專利名稱：地下管網信息采集車的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用來對地下管網的深度探測、探測點位置測量和地下管線圖內外業成圖及管線信息建庫、管理于一體的地下管網信息采集車。
背景技術：
目前，在測繪單位，地下管網信息的采集主要按三道工序作業首先由勘探人員利用地下管線的探測設備，探測掩埋于地下的管線深度，并在地面標記探測點的位置，標識管線走向；其次，由測量人員利用測量設備在完成控制測量的基礎上，再測出標記的探測點的坐標和管網圖測繪中的碎部測量；最后，由室內數據管理員利用相關的軟件對探測點深度、點位坐標和管網附近的地形測量數據進行處里，完成地下管網圖的繪制和數據建庫管理。由于管網的外業測量環境在道路兩旁，常常受到過往人員和車輛的影響，而管網的探測和測量由不同的人員完成，這些都會使得探測點的標記位置發生移動，甚至丟失，這就給隨后的測量人員對探測點標記的測定帶來干擾，導致測量誤差的增大，甚至是錯誤的出現，嚴重影響測量質量和進度；而GPS(全球衛星定位系統)衛星定位技術在管網信息采集中的引入，一定程度解決了外業測量的這種弊端，但是管網的外業測量環境使得GPS接收機常出現衛星信號被遮擋的現象，其使用有很大的局限性。內業數據處理人員在進行管網數據處理時，面對大量的點位坐標及其相關屬性信息，往往會因個別信息的不詳細，又未到過現場，繪錯圖或無法完成管網圖的編繪。另一方面，原有的作業模式，各工序作業員單獨作業，花費的人力物力也較大。雖然，目前在其它種類測圖工作中，有部分生產單位可以進行后兩項工作的一體化問題，但均處于實驗階段，實際應用中都有其局限性，而對管網信息采集中，始終沒有出現一體化測繪的設備和系統。
發明內容
本實用新型所要解決的問題是提供一種地下管網信息采集車，實現地下管網的深度探測、探測點位置測量和地下管線內外業成圖及數據建庫和管理于一體的地下管網信息采集的作業模式，整體提高作業效率和測量精度，以克服傳統的管網信息采集模式的不足。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是在車體上裝有帶衛星天線的GPS衛星接收機，以及全站儀、地下管線探測儀，它們通過電纜與計算機相連，計算機內裝載有地下管網信息采集、處理和建庫的軟件和無線網絡設備；在車體的縱橫方向的框架上分別裝有一把精密鋼尺；GPS是全球衛星定位系統。
本實用新型將GPS衛星接收機、地下管線探測儀和全站儀通過計算機連接為一整體，裝載在可自由移動的車體上，減少了野外作業人員的數量，降低了野外作業的強度，縮短了作業周期，提高了作業的效率和質量，其優點主要表現在
其一.在進行地下管網信息采集中，無須進行常規管網測量前的控制測量，同時很好地解決了傳統管網信息采集中作業工序多、銜接不緊密的問題，真正意義上實現了管線信息采集的內外業一體化的作業模式。
其二.將現有的多種先進測量儀器通過計算機連接為一整體，彌補了各測量儀器單獨作業的局限性，同時又具有開放性，可隨時根據實際需要將其他測量和探測設備組裝進去，且組裝工藝簡單。
其三.通過車載計算機及其內載的地下管網信息采集、處理和建庫的軟件使采集到的信息實現了實時處理和顯示，避免了野外作業中出現漏測和信息采集不翔實造成的成果質量差和錯誤現象。
其四.便于通過多種數據傳輸手段實現與管網信息中心進行數據交換和更新，滿足現今對地下管網進行數字化、網絡化管理的要求。
總之，本實用新型由于采用以上測量儀器和軟件的集成，使得原有的地下管線信息采集的多道工序地下管線深度探測、探測點位置測量、管線圖測繪和室內數據處理及建庫實現了集成化和實時化，真正意義上實現了管線信息采集的內外業一體化的作業模式；同時本實用新型減少了野外作業人員的數量和作業工序，降低了野外作業的強度，避免了工序間銜接不緊密和室外作業環境帶來的測量誤差，能夠極大地提高地下管線信息采集的效率和質量，降低工程成本，也完全滿足現今對地下管線進行數字化、網絡化管理的要求。
圖1為本實用新型的結構示意圖。
圖2是圖1的左視圖。
圖3是圖1的俯視圖。
圖4給出了本實用新型在地下管網信息采集中的工作原理及應用。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步的描述。
本實用新型的結構如圖1、圖2和圖3所示(圖1至圖3中未加注記的均為車體1的部件)在車體1上裝有帶衛星天線的GPS衛星接收機3，以及全站儀4、地下管線探測儀6，它們通過電纜與計算機2相連。計算機內裝載有地下管網信息采集、處理與建庫的軟件和無線網絡設備。在車體的縱橫方向的框架上分別裝有一把精密鋼尺5。
本實用新型合理設計了地下管線探測儀6、全站儀4和兩臺GPS衛星接收機3在車體1上的相對位置，通過計算機實現三種測量設備之間數據的通訊、管線信息的采集、處理和建庫，同時地下管線探測儀和全站儀又可通過計算機進行操控。其中兩臺GPS衛星接收機3，其底座分別通過螺栓裝在車體1的兩端；其衛星天線可向前、向后伸縮，并可根據需要拆卸。地下管線探測儀6，其殼體底座通過螺栓與車體1相連，這樣可根據具體需要便于拆卸。
下面簡述一下本實用新型的作業過程和工作原理1.作業過程如圖4所示，整個管線信息采集系統包括3套GPS接收機(衛星天線)、一個地下管線探測儀，一臺全站儀、一臺計算機(無線網絡功能)、各儀器與計算機相連接的通訊電纜，以及管網信息中心。具體如下(1)建立一個穩定的GPS基準站。
(2)車載GPS接收機利用實時差分技術進行定位，并將數據(xG1，yG1，HG1)和(xG2，yG2，HG2)實時傳入計算機，完成車載平臺坐標系統到測量坐標系統的轉換，使得(AT，BT，ZT)(xT，yT，HT)。
(3)可拆卸的GPS天線，完成管網附近地形點位(xj，yj，Hj)的采集，數據實時傳入計算機。
(4)衛星信號被遮擋時，將車體移動到周邊開闊地帶，按上述操作，得到(AQ，BQ，ZQ)(xZ，yZ，HQ)后，傳輸入全站儀，全站儀利用車體上的GPS天線2進行定向，在計算機的操控下完成管線探測儀的探測點和周邊地形點位(xi，yi，Hi)的采集。
(5)由所采集的元素(xT，yT，HT)、dT，(xi，yi，Hi)和(xj，yj，Hj)，以及其他相關屬性信息，利用車載計算機內的管網軟件系統便可現場完成地下管網信息的處理和建庫，并通過無線網絡實時將數據發回信息中心。
2.本實用新型的工作原理參見圖1、圖2和圖3在車體1上，由縱橫邊沿的精密鋼尺5建立車載平臺坐標系統，在該坐標系統內合理設置地下管線探測儀6、全站儀4和兩臺GPS衛星接收機3的天線的位置，保證一個衛星天線(GPS接收機)、地下管線探測儀和全站儀間相對位置的固定性。作業時，將GPS實時采集的定位信息傳輸到計算機2內，建立測量坐標系統與車載平臺坐標系統間的聯系，從而確定管線探測儀和全站儀的測量坐標?？刹鹦兜腉PS衛星天線又可完成地下管網周邊地面上地形要素的信息采集。當衛星信號被遮擋時，將車體移動到周邊開闊地帶，按上述原理獲得全站儀的位置坐標后，由計算機將測量坐標輸入全站儀內，全站儀利用車體上的GPS衛星天線進行定向，在計算機的操控下完成地下管線探測儀的探測點和周邊地形要素的位置信息的采集。然后，由計算機處理，直至完成本次采集工作。
本說明書中未作詳細描述的內容屬于本領域專業技術人員公知的現有技術。
權利要求1.地下管網信息采集車，其特征是在車體(1)上裝有帶衛星天線的GPS衛星接收機(3)，以及全站儀(4)、地下管線探測儀(6)，它們通過電纜與計算機(2)相連，計算機內裝載有地下管網信息采集、處理與建庫的軟件和無線網絡設備；在車體的縱橫方向的框架上分別裝有一把精密鋼尺(5)；GPS是衛星定位系統。
2.根據權利要求1所述的地下管網信息采集車，其特征是設有兩臺GPS衛星接收機，其接收天線通過螺栓與車體(1)相連。
3.根據權利要求1所述的地下管網信息采集車，其特征在于所述的地下管線探測儀(6)，其殼體底座通過螺栓與車體(1)相連。
4.根據權利要求1所述的地下管網信息采集車，其特征在于所述的全站儀(4)通過螺栓與車體(1)相連。
專利摘要本實用新型地下管網信息采集車的結構是在車體(1)上裝有帶衛星天線的GPS衛星接收機(3)，以及全站儀(4)、地下管線探測儀(6)，它們通過電纜與計算機(2)相連；在車體的縱橫方向的框架上分別裝有一把精密鋼尺(5)；GPS是衛星定位系統。本實用新型使得地下管線深度探測、探測點位置測量、管線圖測繪和室內數據處理及建庫實現了集成化和實時化，真正實現了管線信息采集的內外業一體化的作業模式；同時減少了野外作業人員的數量和作業工序，降低了野外作業的強度和工程成本，避免了工序間銜接不緊密和室外作業環境帶來的測量誤差，提高了地下管線信息采集的效率和質量，可滿足現今對地下管線進行數字化、網絡化管理的要求。
文檔編號G01V9/00GK2890951SQ200620096490
公開日2007年4月18日 申請日期2006年4月30日 優先權日2006年4月30日
發明者王新洲, 花向紅, 向東, 虞暉, 龔俊 申請人:武漢大學
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