本發(fā)明涉及管道定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種地下管道軌跡定位裝置及方法。

背景技術(shù)：

燃氣管道是現(xiàn)代城市的生命線，為了安全和市容建設(shè)的美觀性，現(xiàn)有的城市燃氣管道絕大多數(shù)都采用地下鋪設(shè)的方式，但是，隨著時間的推移，以及當時地下燃氣管道的檔案建設(shè)制度不完善，導(dǎo)致了早期鋪設(shè)的燃氣管道的圖紙缺失，因此，在對這些管道檢修過程中會有諸多困難，例如，難以準確探測到地下燃氣管道的軌跡。

現(xiàn)有地下燃氣管道定位方法多采用GPS定位法，但是，由于地下燃氣管道普遍為金屬材質(zhì)，由于燃氣管道的金屬管壁對信號有屏蔽作用，因此采用GPS定位的方法不能夠準確定位出地下燃氣管道的軌跡，而且，現(xiàn)有的方法大多數(shù)是采用人工通過現(xiàn)場觀測、圖紙取證、實地尋找等方法確定，使得地下燃氣管道勘測的效率低，導(dǎo)致施工中破壞燃氣管道的事故時有發(fā)生。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種地下管道軌跡定位裝置及方法，用于快速、準確的定位得到地下管道的軌跡。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種地下管道軌跡定位裝置，包括：用于與地下管道壁碰撞產(chǎn)生碰撞聲波的探測裝置、聲波定位裝置和顯示器，聲波定位裝置的輸出端與顯示器的輸入端電連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的地下管道軌跡定位裝置具有以下有益效果：

本發(fā)明提供的地下管道軌跡定位裝置中設(shè)有探測裝置和聲波定位裝置，由于聲波的穿透力較強，不會被燃氣管道的金屬壁所屏蔽，因此，通過探測裝置與燃氣管道的金屬壁發(fā)生碰撞產(chǎn)生碰撞聲波，保證了聲波定位裝置能夠?qū)崟r接收到探測裝置產(chǎn)生的碰撞聲波，并對探測裝置在燃氣管道內(nèi)產(chǎn)生碰撞聲波的位置進行準確定位；而且，由于聲波定位裝置的輸出端與顯示器的輸入端電連接，使得定位結(jié)果實時顯示在顯示器上，能夠準確得到探測裝置在燃氣管道中的運動軌跡，即得到地下管道的軌跡。

另外，由于探測裝置在燃氣管道中燃氣壓力和流速的作用下運動速度較快，能夠在短時間內(nèi)在燃氣管道中運動較長距離，因此，能夠快速的得到地下管道的軌跡。

本發(fā)明還提供了一種地下管道軌跡定位方法，包括：

一種地下管道軌跡定位方法，應(yīng)用于權(quán)利要求1所述的地下管道軌跡定位裝置中，所述地下管道軌跡定位方法包括：

利用探測裝置產(chǎn)生碰撞聲波；

利用聲波定位裝置接收碰撞聲波，得到碰撞聲波產(chǎn)生位置；

利用顯示器顯示碰撞聲波產(chǎn)生位置，繪制不同時刻碰撞聲波產(chǎn)生位置的曲線，得到地下管道定位軌跡。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實施例一中地下管道軌跡定位裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明實施例一中探測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例二中地下管道軌跡定位方法的流程圖；

圖4為圖3中定位碰撞聲波產(chǎn)生位置方法的流程圖。

附圖標記：

1-探測裝置， 11-探測球；

12-傘狀阻擋體， 2-聲波定位裝置；

21-聲波接收器， 22-聲波過濾電路；

23-聲波放大電路， 24-聲波計算電路；

3-顯示器。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例一

請參閱圖1，本發(fā)明實施例提供的地下管道軌跡定位裝置，包括：用于與地下管道壁碰撞產(chǎn)生碰撞聲波的探測裝置1、聲波定位裝置2和顯示器3，聲波定位裝置2的輸出端與顯示器3的輸入端電連接。

具體實施時，將探測裝置1通過燃氣檢修井放入燃氣管道中，探測裝置1在燃氣管道中燃氣壓力和流速的作用下，沿著地下燃氣管道鋪設(shè)的方向運動，探測裝置1在運動的過程中與燃氣管道的金屬壁碰撞產(chǎn)生碰撞聲波，聲波定位裝置2實時接收探測裝置1發(fā)出的聲波，并對碰撞聲波產(chǎn)生的位置定位，使得定位結(jié)果顯示在顯示器3上，并根據(jù)不同時刻碰撞聲波產(chǎn)生的位置定位結(jié)果繪制出探測裝置1在燃氣管道中的運動軌跡，得到地下管道的軌跡。

通過上述具體實施過程可知，本實施例中設(shè)有探測裝置1和聲波定位裝置2，由于聲波的穿透力較強，不會被燃氣管道的金屬壁所屏蔽，因此，通過探測裝置1與燃氣管道的金屬壁發(fā)生碰撞產(chǎn)生碰撞聲波，保證了聲波定位裝置2能夠?qū)崟r接收到探測裝置1產(chǎn)生的碰撞聲波，并對探測裝置1在燃氣管道內(nèi)產(chǎn)生的碰撞聲波的位置進行準確定位；而且，由于聲波定位裝置2的輸出端與顯示器3的輸入端電連接，使得定位結(jié)果實時顯示在顯示器3上，能夠準確得到探測裝置1在燃氣管道中的運動軌跡，即得到地下管道的軌跡。

另外，由于探測裝置1在燃氣管道中燃氣壓力和流速的作用下運動速度較快，能夠在短時間內(nèi)在燃氣管道中運動較長距離，因此，能夠快速的得到地下管道的軌跡。

具體的，當把探測裝置1從燃氣檢修井放入燃氣管道中時，由于燃氣管道中的壓力和流速較大，較大的壓力和流速會使探測裝置1在燃氣管道中快速的運動，導(dǎo)致了探測裝置1在很短時間內(nèi)與燃氣管道的金屬管壁發(fā)生碰撞的頻率較為集中，使探測裝置1發(fā)出聲波的頻率較高，從而造成聲波定位裝置2對碰撞聲波產(chǎn)生的位置的定位結(jié)果不準確。

為了克服上述問題，請參閱圖2，本發(fā)明實施例提供的地下管道軌跡定位裝置中，探測裝置1包括用于發(fā)出聲波的探測體和用于控制探測體運動速度的控制器，這樣就可以利用控制器控制探測體在燃氣管道中運動速度，保證探測體在燃氣管道中的運動速度較為平緩，從而使得產(chǎn)生碰撞聲波的頻率也較為均勻。

可選的，上述實施例中探測體與控制器可以為一體成型結(jié)構(gòu)，也可以為分體結(jié)構(gòu)。

示例性的，當探測體與控制器為一體成型結(jié)構(gòu)時，請參閱圖2，探測體為探測球11，控制器為傘狀阻擋體12，當探測球11進入燃氣管道時，通過傘狀阻擋體12的設(shè)置，能夠使探測球11在運動的過程中產(chǎn)生較大阻力，當探測球11上的阻力等于推力時，使探測球11在燃氣管道中能夠勻速運動。

需要補充的是，探測球11的材質(zhì)和傘狀阻擋體12的材質(zhì)、重量和面積可根據(jù)燃氣管道中的燃氣壓力和流速來選定，只要能夠使探測球11在燃氣管道中的運動速度達到預(yù)設(shè)值并且勻速運動即可，例如，探測球11和傘狀阻擋體12的材質(zhì)為金屬、塑料和木材中的任一種或多種，探測球11和傘狀阻擋體12的材質(zhì)可以相同，也可以不同，本實施例在此不進行限定。

當探測體與控制器為分體結(jié)構(gòu)時，為了使探測體在燃氣管道中的運動速度準確可控，本發(fā)明實施例提供的地下管道軌跡定位裝置中，控制器包括繞線盒和纏繞在繞線盒中的拉緊線，繞線盒固定在地下管道的入口處，拉緊線的一端與探測體連接，拉緊線的另一端與繞線盒固定連接，繞線盒通過控制拉緊線的釋放速度控制探測體的運動速度。

在具體實施的過程中，將繞線盒固定在地下管道的入口處，繞線盒中拉緊線的一端與探測體連接，將探測體放入燃氣管道中，由于燃氣管道中的壓力和流速較大，通過控制拉緊線的釋放速度控制探測體的運動速度。

通過上述具體實施過程可知，由于控制器包括繞線盒和纏繞在繞線盒中的拉緊線，繞線盒中拉緊線的一端與探測體連接，此時，無需考慮燃氣管道中的氣壓和流速，只需控制拉緊線的釋放速度即可準確控制探測體在燃氣管道中的運動速度，可見，使用這種控制器能夠使同一個探測體在不同壓力和流速下的燃氣管道中使用，無需在不同壓力和流速下的燃氣管道中更換不同的探測體，使操作過程更加便捷。

需要說明的是，上述探測體在燃氣管道中的運動速度的預(yù)設(shè)值為2m/s，此時，既能夠保證聲波定位裝置2能夠準確定位產(chǎn)生碰撞聲波的位置，又能夠避免因探測裝置1運動速度的過大，對燃氣管道的金屬壁碰撞造成損壞。

請參閱圖1，本發(fā)明實施例提供的地下管道軌跡定位裝置，聲波定位裝置2包括聲波接收器21、聲波過濾電路22、聲波放大電路23和用于分析產(chǎn)生碰撞聲波的位置的聲波計算電路24，聲波接收器21的輸出端與聲波過濾電路22的輸入端電連接，聲波過濾電路22的輸出端與聲波放大電路23的輸入端電連接，聲波放大電路23的輸出端與聲波計算電路24的輸入端電連接，聲波計算電路24的輸出端與顯示器3的輸入端電連接。

在具體實施的過程中，聲波接收器21實時接收探測裝置1與燃氣管道金屬壁碰撞產(chǎn)生碰撞聲波，并將得到的聲波信號輸出至聲波過濾電路22，聲波過濾電路22篩選出探測裝置1發(fā)出的特定頻率的聲波，并將篩選出的特定頻率的聲波信號輸出至聲波放大電路23進行聲波信號放大，從而使聲波計算電路24得到產(chǎn)生碰撞聲波的位置，最后，顯示器3顯示產(chǎn)生碰撞聲波位置的定位結(jié)果，并通過繪制不同時刻產(chǎn)生碰撞聲波的位置的定位軌跡，從而得到地下管道的軌跡。

通過上述具體實施過程可知，本實施例中通過聲波過濾電路22的設(shè)置，能夠排除燃氣管道中雜波的干擾，篩選出聲波中特定頻率的聲波，即探測裝置1與燃氣管道金屬壁碰撞產(chǎn)生的碰撞聲波，使聲波計算電路24能夠準確得出產(chǎn)生碰撞聲波的位置的定位結(jié)果，進而能夠準確得到探測裝置1在燃氣管道中的運動軌跡，即得到地下管道的軌跡。

另外，上述實施例中的聲波接收器21、聲波過濾電路22、聲波放大電路23和聲波計算電路24均為本領(lǐng)域現(xiàn)有的器件或電路，通過對現(xiàn)有的上述電路的連接關(guān)系進行改進，即可得到上述實施例中的聲波定位裝置2，此處不再對上述器件或電路的具體結(jié)構(gòu)進行贅述。

實施例二

請參閱圖3，本發(fā)明實施例提供一種地下管道軌跡定位方法，應(yīng)用于權(quán)利要求1所述的地下管道軌跡定位裝置中，所述地下管道軌跡定位方法包括：

利用探測裝置1產(chǎn)生碰撞聲波；

利用聲波定位裝置2接收碰撞聲波，得到碰撞聲波產(chǎn)生位置；

利用顯示器3顯示碰撞聲波產(chǎn)生位置，繪制不同時刻碰撞聲波產(chǎn)生位置的曲線，得到地下管道定位軌跡。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實施例提供的地下管道軌跡定位方法與上述實施例一提供的地下管道軌跡定位裝置的有益效果相同，在此不做贅述。

具體的，所述的地下管道軌跡定位裝置中，探測裝置1包括用于發(fā)出聲波的探測體和用于控制所述探測體運動速度的控制器，利用探測裝置1產(chǎn)生碰撞聲波的方法包括：

利用探測體產(chǎn)生碰撞聲波，通過控制器控制探測體的運動速度，以控制探測體產(chǎn)生碰撞聲波的頻率；利用控制器增加或減少所述探測體在地下燃氣管道中運動的阻力，控制探測體在地下燃氣管道中的運動速度，以控制探測體產(chǎn)生碰撞聲波的頻率。

為了增加利用探測裝置1產(chǎn)生碰撞聲波方法的靈活性，所述的地下管道軌跡定位裝置中，控制器包括繞線盒和纏繞在所述繞線盒中的拉緊線，所述繞線盒固定在所述地下管道的入口處，所述拉緊線的一端與所述探測體連接，所述拉緊線的另一端與所述繞線盒固定連接，利用探測裝置1產(chǎn)生碰撞聲波的方法還包括：

將繞線盒固定在所述地下管道的入口處，通過控制拉緊線的釋放速度控制所述探測體的運動速度，以控制探測體產(chǎn)生碰撞聲波的頻率。

請參閱圖4，聲波定位裝置2包括聲波接收器21、聲波過濾電路22、聲波放大電路23和聲波計算電路24，所述聲波接收器21的輸出端與所述聲波過濾電路22的輸入端電連接，所述聲波過濾電路22的輸出端與所述聲波放大電路23的輸入端電連接，所述聲波放大電路23的輸出端與所述聲波計算電路24的輸入端電連接，所述聲波計算電路24的輸出端與顯示器3的輸入端電連接，利用聲波定位裝置2得到碰撞聲波產(chǎn)生位置的方法包括：

通過聲波接收器21接收碰撞聲波，得到聲波信號；通過聲波過濾電路22接收所述聲波信號，篩選出特定頻率的碰撞聲波，得到特定頻率的聲波信號；通過聲波放大電路23接收特定頻率的聲波信號，得到聲波放大信號；通過聲波計算電路24接收聲波放大信號，得到碰撞聲波產(chǎn)生位置。

在上述實施方式的描述中，具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

以上，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護范圍為準。