一種自主式多模復(fù)合管道定位勘探系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及管道勘探技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種長距離，深埋地下的燃油、燃氣輸送管道、污水排放管道、通訊管道的自主式多模復(fù)合管道定位勘探系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前隨著管道技術(shù)的逐漸發(fā)展，管道在日常生活中的應(yīng)用越來越普及，大量的燃油、燃氣輸送管道，污水排放管道，通訊管道開始深埋地下，管道鋪設(shè)深度不斷加大，輸送距離不斷增大；另一方面非金屬管道在管道鋪設(shè)的比例也在逐漸增加，這種趨勢使得管道精確定位和管道鋪設(shè)軌跡勘探出現(xiàn)前所未有的難度。傳統(tǒng)雷達探測技術(shù)隨著非金屬管道的出現(xiàn)以及管道鋪設(shè)的距離和深度的不斷增加，在管道定位和勘探中漸漸失去了作用。在這種情況下，一種新型的實用的管道定位、勘探技術(shù)的研發(fā)刻不容緩。
[0003]用于管道勘探的自主式多模復(fù)合管道定位勘探系統(tǒng)就是這種技術(shù)，可實現(xiàn)深埋地下、河底的長距離輸送的管道的定位勘探。不同以往采用雷達進行管道勘探使得自主式多模復(fù)合管道定位勘探系統(tǒng)可以不受管道材料的限制，可以對非金屬管道進行勘探；另外增加了管道勘探的范圍，不僅限于路面鋪設(shè)的管道的勘測，還可以對深埋地下的管道進行勘探。該發(fā)面的出現(xiàn)將解決當前面臨的管道勘探出現(xiàn)的難題，有效提升我國在管道勘探領(lǐng)域的技術(shù)水平和裝備水平。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型解決的技術(shù)問題是提供一種自主式多模復(fù)合管道定位勘探系統(tǒng)，非常適用于長距離，深埋地下的燃油、燃氣輸送管道、污水排放管道、通訊管道的定位及勘探。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]一種自主式多模復(fù)合管道定位勘探系統(tǒng)，包括傳感模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、多模復(fù)合處理模塊、校準模塊、離線軌跡生成模塊、管線航跡定位顯示模塊、自主牽引及運動平臺；所述傳感模塊包括聲吶傳感器、超聲波傳感器、MEMS傳感器、測速測距模塊；所述數(shù)據(jù)采集模塊包括數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)打包裝置、數(shù)據(jù)發(fā)送裝置；所述多模復(fù)合處理模塊包括數(shù)據(jù)接收及分包裝置、ARM多功能處理器、數(shù)據(jù)打包裝置、數(shù)據(jù)存儲裝置；所述的離線軌跡生成模塊包括計算機、相關(guān)數(shù)據(jù)處理軟件。
[0007]進一步地，所述的MEMS傳感器包括加速度計傳感器、陀螺儀傳感器、磁傳感器。
[0008]進一步地，所述的傳感模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、多模復(fù)合處理模塊都還分別包括電源模塊。
[0009]更進一步地，所述的電源模塊包括可充電電池、電源電路。
[0010]本實用新型的有益效果是:能夠?qū)崿F(xiàn)對深埋在地下、河底的長距離管道的定位勘探要求，通過勘探獲得不可見的管道的鋪設(shè)軌跡，實現(xiàn)不可見管道的定位，解決當前的管道的勘探難題，有效提升我國在管道勘探領(lǐng)域的技術(shù)水平和裝備水平。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的系統(tǒng)總框架示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0013]如圖1所示，一種自主式多模復(fù)合管道定位勘探系統(tǒng)，包括傳感模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、多模復(fù)合處理模塊、校準模塊、離線軌跡生成模塊、管線航跡定位顯示模塊、自主牽引及運動平臺；所述傳感模塊包括聲吶傳感器、超聲波傳感器、MEMS傳感器、測速測距模塊、可充電電池、電源電路，所述的MEMS傳感器包括加速度計傳感器、陀螺儀傳感器、磁傳感器；所述數(shù)據(jù)采集模塊包括數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)打包裝置、數(shù)據(jù)發(fā)送裝置、可充電電池、電源電路；所述多模復(fù)合處理模塊包括數(shù)據(jù)接收及分包裝置、ARM多功能處理器、數(shù)據(jù)打包裝置、數(shù)據(jù)存儲裝置、可充電電池、電源電路；所述的離線軌跡生成模塊包括計算機、相關(guān)數(shù)據(jù)處理軟件。
[0014]工作時:首先啟動電源，將傳感模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、多模復(fù)合處理模塊分別連接各自的電源電路，并在電源電路的輸入端鏈接可充電電池；自助牽引及運動平臺利用自身特殊設(shè)計結(jié)構(gòu)使得整個探測系統(tǒng)在管道內(nèi)穩(wěn)定前行；其次，聲吶傳感器與超聲波傳感器根據(jù)聲吶、超聲波探測技術(shù)在管道內(nèi)運行，檢測管道內(nèi)表面的不正常部位，如管道裂縫，管道變形，管道生銹等；MEMS傳感模塊在自主導(dǎo)航狀態(tài)下依靠控制器對加速度計、陀螺計、磁力計等傳感器的數(shù)據(jù)進行采集和存儲；測速測距傳感模塊利用碼盤計數(shù)的方法對管道距離進行測量；校準模塊針對不同地理位置、環(huán)境等對聲吶傳感器、超聲波傳感器和MEMS傳感器進行校準，減小工作環(huán)境對其精度帶來的影響；然后，數(shù)據(jù)采集模塊采集傳感模塊的姿態(tài)、位置數(shù)據(jù)，并將所采集的數(shù)據(jù)打包，再通過發(fā)送裝置發(fā)送到多模復(fù)合處理模塊；多模復(fù)合處理模塊的數(shù)據(jù)接收及分包裝置接收數(shù)據(jù)采集模塊發(fā)送過來的位置、姿態(tài)數(shù)據(jù)并進行分包，ARM多功能處理器對數(shù)據(jù)進行處理，數(shù)據(jù)打包裝置對數(shù)據(jù)進行打包，然后數(shù)據(jù)存儲裝置對數(shù)據(jù)進行存儲處理；最后，離線軌跡生成模塊對多模復(fù)合處理模塊存儲的位置、姿態(tài)、特征點等信息進行進一步與處理，利用聲吶傳感器和超聲波傳感器探測到的特征點信息對往返航跡進行比對和糾正，獲得高精度的管道軌跡圖；管線航跡顯示模塊利用坐標變換方法，基于精確地離線軌跡圖，計算轉(zhuǎn)換到絕對地球坐標系下的真實航跡。
[0015]以上【具體實施方式】僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施方式對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解:其依然可以對前述實施方式所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型實施方式技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項】
1.一種自主式多模復(fù)合管道定位勘探系統(tǒng)，其特征在于:包括傳感模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、多模復(fù)合處理模塊、校準模塊、離線軌跡生成模塊、管線航跡定位顯示模塊、自主牽引及運動平臺；所述傳感模塊包括聲吶傳感器、超聲波傳感器、MEMS傳感器、測速測距模塊；所述數(shù)據(jù)采集模塊包括數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)打包裝置、數(shù)據(jù)發(fā)送裝置；所述多模復(fù)合處理模塊包括數(shù)據(jù)接收及分包裝置、ARM多功能處理器、數(shù)據(jù)打包裝置、數(shù)據(jù)存儲裝置；所述的離線軌跡生成模塊包括計算機、相關(guān)數(shù)據(jù)處理軟件。
2.如權(quán)利要求1所述的一種自主式多模復(fù)合管道定位勘探系統(tǒng)，其特征在于所述的MEMS傳感器包括加速度計傳感器、陀螺儀傳感器、磁傳感器。
3.如權(quán)利要求1所述的一種自主式多模復(fù)合管道定位勘探系統(tǒng)，其特征在于所述的傳感模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、多模復(fù)合處理模塊都還分別包括電源模塊。
4.如權(quán)利要求3所述的一種自主式多模復(fù)合管道定位勘探系統(tǒng)，其特征在于所述的電源模塊包括可充電電池、電源電路。
【專利摘要】本實用新型公開了一種自主式多模復(fù)合管道定位勘探系統(tǒng)及其實施方法，所述定位勘探系統(tǒng)包括傳感模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、多模復(fù)合處理模塊、校準模塊、離線軌跡生成模塊、管線航跡定位顯示模塊、自主牽引及運動平臺；所述傳感模塊包括聲吶傳感器、超聲波傳感器、MEMS傳感器、測速測距模塊；所述數(shù)據(jù)采集模塊包括數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)打包裝置、數(shù)據(jù)發(fā)送裝置；所述多模復(fù)合處理模塊包括數(shù)據(jù)接收及分包裝置、ARM多功能處理器、數(shù)據(jù)打包裝置、數(shù)據(jù)存儲裝置；所述的離線軌跡生成模塊包括計算機、相關(guān)數(shù)據(jù)處理軟件。本實用新型可實現(xiàn)對深埋地下的長距離管道的定位勘探要求，獲得其鋪設(shè)軌跡，并進行定位，解決當前的管道的勘探難題。
【IPC分類】G01V11-00
【公開號】CN204496032
【申請?zhí)枴緾N201520220599
【發(fā)明人】梁步閣
【申請人】梁步閣
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月13日