获取地下管道三维地理信息的装置和使用光学流量传感器的非接触式计程仪以及它们的使用制造方法及图纸

技术编号:4667259 阅读:404 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种获取地下管道三维地理信息的装置,包括沿所述地下管道内部移动的管道内传送单元、感测所述管道内传送单元的三维位置信息的传感器单元、以及存储由所述传感器单元测量的值的信息存储单元。因此,所述地下管道所处的深度和所述地下管道的二维位置信息存储到所述信息存储单元,使得所述地下管道的维护和修复能够更加高效地完成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种获取地下管道三维地理信息的装置和可安装于该装置上的非接触式移动距离测量单元。
技术介绍
涉及用于检测地下管道的装置的专利技术包括下列专利技术 1)2001年6月5日公布的美国专利US 6, 243, 657 "确定管线特征位置的方法和 装置" 2) 1995年5月23日公布的美国专利US 5, 417, 112 "指示在地下管线内移动的清 管器的通路的装置" 3) 1987年12月22日公布的美国专利US 4, 714, 888 "观测管线中清管器通路的 装置"4)2005年2月22日公布的美国专利US 6, 857, 329 "检测管线阻塞的清管器" 5)2003年7月3日公开的美国专利US 2003/0, 121, 338 "用于管线中流体环境的 非破坏性检测的管线清管器" 这些用于检测地下管道的装置通常能够获取二维地理信息,但是不能获得与管道 深度相关的数据。因此,这些监测地下管道的普通装置具有难以有效维护和保护管道的局 限性。管道的大致位置被标注在地图上,但是管道被埋设的深度没有进行标注,这可能会导 致挖掘工人错误地损坏管道。因此,需要一种在数据库中不仅收集地下管道的二维位置,而 且还要收集深度的装置。
技术实现思路
技术问题 为了解决上述这些技术问题,本专利技术提供一种获取地下管道的三维地理信息来替代二维位置信息的装置,使得与地下管道深度相关的信息可以被收集到数据库中。 为了解决上述技术问题,本专利技术还提供一种获取地下管道三维地理信息而不切断地下管道中水流的装置。 技术方案 根据本专利技术的一个示例性方面,提供一种获取地下管道三维地理信息的装置,该 装置包括在地下管道内移动的管道内传送设备;检测所述管道内传送设备的三维地理信 息的检测设备;以及存储由所述检测设备测量的值的信息存储设备。 所述检测设备可以包括测量所述管道内传送设备移动的方向的移动方向测量单 元;测量所述管道内传送设备移动的速度的移动速度测量单元;以及测量所述管道内传送 设备移动距离的移动距离测量单元。 所述移动距离测量单元可以是一计程仪,且可以包括发射具有预定照射区域的平行激光束的激光器单元;与所述激光器单元发射的所述激光束的光轴垂直设置的传感器 单元;以及分束器,该分束器设置在所述激光器单元和所述传感器单元的光轴上,以便将由 所述激光器单元发射出的所述激光束反射到地面,且将地面反射的所述激光束透射到所述 传感器单元。 所述管道内传送设备可以构造成直径小于所述地下管道的直径的浮动体,以漂浮 在所述地下管道内流动的流体上,并且具有与在所述地下管道内流动的流体相同的比重。 所述管道内传送设备可以被构造成清管器主体或运动机器人。 所述检测设备可以进一步包括获取所述地下管道内部视频数据的摄像机设备,或 者包括设置在所述地下管道内预定位置的通信模块;以及通过与所述通信模块进行通信 来获取地理信息的无线通信装置。 根据本专利技术的另一示例性方面,提供一种非接触式计程仪,该非接触式计程仪包 括发射具有预定照射区域的平行激光束的激光器单元;与所述激光器单元发射的激光束 的光轴垂直设置的传感器单元;以及分束器,该分束器设置在所述激光器单元和所述传感 器单元的光轴上,以便将所述激光器单元发射的所述激光束反射到地面,并将所述地面反 射的所述激光束透射到所述传感器单元。 所述传感器单元可以包括光学流量传感器,该光学流量传感器包括检测所述激 光束的光接收表面;以及数字信号处理系统,该数字信号处理系统将从所述光学流量传感 器输出的光电信号处理为数字信号,并且使用光学导航计算位置变化。 所述分束器可以反射由所述激光器单元发射的线性偏振光,并且透射经过半波长 延迟的所述线性偏振光。 四分之一波片可以被进一步地设置于从偏振分束器反射到地面的光的光路上。 有益效果 根据本专利技术的一个示例性实施方式,在数据库中不仅创建管道的二维地理信息,而且创建与管道的深度相关的数据。因此,可以更有效地维护和保护管道。 地下管道置于水流不被切断的环境中,并且获取三维地理信息。因此,没有为了执行绘图操作而暂停管道使用所带来的不便。 在测量距离变化或在不平坦表面上测量距离的情况下,如果使用利用光学流量传 感器的非接触式计程仪,那么测量运动距离不会发生错误。附图说明 图1为示出了根据本专利技术一个示例性实施方式的用于获取三维地理信息的装置 的视图; 图2为示出了使用图1的装置获取地下管道三维地理信息的过程的视图; 图3和4为示出了传统光学计程仪的示意图; 图5为示出了当光学计程仪的发射轴线与光学计程仪的接收轴线不一致时光学 流量传感器检测区域的视图; 图6为示出了根据本专利技术一个示例性实施方式的计程仪的示意图; 图7为示出了根据本专利技术一个示例性实施方式的计程仪的光线传输效率的视并且5 图8为示出了根据本专利技术另一示例性实施方式的计程仪的光线传输效率的视图。〈附图标记的说明> 100 :计程仪110, 110':激光器单元 130 :光学流量传感器200, 200':分束器 220 :四分之一波片300 :管道内传送设备 500 :地下管道具体实施例方式本专利技术的组件和操作将通过参考附图详细进行解释。 图1为示出了本专利技术一个示例性实施方式的用于获取地下管道的三维地理信息 的装置的视图,其中示出了管道内传送设备300 。管道内传送设备300在管道内水流不被切 断的情况下获取地理信息。 管道内传送设备300在地下管道500内移动,并且包括测量管道内传送设备300 移动的方向、速度和距离的检测单元310,以及存储由检测单元310测量的值的存储单元 340。 管道内传送设备300可以被构造成直径小于地下管道500的直径,并且比重与在 地下管道500内流动的流体相同,使得管道内传送设备300漂浮于在地下管道500内流动 的流体上。 例如,在管道内移动的绘图设备可以具有大小为1的比重。如果管道内传送设备 被构造为浮动体,则不需要额外的驱动设备、复杂机械、或辅助设备来用于流体在管道中移 动。当在水管中使用比重为1的绘图设备时,绘图设备在水管流动持续时可以获取地理信 息并且能够绘制相当长的距离而不需要驱动机构。因此,比重为1的绘图设备具有诸如以 下优点縮短操作时间,增加操作区域和减少用户不便。浮动体可以具有流线型曲面表面以 最小化流体阻力,并具有两个或更多的翼以稳定地移动。 管道内传送设备300可以被构造成清管器主体来替代浮动体。构造成清管器主体 的管道内传送设备需要在清管器槽上的清管器发射装置。在这种情况下,清管器主体在管 道内移动期间可以执行冲洗操作。根据本专利技术的一个示例性实施方式,绘图设备的清管器 主体可以使用韩国专利申请No. 20-2005-0007528或No. 20-2003-0039794所公开的其他结 构来构造。 管道内传送设备300可以被实现为管道内的运动机器人。管道内的运动机器人可 以被构造为沿倾斜或曲线路径运行,并且可以是如韩国专利申清No. 10-1995-0030874或 No. 10-2001-0009369所公开的运动机器人。如果管道内的运动机器人沿倾斜或曲线路径运 行,则这种机器人没有局限性。由于管道内的运动机器人包括获得用于控制轮驱动单元的 信号的编本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种获取地下管道的三维地理信息的装置,该装置包括:在地下管道内移动的管道内传送设备;检测所述管道内传送设备的三维地理信息的检测设备;以及存储由所述检测设备测量的值的信息存储设备。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:朴爀晟闵庚洙朴相奉金东炫千汶淑宣点洙梁贤锡玄东俊金振声
申请(专利权)人:水资源技术株乐博建
类型:发明
国别省市:KR[韩国]

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