管道三維姿態(tài)測量系統(tǒng)

管道三維姿態(tài)測量系統(tǒng)5/6/2023第1頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四前言----設(shè)備的必要性其主要原因在于，施工單位在施工時(shí)不能準(zhǔn)確知道施工現(xiàn)場地下的管道位置分布。一部分原因在于地下管線的資料不全，還有相當(dāng)一部分是在于施工完畢后相關(guān)主管單位能拿到的地下管道竣工圖紙的精度很低，按圖施工，結(jié)果導(dǎo)致事故的不斷發(fā)生。為什么會有如此多的開挖事故？廣州南方特種精密測量研究院2第2頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四前言----設(shè)備的必要性非開挖施工由于大多采用頂管技術(shù)施工，頂管過程按照設(shè)計(jì)線路進(jìn)行，但由于受制于管道路線周圍地質(zhì)環(huán)境的影響，往往頂管得到的線路和設(shè)計(jì)路徑有一定的偏差，有時(shí)這樣的偏差會達(dá)到幾米，也就是說，這樣的施工管道，你能準(zhǔn)確的知道管道的起點(diǎn)在哪里，管道的終點(diǎn)在哪里，但是起點(diǎn)和終點(diǎn)之間的地下，管道是怎么走了，很難確定，需要進(jìn)行竣工測量。為什么竣工圖紙的精度很低？廣州南方特種精密測量研究院3第3頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四前言----設(shè)備的必要性現(xiàn)有的竣工測量方式主要采用探地雷達(dá)、管線探測儀、導(dǎo)向棒等方式，但是這些探測方式會受到磁、金屬、管道材質(zhì)、埋設(shè)深度等因素的影響，測量結(jié)果精度往往不能保證，所以通過以上收到的到的竣工圖紙，精度往往不能保證。傳統(tǒng)的竣工測量手段？廣州南方特種精密測量研究院4第4頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四前言----設(shè)備的必要性由此可見傳統(tǒng)的方式都有自己的缺陷，主要受制于探測環(huán)境和埋設(shè)深度，那么有沒有什么新技術(shù)能夠不受環(huán)境、材質(zhì)等因素影響，得到準(zhǔn)確的管道竣工圖紙呢？

如何能得到高精度的竣工圖紙？廣州南方特種精密測量研究院5第5頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四管道三維姿態(tài)測量儀

廣州南方特種精密測量研究院6第6頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四管道三維姿態(tài)測量儀

南方管道三維姿態(tài)測量系統(tǒng)（GXY-20）主要用于管道的位置測量，尤其適合非開挖行業(yè)頂管施工的竣工測量。系統(tǒng)設(shè)備主要基于慣性導(dǎo)航技術(shù)研發(fā)生產(chǎn)，便捷的外業(yè)操作配合先進(jìn)的數(shù)據(jù)后處理系統(tǒng)，能夠精確得到被測管道的空間三維姿態(tài)信息。設(shè)備測量不受外界環(huán)境及管道材質(zhì)等因素干擾，理論出廠校準(zhǔn)精度可達(dá)500m內(nèi)15cm偏差。主要應(yīng)用：電力、通信、供氣、供水等行業(yè)非開挖、開挖施工的管道竣工測量電力、通信、供氣、供水等行業(yè)已有管道中預(yù)留管道的位置探測廣州南方特種精密測量研究院7第7頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四管道三維姿態(tài)測量儀

廣州南方特種精密測量研究院8第8頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四管道三維姿態(tài)測量儀

原理簡介：

設(shè)備內(nèi)搭載慣導(dǎo)+里程計(jì)組合導(dǎo)航測量元器件，設(shè)備沿管道從起點(diǎn)至終點(diǎn)運(yùn)行過程中，里程計(jì)模塊會隨時(shí)將設(shè)備運(yùn)行里程傳輸給內(nèi)部處理模塊，與慣導(dǎo)系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合、處理。通過慣導(dǎo)和里程計(jì)的組合導(dǎo)航技術(shù)，可以解算設(shè)備的空間運(yùn)行軌跡。由此，設(shè)備從管道起點(diǎn)運(yùn)行到管道終點(diǎn)，設(shè)備的全程運(yùn)行軌跡即是管道的空間姿態(tài)。由此可以得到管道的空間位置數(shù)據(jù)廣州南方特種精密測量研究院9第9頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四管道三維姿態(tài)測量儀

與傳統(tǒng)設(shè)備對比：

對比可見，與傳統(tǒng)的檢測方法相比，陀螺類設(shè)備具有更為明顯的優(yōu)點(diǎn)，不受材質(zhì)、埋設(shè)深度等的限制，適用于各種開挖和非開挖環(huán)境需要。廣州南方特種精密測量研究院10第10頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四設(shè)備操作

廣州南方特種精密測量研究院11第11頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四設(shè)備操作

（1）現(xiàn)場準(zhǔn)備：通過全站儀、RTK或其他方式獲取管道起點(diǎn)和終點(diǎn)的相對位置信息(平距、高差)，利用通管器或其他設(shè)備在管道內(nèi)穿過一根拉線。廣州南方特種精密測量研究院12第12頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四設(shè)備操作

（2）測量：設(shè)備連接拉線-開機(jī)-放入管道；3min初始化后，在末端均勻拉動設(shè)備通過管道至終點(diǎn)，關(guān)機(jī)，即完成測量過程。廣州南方特種精密測量研究院13第13頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四設(shè)備操作

（3）數(shù)據(jù)后處理：

測量過程完畢，將設(shè)備與軟件連接，導(dǎo)出測量數(shù)據(jù)，進(jìn)行后處理輸出報(bào)表。廣州南方特種精密測量研究院14第14頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四成果報(bào)表

軟件處理系統(tǒng)能夠輸出定制模板的WORD圖形文件、word數(shù)據(jù)文件、CAD圖形文件、excel文件、txt格式文件等。廣州南方特種精密測量研究院15第15頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四技術(shù)特點(diǎn)

1、支持不同管材、不同口徑管道測量

設(shè)備采用慣性導(dǎo)航原理，對測量管道材質(zhì)沒有限制，不管是金屬管、塑膠管還是其他材質(zhì)，都能進(jìn)行準(zhǔn)確測量，設(shè)備支架可以定制，可以方便適應(yīng)各種口徑管道測量。廣州南方特種精密測量研究院16第16頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四技術(shù)特點(diǎn)

2、嚴(yán)密防水、防塵設(shè)計(jì)主體采用船艙式設(shè)計(jì)，有效分離各個(gè)模塊，保證各模塊安全運(yùn)行，采用高密螺紋、橡膠圈、防水接頭等設(shè)計(jì)，確保設(shè)備整體防水、防塵性能。整體設(shè)計(jì)滿足IP68標(biāo)準(zhǔn)。廣州南方特種精密測量研究院17第17頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四技術(shù)特點(diǎn)

3、測量精度高系統(tǒng)采用先進(jìn)的慣性導(dǎo)航技術(shù)，不受管道材質(zhì)和周圍環(huán)境的干擾，并不受埋設(shè)深度限制，結(jié)合先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理算法，設(shè)備出廠標(biāo)定精度達(dá)到水平500m，15cm.可容忍：水平方向20cm+0.15*d%.深度方向20cm+0.1*d%.D=L-100m廣州南方特種精密測量研究院18第18頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四技術(shù)特點(diǎn)

4、絕對坐標(biāo)引入系統(tǒng)可以按一定距離計(jì)算管道的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，可以通過管道首尾絕對坐標(biāo)，計(jì)算管道沿線的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，尤其可以引入管道的GPS全球坐標(biāo)系坐標(biāo)，位置永久確定，任地表、基樁如何變化，能夠快速定位查找管道位置。廣州南方特種精密測量研究院19第19頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四技術(shù)特點(diǎn)

5、多管道可視化查看系統(tǒng)按照工程分組，輸入、處理查看同一區(qū)域內(nèi)多條管道的相互信息，尤其適合同一頂管工程中同時(shí)多條管道的測量?？梢灾庇^查看管道間的相互位置分步走向。廣州南方特種精密測量研究院20第20頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四技術(shù)特點(diǎn)

6、多種數(shù)據(jù)格式輸出強(qiáng)大的后處理軟件，支持ECXEL數(shù)據(jù)文檔、txt數(shù)據(jù)文檔、CAD支持文件能多種數(shù)據(jù)格式，便于客戶各種后處理。廣州南方特種精密測量研究院21