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地下管线陀螺仪原理_JZ4.8管线惯性定位仪

2019-04-19  来自: 广州迪升探测工程技术有限公司 浏览次数:63

       随着城市建设的飞速发展,燃气、排水、电力、通信、蒸汽、化工等行业经常需要穿越铁路、公路、河流等障碍物敷设管道,而基于城市市容环境的考虑,在城市利用非开挖技术敷设管线的情况也越来越多。由于敷设的管线埋深、位置信息都不准确的特点,常规的管线探测仪(RD8000、T5000、地质雷达)等自身的局限性(探测深度浅、易受电磁干扰、探测环境条件差)无法获得准确的管线位置信息。导致后期交叉施工时易破坏、损坏后修复成本高,极易造成人员伤亡的事故。

管线陀螺仪工作原理

绕一个支点高速转动的刚体称为陀螺,许多人小时候玩过的陀螺就是这一例子,一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时,是不会改变的。人们根据这个道理,用它来保持方向,制造出来的东西就叫陀螺仪。陀螺仪在工作时需要借助外力,使它快速旋转起来,一般能达到每分钟几十万转,可以工作很长时间,陀螺仪用多种方法读取轴所指方向,并自动将数据信号传给控制系统。

管线陀螺仪

管线陀螺仪定位系统

惯性陀螺仪定位系统是基于惯性导航技术研发而成,依靠高精度的陀螺仪,有电脑快速运算获取地下管线三维坐标,主要用于管道的位置探测,并可将数据传入GIS、AutoCAD、Solidwords等软件,尤其适合非开挖行业顶管施工的竣工测量。便捷的外业操作配合先进的数据后台处理熊系统,能快速准确得到被测管道的空间三维坐标信息,而且测量时不会受外界环境及管道材质等因素干扰。

管线陀螺仪

管线陀螺仪三维坐标获取

陀螺仪和加速度计分别测量定位仪的相对惯性空间的3个转角速度和3个线加速度延定位仪坐标系列=的分量,经过坐标变换,把加速度信息转化为延导航坐标系的加速度,并运算出定位仪的位置、速度、航向好水平姿态。

惯性陀螺仪的主要构成:硬件部分与软件部分组成;

硬件部分

陀螺仪的硬件部分有测量单元、行进单元、外部控制单元、PC机和牵引钢绳两部分组成。测量单元有带有滑轮的碳棒构成,工作时穿入被测管道内部,经牵引绳拖动并在管道内穿越两个来回,测量单元将自动记录被各点的三维坐标。

管线陀螺仪

软件部分

软件部分位于PC机内,包括通讯、计算、显示和数据管理等模块,其中通讯模块主要是用于通过PC机相关命令进行测量单元的数据下载和清空。计算模块主要负责对测量单元的数据下载和清空,显示模块包括了数据显示和图形显示,数据管理模块包括数据的打开、存储和对实测数据与标准数据的对比功能。对测量单元采集的数据进行处理并生成管线分布三维曲线图。

在城市规划管理过程中,因地下管线位置的信息不准确,也会造成地下空间资源浪费,为了获取非开挖管线与探测管线位置的准确数据,科学的利用地下空间,尽量避免管线切改,消除潜在的地下事故隐患,可用惯性陀螺仪来对地下管线进行准确定位,来解决传统探测手段不能解决的实际问题。

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