地埋管线位置及深度查找装置的制作方法

1.本发明涉及地理管线寻迹技术领域，尤其涉及地埋管线位置及深度查找装置。


背景技术：

2.传统的查找地理管线位置方式是由施工图纸、金属探测器、超声回波探测等来确认地下管网位置，由于图纸不规范、鼠虫害造成损坏、管理不善搬迁等造成遗失，给多老旧管网养护造成很大困难，尤其是对燃气管道泄露排查检测造成很大困难，给人民生命财产安全造成巨大的安全隐患，且传统的金属探测手段，无法对非金属材质进行探测寻迹，也无法像电力管网一样根据自身磁场作为探测手段。超声回波受地质影响大且设备体积大，操作人员技术要求高等无法推广。


技术实现要素：

3.本发明的目的是解决上述背景技术中的问题而提供的地埋管线位置及深度查找装置。
4.为实现上述目的，本发明的技术方案为：地埋管线位置及深度查找装置，包括主机、客户端、振动发射机、振动接收机和被测管道，其特征在于：所述客户端分别与主机和振动接收机无线通讯连接，所述振动发射机与主机电性连接，所述振动发射机通过快拆接头连接在被测管道上。
5.优选的，所述主机包括手提箱，所述手提箱的箱盖上设置有显示面板，所述手提箱的内部设置有集成电路板和蓄电池，所述集成电路板包括通讯模块和功放模块，所述蓄电池与集成电路板电性连接。
6.优选的，所述振动发射机包括发生筒，所述发生筒上通过螺栓设置有发生盖，所述发生盖的底部设置有声波喇叭，所述发生盖的上表面设置有放气阀、管道接口和电源连接口，所述电源连接口与声波喇叭连接。
7.优选的，所述振动接收机包括五个调节架，其中四个所述调节架组成矩形阵列并通过钢架依次连接，其中一个所述调节架位于四个调节架的中部并与对角的两个调节架通过钢架连接，所述调节架的内部通过滑道设置有传感器组件。
8.优选的，所述调节架的表面开设有限位槽，所述限位槽中设置有可滑动的调节杆，所述调节杆的一端通过轴承与传感器组件连接，所述调节杆的另一端穿过限位槽并向外部延伸。
9.优选的，所述传感器组件包括底座，所述底座的底部设置有振动探针，所述底座的表面设置有外壳，所述外壳的内部设置有控制组件和传感器，所述外壳的顶部设置有传输天线和压力弹簧，所述压力弹簧的顶部设置有拉力传感器，所述拉力传感器上表面设置有连接板。
10.优选的，所述振动接收机上任意三个调节架中均安装有传感器组件，通过地质对振动的衰减系数可以得到振动源距各传感器的距离，即可得到振动源理论位置，这个理论
距离称为伪距。
11.优选的，所述振动接收机上任意四个调节架中均安装有传感器组件，由第四个传感器组件可以通过引入共有的不确定度，纠正因地质的不均性、衰减率差异造成的伪距，从而得到正确的振动源位置。
12.优选的，所述振动接收机上任意五个调节架中均安装有传感器组件，任四个均能得到一个准确的振动点位置。
13.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：1、本发明采用不同数量的振动接收机对地埋线管进行查找，可以根据不同需求选择不同数量的振动接收机进行使用，若采用四个及四个以上的振动接收机可以准确的定位管道的位置，结构简单操作方便；2、本发明测量方式高效、准确、操作过程简单、成本低、对操作人员要求低，利于推广；可拓展性强，自动化程度高，可利用虚拟系统生成管网模型；数据可并网智慧城市，形成可视化模型。
附图说明
14.图1为本发明地埋管线位置及深度查找装置的示意图。
15.图2为本发明主机的示意图。
16.图3为本发明振动发射机的示意图。
17.图4为本发明振动接收机的示意图。
18.图5为本发明振动接收机的侧面剖视图。
19.图6为本发明传感器组件的示意图。
20.图7为本发明传感器组件的结构图。
21.图8为本发明振动接收机的算法示意图。
22.图中：1、主机；11、手提箱；12、显示面板；13、集成电路板；14、蓄电池；15、通讯模块；16、功放模块；2、客户端；3、振动发射机；31、发生筒；32、发生盖；33、声波喇叭；34、放气阀；35、管道接口；36、电源连接口；4、振动接收机；41、调节架；42、限位槽；43、调节杆；5、传感器组件；51、底座；52、振动探针；53、控制组件；54、传感器；55、外壳；56、传输天线；57、压力弹簧；58、拉力传感器；59、连接板。
具体实施方式
23.现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。附图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
24.请参照图1-8，实施例一，地埋管线位置及深度查找装置，包括主机1、客户端2、振动发射机3、振动接收机4和被测管道，其特征在于：所述客户端2分别与主机1和振动接收机4无线通讯连接，所述振动发射机3与主机1电性连接，所述振动发射机3连接在被测管道上。本发明主要有四个部分组成，其中客户端2为程序，可以安装在手机或者平板电脑上，方便在户外使用，客户端2与主机1的连接方式为无线连接，可以使用蓝牙或者lora连接模块，客户端2与振动接收机4也为无线连接，可以通过蓝牙或者其他连接方式，振动发射机3通过电源线路直接与主机1连接，然后振动发射机3的管道接口35与被测管道连接。
25.具体的，所述主机1包括手提箱11，所述手提箱11的箱盖上设置有显示面板12，所述手提箱11的内部设置有集成电路板13和蓄电池14，所述集成电路板13包括通讯模块15和功放模块16，所述蓄电池14与集成电路板13电性连接。主机1的所有用电设备都安装在手提箱11中，在使用时打开手提箱11就可以，手提箱11可以保护用电设备，方便移动和使用。蓄电池14可以为集成电路板13和显示面板12提供电力，其中显示面板12可以使用触摸屏，方便操作，通讯模块15需要有集成蓝牙、网络、lora连接模块等常用通讯手段，功放模块16包含处理器、指示灯、网络接口、多个usb接口、电源接口、复位开关等。功放模块16可以对多个振动接收机4的检测信息进行数据处理。主机1还可以控制振动发射机3的功率可以使振动发射机3调节声波频率，根据不同情况选择最优频率。
26.具体的，所述振动发射机3包括发生筒31，所述发生筒31上通过螺栓设置有发生盖32，所述发生盖32的底部设置有声波喇叭33，所述发生盖32的上表面设置有放气阀34、管道接口35和电源连接口36，所述电源连接口36与声波喇叭33连接。发生筒31和发生盖32采用金属材质，发生筒31上开设有多个螺纹孔，多个螺栓穿过发生盖32后与发生筒31连接，使发生筒31和发生盖32固定连接，其中声波喇叭33安装在发生盖32底部，发生筒31和发生盖32连接后，声波喇叭33在发生筒31内部，发生盖32上还有放气阀34、管道接口35和电源连接口36，放气阀34主要对管道进行放气，可以避免燃气管道进入空气。管道接口35可以直接与被测管道连接，且管道接口35为快拆接口，电源连接口36上可以插接电源线与主机1连接，使主机1对振动发射机3供电和控制。振动发射机3所产生的空气振动波通过管道接口35与窨井内被测管道传递至目标地下管道，使目标管道成为特定所选特定振动源。
27.具体的，所述振动接收机4包括五个调节架41，其中四个所述调节架41组成矩形阵列并通过钢架依次连接，其中一个所述调节架41位于四个调节架41的中部并与对角的两个调节架41通过钢架连接，所述调节架41的内部通过滑道设置有传感器组件5。振动接收机4的五个调节架41中都可以安装一个传感器组件5，也可以不安装，根据实际需求选择安装传感器组件5的数量，一般数量3-5个。
28.具体的，所述调节架41的表面开设有限位槽42，所述限位槽42中设置有可滑动的调节杆43，所述调节杆43的一端通过轴承与传感器组件5连接，所述调节杆43的另一端穿过限位槽42并向外部延伸。传感器组件5可以在调节架41你内部上下移动，可以通过调节杆43来调节高度，调节杆43可以在限位槽42进行限位固定传感器组件5的高度，调节杆43在限位槽42上槽时，传感器组件5缩在调节架41中，调节杆43在限位槽42下槽时，传感器组件5可以从调节架41的底部延伸出，使传感器组件5接触地面，进行探测。
29.具体的，所述传感器组件5包括底座51，所述底座51的底部设置有振动探针52，所述底座51的表面设置有外壳55，所述外壳55的内部设置有控制组件53和传感器54，所述外壳55的顶部设置有传输天线56和压力弹簧57，所述压力弹簧57的顶部设置有拉力传感器58，所述拉力传感器58上表面设置有连接板59。传感器组件5的底座51和外壳55将控制组件53和传感器54保护在内部，其中传感器54振动传感器，控制组件53为集成电路板，上面有多种电路，信号处理电路、无线通讯电路、蓄电池等。压力弹簧57和拉力传感器58可以检测传感器组件5是否接地，当调节杆43在限位槽42下槽时，传感器组件5伸出调节架41，压力会压在连接板59上，然后拉力传感器58会检测到压力，可以通过客户端2查看拉力传感器58是否有变化，可知道传感器组件5是否接触地面。
30.具体的，所述振动接收机4上任意三个调节架41中均安装有传感器组件5，可以确定位置坐标并得到伪距。当振动接收机4上的传感器组件5的数量为三个时，由于地质土质的不均性，对振动波的衰减是各向不同的，其衰减系数并不是定值，这时三个振动接收机4所得到的距离称为伪距。所得到的位置坐标会受到地质土层不同的影响而产生误差。
31.实施例二，具体的，所述振动接收机4上任意四个调节架41中均安装有传感器组件5，可以纠正伪距得到正确的位置坐标。当振动接收机4上的传感器组件5数量为四个时，通过衰减率，得到四个不确定距离ν，用四个不确定距离和四个准确距离构建四个方程，所得到的结果可以纠正伪距，得到振动源的准确位置。
32.实施例三，具体的，所述振动接收机4上任意五个调节架41中均安装有传感器组件5，任四个均能得到一个准确的位置坐标。当振动接收机4上的传感器组件5数量为五个或者五个以上时，任四个传感器组件5均能得到一个准确的振动点位置，这样可以通过软件虚拟合成为管道位置及走向，无需人为移动进行多次测量再合成，提高工作效率及准确性，方便数据传输存储及并网。
33.要说明的是，当振动接收机4数量为一个时，根据地质衰减系数，得到振动源与振动接收机4之间的距离i1=i0，即为一个理想的半球面，可以测得振动源球面任何方向，并得到振动源与振动接收机4之间的距离。对于加载振动发射机3的目标管线，其每一点均可看作振动源，对于任一位置的振动，单个振动接收机4所接收到的信号强度和地质振动衰减系数c，理想状态下可以得到理想状态下振动源与振动接收机4的距离d，也就是确定地面下一个半球的振动源（或者说能确定振动源在这个球面的任何地方）。单个振动接收机4只能确定方向，不能确定位置。当振动接收机4数量为两个时，可以测得半圆形状的振动源，并得到振动源与振动接收机4之间的距离。根据地质衰减系数，得到振动源与振动接收机（4-1/4-2）之间的距离i1=i0、i2=i0，即为一个理想的半圆。
34.该地埋管线位置及深度查找装置在使用时，将多个振动接收机4分散在四周，将主机1和多个振动接收机4无线连接，将主机1通过电源线与振动发射机3连接，将振动发射机3通过管道接口35连接在被测管道上，振动发射机3通过声波喇叭33发出声波，可以根据实际情况通过主机1调节声波喇叭33的频率，使被测管道形成特定振动源，可以被振动接收机4检测到，然后多个传感器组件5检测特定振动源，通过计算得到准确的位置，本发明结构简单合理，高效、准确、利于推广，可拓展性强，自动化程度高，可利用虚拟系统生成管网模型。数据可并网智慧城市，形成可视化模型。
35.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。