【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于地下管线探测，具体涉及一种探测地下管线检查井的微型装置及方法。
技术介绍
1、近年来国内涌现出大量的水环境治理工程，如深圳大空港水环境治理工程、广东佛山水环境治理工程、昆明滇池水环境治理工程，贵阳南明河流域治理工程等。水环境治理工程重点是治理黑臭水体，治理需要摸清污水来源、查清黑臭水体的成因，因此，地下排水管线的探测工作尤其重要。受已建地下管网的不合理性、复杂性、隐蔽性、水质、水位、淤堵、季节等多种因素的制约，地下排水管线的探测工作是一项较为繁琐和困难的工作，调查成果的精度和质量一直是工程技术人员关注的问题。常用探测的技术手段需逐个开井盖开检查，拍摄井内照片，调查管线要素，钢卷尺量测、“l”形探杆探摸和管线拓扑关系研判，排除正常管线段，查找出异常管线段。对异常管线段，采用探地雷达、管道内窥、管道机器人检查、蛙人管内检查等综合技术手段排查。排查工作分两个阶段，一是先调查，二是收点，即逐个测量井盖中心点。因此，调查和收点是分开单独作业的，未能一体化作业。另外，开井盖是地下管线探测司空见惯的工作，也是费力费时危险的工作。遇到难开井盖，用力过猛，井盖突然弹起，容易砸伤作业人员。开井盖，不仅影响交通，还影响小区人民生活。
2、随着科技的快速发展，用于侦察的针孔摄影技术和激光距技术应用成熟，摄影传感器和测距传感器的体积尺寸越来越小，针孔摄影仪，体积仅有几毫米直径的纽扣大小，测距接近传感器，测程已达2m，体积也只有约70mm3，马达体积也仅有一节七号电池大小，这些技术的突破，为研制小型化探测设备，替代传统探测作业技术
3、检查井一般设有通气孔，这种通气孔起平衡井内外压力平衡的作用，防止井盖因井内压力过大而弹起，井内压力过小，井盖打开困难。调研部分城区的检查井盖，直径小于1.5m的小型检查井较多，实地调查量测井盖出气孔直径一般均在20mm以上，井盖的结构特征为小型化探测设备研制，提供了客观上的可能。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种探测地下管线检查井的微型装置及方法，提高了探测检查井的作业效率和精度；安装拆卸方便，重量轻便于携带；可实现检查井内部的三维建模；便于迅速判断检查井之间的拓扑关系；保证了获取井内影像信息的全面。
2、为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：
3、一种探测地下管线检查井的微型装置，包括微型探头、探杆、中继器和激光指向仪，微型探头的上部连接探杆底部，探杆的顶端连接中继器，探杆的侧面连接激光指向仪，中继器电连接微型探头，微型探头从井盖通气孔插入检查井内部，整个装置系统由手机内置的app程序控制，手机连接后方云平台管网信息管理系统。
4、优选的，所述微型探头外部部件包括探头箱体和保护外壳，所述探头箱体设置在所述保护外壳的下部正面，所述保护外壳的上面设置有探头插座，所述探头插座的外面包裹有探头连接螺丝，所述探头插座连接所述探杆的底部插头，所述探头连接螺丝连接所述探杆底部螺丝。
5、优选的，所述探头箱体内上层设置有针孔摄像仪，下层设置有测距传感器，所述探头箱体的顶部设有箱体出线孔，探头箱体的正面设有针孔摄像仪镜头孔和测距传感器镜头孔，所述摄像仪镜头孔的四周安装有若干个led灯，所述测距传感器镜头孔的下方安装有强光led灯，所述探头箱体中心轴部位安装转动轴，所述箱体转动轴右侧安装有垂直皮带轮，保护外壳的底部设置有塑料微型轴承，所述箱体通过所述转动轴与所述塑料微型轴承相连。
6、优选的，所述针孔摄像仪连接摄影电缆线，所述测距传感器连接测距电缆线，所述测距电缆线与所述摄影电缆线并行经出线孔，穿探头连接螺丝的中部，集马达电缆线一齐与所述探头插座相连。
7、优选的，所述保护外壳内安装有马达，所述马达通过基座固定螺丝固定在l形基座上，马达固定螺丝固定所述马达基座，所述马达的传动轴上安装有水平皮带轮，所述水平皮带轮挂皮带线，经定滑轮转向，经过皮带线出孔与所述探头箱体右侧的垂直皮带轮挂接。
8、优选的，所述探杆包括集成电缆，所述集成电缆的底部与探杆底部插头相连，顶部与探杆顶部插座相连，所述探杆底部插头的外面包裹有探杆底部固定螺丝，所述集成电缆的外面包裹中空的碳纤维杆，所述探杆顶部插座的外面包裹探杆顶部螺丝，所述探杆底部插头与所述探头插座插接，所述探杆底部固定螺丝与探头连接螺丝丝接，所述探杆顶部插座连接所述中继器底部插头，所述探杆顶部螺丝连接中继器底部螺丝。
9、优选的，所述中继器的外部部件包括中继器外壳，所述中继器外壳的底部设置有中继器底部插头，所述中继器外壳的顶部设置有中继器天线，所述中继器底部插头的外面包裹有中继器底部连接螺丝，所述中继器底部连接螺丝的外面包裹有活动螺丝帽，所述活动螺丝帽设有防脱绳，与所述中继器外壳相连，所述中继器底部插头插入所述探杆顶部插座，所述活动螺丝帽连接探杆顶部螺丝。
10、优选的，所述中继器的内部部件包括中继器电源，内部部件采用电连接，所述中继器电源集中给微型探头中的内部部件和中继器的内部部件供电。
11、一种探测地下管线检查井的方法，包括如下步骤：
12、s1，设备安装：微型探头和探杆连接，探杆与激光指向仪扣连接，探杆与中继器丝连接；
13、s2、调试手机与中继器及rtk定位仪通讯至正常；
14、s3，校准微型探头内置测距传感器发射激光线与激光指向仪发射的激光线平行且位于一个铅锤面内；
15、s4，标定扣件位置于探杆上；
16、s5，手机控制微型探头进行视频录制及拍照；
17、s6，计算出排污混凝土管的管口特征点的高程；
18、s7，通过测距传感器计算排污混凝土管的管径；
19、s8，微型探头的针孔摄影仪观察刻度探杆的运动位置，计算检查井内水深和淤积测量；
20、s9，对排污混凝土管的管道走向定位；
21、s10，根据针孔摄像仪，对排污混凝土管的管道材质进行区分；
22、s11，探测检查井完毕，迁站至下一个检查井继续作业。
23、优选的，所述s6中，计算出排污混凝土管的管口特征点的高程的公式为：
24、
25、其中，αka为k点到a点的方位角，xk，yk，hk为k点坐标，l为测距传感器激光线至井盖中心的距离；
26、或
27、
28、其中，αka为k点到a点的方位角，d为测距传感器中心至管顶点的水平测距值，xk，yk，hk为k点坐标，l为测距传感器17激光线至井盖中心的距离。
29、本专利技术的有益效果在于：
30、1、本专利技术提供的这种探测地下管线的微型装置及方法，包括微型探头部件、探杆部件、中继器部件和指向仪部件，微型探头部件的顶部连接探杆部件的底部，探杆部件顶部连接中继器，探杆部件的侧面连接指向仪；使用时，手持探杆，将探头从检查井的通气孔插入检查井内部，针孔摄像仪录制视频或抓拍照片，激光指向仪本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种探测地下管线检查井的微型装置，其特征在于，包括微型探头、探杆、中继器和激光指向仪，微型探头的上部连接探杆底部，探杆的顶端连接中继器，探杆的侧面连接激光指向仪，中继器电连接微型探头，微型探头从井盖通气孔插入检查井内部，整个装置系统由手机内置的APP程序控制，手机连接后方云平台管网信息管理系统。
2.根据权利要求1所述的探测地下管线检查井的微型装置，其特征在于，所述微型探头外部部件包括探头箱体和保护外壳，所述探头箱体设置在所述保护外壳的下部正面，所述保护外壳的上面设置有探头插座，所述探头插座的外面包裹有探头连接螺丝，所述探头插座连接所述探杆的底部插头，所述探头连接螺丝连接所述探杆底部螺丝。
3.根据权利要求2所述的探测地下管线检查井的微型装置，其特征在于，所述探头箱体内上层设置有针孔摄像仪，下层设置有测距传感器，所述探头箱体的顶部设有箱体出线孔，探头箱体的正面设有针孔摄像仪镜头孔和测距传感器镜头孔，所述摄像仪镜头孔的四周安装有若干个LED灯，所述测距传感器镜头孔的下方安装有强光LED灯，所述探头箱体中心轴部位安装转动轴，所述箱体转动轴右侧安装有垂直皮带
4.根据权利要求3所述的探测地下管线检查井的微型装置，其特征在于，所述针孔摄像仪连接摄影电缆线，所述测距传感器连接测距电缆线，所述测距电缆线与所述摄影电缆线并行经出线孔，穿探头连接螺丝的中部，集马达电缆线一齐与所述探头插座相连。
5.根据权利要求3所述的探测地下管线检查井的微型装置，其特征在于，所述保护外壳内安装有马达，所述马达通过基座固定螺丝固定在L形基座上，马达固定螺丝固定所述马达基座，所述马达的传动轴上安装有水平皮带轮，所述水平皮带轮挂皮带线，经定滑轮转向，经过皮带线出孔与所述探头箱体右侧的垂直皮带轮挂接。
6.根据权利要求2所述的探测地下管线检查井的微型装置，其特征在于，所述探杆包括集成电缆，所述集成电缆的底部与探杆底部插头相连，顶部与探杆顶部插座相连，所述探杆底部插头的外面包裹有探杆底部固定螺丝，所述集成电缆的外面包裹中空的碳纤维杆，所述探杆顶部插座的外面包裹探杆顶部螺丝，所述探杆底部插头与所述探头插座插接，所述探杆底部固定螺丝与探头连接螺丝丝接，所述探杆顶部插座连接所述中继器底部插头，所述探杆顶部螺丝连接中继器底部螺丝。
7.根据权利要求6所述的探测地下管线检查井的微型装置，其特征在于，所述中继器的外部部件包括中继器外壳，所述中继器外壳的底部设置有中继器底部插头，所述中继器外壳的顶部设置有中继器天线，所述中继器底部插头的外面包裹有中继器底部连接螺丝，所述中继器底部连接螺丝的外面包裹有活动螺丝帽，所述活动螺丝帽设有防脱绳，与所述中继器外壳相连，所述中继器底部插头插入所述探杆顶部插座，所述活动螺丝帽连接探杆顶部螺丝。
8.根据权利要求1所述的探测地下管线检查井的微型装置，其特征在于，所述中继器的内部部件包括中继器电源，内部部件采用电连接，所述中继器电源集中给微型探头中的内部部件和中继器的内部部件供电。
9.一种探测地下管线检查井的方法，其特征在于，包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的探测地下管线检查井的方法，其特征在于，所述S6中，计算出排污混凝土管的管口特征点的高程的公式为：
...【技术特征摘要】
1.一种探测地下管线检查井的微型装置，其特征在于，包括微型探头、探杆、中继器和激光指向仪，微型探头的上部连接探杆底部，探杆的顶端连接中继器，探杆的侧面连接激光指向仪，中继器电连接微型探头，微型探头从井盖通气孔插入检查井内部，整个装置系统由手机内置的app程序控制，手机连接后方云平台管网信息管理系统。
2.根据权利要求1所述的探测地下管线检查井的微型装置，其特征在于，所述微型探头外部部件包括探头箱体和保护外壳，所述探头箱体设置在所述保护外壳的下部正面，所述保护外壳的上面设置有探头插座，所述探头插座的外面包裹有探头连接螺丝，所述探头插座连接所述探杆的底部插头，所述探头连接螺丝连接所述探杆底部螺丝。
3.根据权利要求2所述的探测地下管线检查井的微型装置，其特征在于，所述探头箱体内上层设置有针孔摄像仪，下层设置有测距传感器，所述探头箱体的顶部设有箱体出线孔，探头箱体的正面设有针孔摄像仪镜头孔和测距传感器镜头孔，所述摄像仪镜头孔的四周安装有若干个led灯，所述测距传感器镜头孔的下方安装有强光led灯，所述探头箱体中心轴部位安装转动轴，所述箱体转动轴右侧安装有垂直皮带轮，保护外壳的底部设置有塑料微型轴承，所述箱体通过所述转动轴与所述塑料微型轴承相连。
4.根据权利要求3所述的探测地下管线检查井的微型装置，其特征在于，所述针孔摄像仪连接摄影电缆线，所述测距传感器连接测距电缆线，所述测距电缆线与所述摄影电缆线并行经出线孔，穿探头连接螺丝的中部，集马达电缆线一齐与所述探头插座相连。
5.根据权利要求3所述的探测地下管线检查井的微型装置，其特征在于，所述保护外壳内安装有马达，所述马达通过基座...
【专利技术属性】
技术研发人员：任远，杨伟星，倪宁，李珅南，柳兴旺，汪林，马凌云，
申请(专利权)人：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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