距离，但该方法在面对地下管道的埋深深度大幅变化时，其测量精度会大幅下降，导致不能满足工程上的高精度测量要求。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种地下管道定位装置、方法及设备，解决了现有的地下管道检测方法在面对地下管道的埋深深度大幅变化时，其测量精度会大幅下降，导致不能满足工程上的高精度测量要求的技术问题。
[0006]本专利技术第一方面提供的一种地下管道定位装置，所述装置包括两个管线仪、两个固定支架、移动载具、旋转电机、激光测距机构、倾角传感器、电磁数据采集机构和计算单元；
[0007]所述激光测距机构设置于所述旋转电机的轴心处，所述激光测距机构用于获取所述激光测距机构关联的目标点的位置数据；
[0008]所述电磁数据采集机构设置于各所述管线仪上，各所述管线仪的第一端分别与所述旋转电机转动连接，所述电磁数据采集机构用于当所述目标点符合预设垂直条件时，在所述旋转电机的带动下旋转采集并输出各所述管线仪对应的磁感应强度数据；
[0009]各所述管线仪的第二端设置所述倾角传感器，所述倾角传感器用于，当所述磁感应强度数据达到最大值时，输出两个所述管线仪与铅直方向之间的夹角数据；
[0010]所述计算单元用于获取并基于所述位置数据和所述夹角数据，确定地下管道埋深值；
[0011]所述旋转电机设置于各所述固定支架的顶部；
[0012]各所述固定支架分别垂直安装于所述移动载具的两侧；
[0013]所述旋转电机与所述电磁数据采集机构电性连接；
[0014]所述激光测距机构和所述倾角传感器均与所述计算单元通信连接。
[0015]可选地，所述电磁数据采集机构包括第一空芯线圈和第二空芯线圈；
[0016]所述第一空芯线圈和所述第二空芯线圈设置于各所述管线仪的第二端，并分别处于所述倾角传感器的两侧；
[0017]所述第一空芯线圈用于当所述目标点符合预设垂直条件时，在所述旋转电机的带动下旋转采集所述管线仪对应的第一磁感应强度；
[0018]所述第二空芯线圈用于当所述目标点符合预设垂直条件时，在所述旋转电机的带动下旋转采集所述管线仪对应的第二磁感应强度；
[0019]所述第一空芯线圈与所述第二空芯线圈均与所述旋转电机电性连接。
[0020]可选地，所述两个管线仪为第一管线仪、第二管线仪，所述夹角数据为第一管线仪对应的第一夹角和第二管线对应的第二夹角，所述计算单元，具体用于：
[0021]将所述位置数据、所述第一夹角和所述第二夹角分别代入预设第一公式和预设第二公式，确定地下管道对应的第一高度数据和所述移动载具对应的第二高度数据；
[0022]对所述第一高度数据和所述第二高度数据进行差值运算，确定地下管道埋深值。
[0023]可选地，所述预设第一公式具体为：
[0024][0025]式中，H为第一高度数据；L为位置数据中的投影点距离值；H
A
为位置数据中的第一固定点高度；H
B
为位置数据中的第二固定点高度；α为夹角数据中的第一夹角；β为夹角数据中的第二夹角；
[0026]所述预设第二公式具体为：
[0027][0028]式中，h为第二高度数据；L为位置数据中的投影点距离值；H
A
为位置数据中的第一固定点高度；H
B
为位置数据中的第二固定点高度；α为夹角数据中的第一夹角；β为夹角数据中的第二夹角。
[0029]可选地，所述移动载具包括移动车身、调平机构、万向轮和水平仪；
[0030]所述水平仪设置于所述移动车身的中央处；
[0031]所述调平机构的一端与所述移动车身连接；
[0032]所述调平机构的另一端与所述万向轮转动连接。
[0033]本专利技术第二方面提供了一种地下管道定位方法，应用于权利要求1至5任一项所述的地下管道定位装置，所述方法包括：
[0034]获取激光测距机构关联的目标点的位置数据；
[0035]当所述目标点符合预设垂直条件时，通过旋转电机带动电磁数据采集机构旋转采集并输出管线仪对应的磁感应强度数据；
[0036]当所述磁感应强度数据达到最大值时，输出所述管线仪与铅直方向之间的夹角数据；
[0037]基于所述位置数据和所述夹角数据，确定地下管道埋深值。
[0038]可选地，所述电磁数据采集机构包括第一空芯线圈和第二空芯线圈；所述当所述目标点符合预设垂直条件时，通过旋转电机带动电磁数据采集机构旋转采集并输出管线仪对应的磁感应强度数据的步骤，包括：
[0039]当所述目标点符合预设垂直条件时，通过旋转电机带动所述第一空芯线圈旋转采集并输出所述管线仪对应的第一磁感应强度；
[0040]当所述目标点符合预设垂直条件时，通过旋转电机带动所述第二空芯线圈旋转采集并输出所述管线仪对应的第二磁感应强度。
[0041]可选地，所述管线仪为第一管线仪、第二管线仪；所述夹角数据为第一管线仪对应的第一夹角和第二管线对应的第二夹角；所述基于所述位置数据和所述夹角数据，确定地下管道埋深值的步骤，包括：
[0042]将所述位置数据、所述第一夹角和所述第二夹角分别代入预设第一公式和预设第二公式，确定地下管道对应的第一高度数据和移动载具对应的第二高度数据；
[0043]对所述第一高度数据和所述第二高度数据进行差值运算，确定地下管道埋深值。
[0044]可选地，所述预设第一公式具体为：
[0045][0046]式中，H为第一高度数据；L为位置数据中的投影点距离值；H
A
为位置数据中的第一固定点高度；H
B
为位置数据中的第二固定点高度；α为夹角数据中的第一夹角；β为夹角数据中的第二夹角；
[0047]所述预设第二公式具体为：
[0048][0049]式中，h为第二高度数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地下管道定位装置，其特征在于，所述装置包括两个管线仪、两个固定支架、移动载具、旋转电机、激光测距机构、倾角传感器、电磁数据采集机构和计算单元；所述激光测距机构设置于所述旋转电机的轴心处，所述激光测距机构用于获取所述激光测距机构关联的目标点的位置数据；所述电磁数据采集机构设置于各所述管线仪上，各所述管线仪的第一端分别与所述旋转电机转动连接，所述电磁数据采集机构用于当所述目标点符合预设垂直条件时，在所述旋转电机的带动下旋转采集并输出各所述管线仪对应的磁感应强度数据；各所述管线仪的第二端设置所述倾角传感器，所述倾角传感器用于，当所述磁感应强度数据达到最大值时，输出两个所述管线仪与铅直方向之间的夹角数据；所述计算单元用于获取并基于所述位置数据和所述夹角数据，确定地下管道埋深值；所述旋转电机设置于各所述固定支架的顶部；各所述固定支架分别垂直安装于所述移动载具的两侧；所述旋转电机与所述电磁数据采集机构电性连接；所述激光测距机构和所述倾角传感器均与所述计算单元通信连接。2.根据权利要求1所述的地下管道定位装置，其特征在于，所述电磁数据采集机构包括第一空芯线圈和第二空芯线圈；所述第一空芯线圈和所述第二空芯线圈设置于各所述管线仪的第二端，并分别处于所述倾角传感器的两侧；所述第一空芯线圈用于当所述目标点符合预设垂直条件时，在所述旋转电机的带动下旋转采集所述管线仪对应的第一磁感应强度；所述第二空芯线圈用于当所述目标点符合预设垂直条件时，在所述旋转电机的带动下旋转采集所述管线仪对应的第二磁感应强度；所述第一空芯线圈与所述第二空芯线圈均与所述旋转电机电性连接。3.根据权利要求2所述的地下管道定位装置，其特征在于，所述两个管线仪为第一管线仪、第二管线仪，所述夹角数据为第一管线仪对应的第一夹角和第二管线对应的第二夹角，所述计算单元，具体用于：将所述位置数据、所述第一夹角和所述第二夹角分别代入预设第一公式和预设第二公式，确定地下管道对应的第一高度数据和所述移动载具对应的第二高度数据；对所述第一高度数据和所述第二高度数据进行差值运算，确定地下管道埋深值。4.根据权利要求3所述的地下管道定位装置，其特征在于，所述预设第一公式具体为：式中，H为第一高度数据；L为位置数据中的投影点距离值；H
A
为位置数据中的第一固定点高度；H
B
为位置数据中的第二固定点高度；α为夹角数据中的第一夹角；β为夹角数据中的第二夹角；所述预设第二公式具体为：
式中，h为第二高度数据；L为位置数据中的投影点距离值；H
A
为位置数据中的第一固定点高度；H
B
为位置数据中的第二固定点高度；α为夹角数据中的第一夹角...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国伟，王俊波，唐琪，张殷，刘崧，陈志平，陈贤熙，刘少辉，刘昊，吴焯军，赖艳珊，陈卓昀，王智娇，章涛，蒋维，罗容波，简淦杨，姬煜轲，廖一帆，李果，唐力，廖楚京，关红兵，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司佛山供电局南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：