一种地下管线探测装置的制作方法

本发明涉及地下管线探测，尤其涉及一种地下管线探测装置。

背景技术：

1、随着城市地下管线普查、市政管网运维及测绘工作的精细化，需要对电力、通信、排水、燃气等各类检查井内的管线接口、管径、埋深、走向等参数进行准确探测和定位标记。检查井作业环境特殊，井口一般较小，内部空间局限，且深度多在1米至数米不等，部分还含有积水或有害气体积聚。

2、目前，行业内普遍采用的作业方式主要有以下两种：一是地面手持长杆探测，作业人员在地面手持长杆，杆体末端安装管线探测仪探头或摄像头，将杆体竖直伸入检查井内进行探测；二是作业人员下井探测，当检查井深度超过2米，或必须对侧面、死角管线进行探测时，往往需作业人员佩戴防护装备后下到井内作业；综上，现有技术中，用于检查地下管线的探测手段在探测盲区消除、作业安全保障、定位精度和便携收纳等方面均存在明显不足。

技术实现思路

1、本申请公开了一种地下管线探测装置，以解决相关技术中的地下管辖探测方式存在的探测精度和探测安全性不足的技术问题。

2、为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：

3、本发明提供一种地下管线探测装置，包括伸缩杆组件，由多节杆体依次套接构成，相邻所述杆体之间设有用于固定伸缩长度的锁紧机构，所述杆体外壁对应设有长度刻度标识；万向调节组件，安装于所述伸缩杆组件的顶端，包括基座、可转动地设置在所述基座内的万向球头，以及驱动单元；所述驱动单元与所述万向球头传动连接，用于驱动所述万向球头相对于所述基座进行水平旋转和俯仰摆动；探测组件，包括安装座和探测头，所述安装座固定于所述万向球头的自由端，所述探测头可拆卸地装设在所述安装座上；激光定位器，固定于所述安装座上，其出射光束的方向与所述探测头的探测中心线平行；角度测量模块，至少用于测量所述万向球头相对于所述基座的旋转角度和俯仰角度；操控单元，设置于所述伸缩杆组件上，用于生成调节探测角度的控制指令；以及控制模块，与驱动单元、角度测量模块、探测组件和操控单元通信连接，并被配置为响应所述操控单元的控制指令，控制所述驱动单元动作，以调节所述探测头的朝向。

4、优选地，所述驱动单元包括第一驱动电机和第二驱动电机；所述第一驱动电机用于驱动所述万向球头进行水平360°旋转；所述第二驱动电机用于驱动所述万向球头进行竖向-90°至+90°的俯仰摆动。

5、优选地，所述第一驱动电机和第二驱动电机均为带减速机构的防水微型伺服电机。

6、优选地，所述控制模块还被配置为根据所述伸缩杆组件的当前伸出长度，以及所述角度测量模块反馈的旋转角度和俯仰角度，计算所述探测头的实际空间位置。

7、优选地，还包括杆体姿态测量单元，安装于所述伸缩杆组件内，用于测量所述伸缩杆组件相对于重力方向的倾斜角度，所述控制模块进一步被配置为结合所述倾斜角度、所述伸缩杆组件的当前伸出长度以及所述万向球头的旋转角度和俯仰角度，利用坐标变换解算出所述探测头在井口坐标系中的三维坐标。

8、优选地，所述探测头包括摄像头、环绕所述摄像头布置的led照明灯，以及管线探测仪探头。

9、优选地，所述控制模块包括数据处理单元和显示单元；所述显示单元用于实时显示所述探测头采集的图像、所述角度测量模块反馈的角度数值，以及解算出的所述探测头的空间位置信息。

10、优选地，所述伸缩杆组件的端部设置有防滑握柄。

11、优选地，所述操控单元为集成于所述防滑握柄处的摇杆、十字方向键或触控板中的至少一种，用于单手控制所述探测头的水平和俯仰运动。

12、优选地，所述激光定位器为十字激光指示器，用于在井壁和管线上投射十字标识；所述探测组件、激光定位器、万向调节组件的电气连接线缆，均固定于所述伸缩杆组件的侧边。

13、本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：

14、本发明提供的一种地下管线探测装置，通过设置万向调节组件，探测头可在水平360°、俯仰-90°至90°范围内任意转动并锁定角度，探测方向灵活可调，能够轻松覆盖检查井侧壁、管底和井室等传统支杆无法触及的区域，有效消除探测盲区，显著降低漏测率；

15、采用多级伸缩杆结构，伸缩长度足以适应深井作业，操作人员仅需在地面操控设备即可完成全部探测工作，从根源上避免了人员进入有限空间可能面临的缺氧、有害气体中毒等安全风险，符合安全生产规范；

16、激光定位器的光束与探测中心线平行，可实现精准直观的测点对准，控制模块融合伸缩长度与多轴角度数据，能精确解算出探测头的实际空间位置或三维坐标，有效消除了因探头位置偏差导致的测量误差，显著提升探测数据的准确性和数字化测绘水平；

17、操控单元集成于握柄处，操作人员可单手通过摇杆或按键电动控制探头朝向，无需手动解锁、扳动、锁紧等繁琐步骤，配合显示单元的实时图像和角度数值反馈，实现了“所见即所指”的精准操控，大幅简化操作流程，提升现场作业效率；

18、伸缩杆组件收缩后长度大幅缩短，便于收纳和车载运输，一体化集成设计减少了零散部件，提升了装置在市政管线普查、应急抢修等野外机动作业中的便携性和转场部署效率。

1.一种地下管线探测装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的地下管线探测装置，其特征在于，所述驱动单元包括第一驱动电机和第二驱动电机；所述第一驱动电机用于驱动所述万向球头进行水平360°旋转；所述第二驱动电机用于驱动所述万向球头进行竖向-90°至+90°的俯仰摆动。

3.根据权利要求2所述的地下管线探测装置，其特征在于，所述第一驱动电机和第二驱动电机均为带减速机构的防水微型伺服电机。

4.根据权利要求1所述的地下管线探测装置，其特征在于，所述控制模块还被配置为根据所述伸缩杆组件的当前伸出长度，以及所述角度测量模块反馈的旋转角度和俯仰角度，计算所述探测头的实际空间位置。

5.根据权利要求4所述的地下管线探测装置，其特征在于，还包括杆体姿态测量单元，安装于所述伸缩杆组件内，用于测量所述伸缩杆组件相对于重力方向的倾斜角度，所述控制模块进一步被配置为结合所述倾斜角度、所述伸缩杆组件的当前伸出长度以及所述万向球头的旋转角度和俯仰角度，利用坐标变换解算出所述探测头在井口坐标系中的三维坐标。

6.根据权利要求1所述的地下管线探测装置，其特征在于，所述探测头包括摄像头、环绕所述摄像头布置的led照明灯，以及管线探测仪探头。

7.根据权利要求4所述的地下管线探测装置，其特征在于，所述控制模块包括数据处理单元和显示单元；所述显示单元用于实时显示所述探测头采集的图像、所述角度测量模块反馈的角度数值，以及解算出的所述探测头的空间位置信息。

8.根据权利要求1所述的地下管线探测装置，其特征在于，所述伸缩杆组件的端部设置有防滑握柄。

9.根据权利要求8所述的地下管线探测装置，其特征在于，所述操控单元为集成于所述防滑握柄处的摇杆、十字方向键或触控板中的至少一种，用于单手控制所述探测头的水平和俯仰运动。

10.根据权利要求1所述的地下管线探测装置，其特征在于，所述激光定位器为十字激光指示器，用于在井壁和管线上投射十字标识；所述探测组件、激光定位器、万向调节组件的电气连接线缆，均固定于所述伸缩杆组件的侧边。