地下管線陀螺儀原理_JZ4.8管線慣性定位儀
2019-04-19 來自: 廣州迪升探測工程技術(shù)有限公司 瀏覽次數(shù):2756
隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展,燃?xì)?、排水、電力、通信、蒸汽、化工等行業(yè)經(jīng)常需要穿越鐵路、公路、河流等障礙物敷設(shè)管道,而基于城市市容環(huán)境的考慮,在城市利用非開挖技術(shù)敷設(shè)管線的情況也越來越多。由于敷設(shè)的管線埋深、位置信息都不準(zhǔn)確的特點,常規(guī)的管線探測儀(RD8000、T5000、地質(zhì)雷達)等自身的局限性(探測深度淺、易受電磁干擾、探測環(huán)境條件差)無法獲得準(zhǔn)確的管線位置信息。導(dǎo)致后期交叉施工時易破壞、損壞后修復(fù)成本高,極易造成人員傷亡的事故。
管線陀螺儀工作原理
繞一個支點高速轉(zhuǎn)動的剛體稱為陀螺,許多人小時候玩過的陀螺就是這一例子,一個旋轉(zhuǎn)物體的旋轉(zhuǎn)軸所指的方向在不受外力影響時,是不會改變的。人們根據(jù)這個道理,用它來保持方向,制造出來的東西就叫陀螺儀。陀螺儀在工作時需要借助外力,使它快速旋轉(zhuǎn)起來,一般能達到每分鐘幾十萬轉(zhuǎn),可以工作很長時間,陀螺儀用多種方法讀取軸所指方向,并自動將數(shù)據(jù)信號傳給控制系統(tǒng)。
管線陀螺儀定位系統(tǒng)
慣性陀螺儀定位系統(tǒng)是基于慣性導(dǎo)航技術(shù)研發(fā)而成,依靠高精度的陀螺儀,有電腦快速運算獲取地下管線三維坐標(biāo),主要用于管道的位置探測,并可將數(shù)據(jù)傳入GIS、AutoCAD、Solidwords等軟件,尤其適合非開挖行業(yè)頂管施工的竣工測量。便捷的外業(yè)操作配合***的數(shù)據(jù)后臺處理熊系統(tǒng),能快速準(zhǔn)確得到被測管道的空間三維坐標(biāo)信息,而且測量時不會受外界環(huán)境及管道材質(zhì)等因素干擾。
管線陀螺儀三維坐標(biāo)獲取
陀螺儀和加速度計分別測量定位儀的相對慣性空間的3個轉(zhuǎn)角速度和3個線加速度延定位儀坐標(biāo)系列=的分量,經(jīng)過坐標(biāo)變換,把加速度信息轉(zhuǎn)化為延導(dǎo)航坐標(biāo)系的加速度,并運算出定位儀的位置、速度、航向好水平姿態(tài)。
慣性陀螺儀的主要構(gòu)成:硬件部分與軟件部分組成;
硬件部分
陀螺儀的硬件部分有測量單元、行進單元、外部控制單元、PC機和牽引鋼繩兩部分組成。測量單元有帶有滑輪的碳棒構(gòu)成,工作時穿入被測管道內(nèi)部,經(jīng)牽引繩拖動并在管道內(nèi)穿越兩個來回,測量單元將自動記錄被各點的三維坐標(biāo)。
軟件部分
軟件部分位于PC機內(nèi),包括通訊、計算、顯示和數(shù)據(jù)管理等模塊,其中通訊模塊主要是用于通過PC機相關(guān)命令進行測量單元的數(shù)據(jù)下載和清空。計算模塊主要負(fù)責(zé)對測量單元的數(shù)據(jù)下載和清空,顯示模塊包括了數(shù)據(jù)顯示和圖形顯示,數(shù)據(jù)管理模塊包括數(shù)據(jù)的打開、存儲和對實測數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的對比功能。對測量單元采集的數(shù)據(jù)進行處理并生成管線分布三維曲線圖。
在城市規(guī)劃管理過程中,因地下管線位置的信息不準(zhǔn)確,也會造成地下空間資源浪費,為了獲取非開挖管線與探測管線位置的準(zhǔn)確數(shù)據(jù),科學(xué)的利用地下空間,盡量避免管線切改,消除潛在的地下事故隱患,可用慣性陀螺儀來對地下管線進行準(zhǔn)確定位,來解決傳統(tǒng)探測手段不能解決的實際問題。
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