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陀螺儀管道定位系統

發布日期:2018-05-24    點擊次數:8744

隨著燃氣管道敷設區域的擴大,其中非開挖頂管施工因其徹底解決管道埋設施工對城市建筑物的破壞和道路交通堵塞等難題,在穩定土層和環境保護方面等優勢,被越來越多的使用。但非開挖頂管施工也存在局限性,管線軌跡具有不確定性,對此類管線的平面位置和深度探測是新的難題。

深埋非開挖管線定位方法有電磁感應法、磁梯度法、觸探法等,而目前已知世界上最精確的是基于陀螺儀的獨立管道測繪系統,如比利時產Reduct慣性陀螺儀管道定位系統。依靠高精度陀螺儀,便捷的外業操作,配合先進的數據后處理系統,能精準得到被測管道的空間三維坐標信息。主要用于地下管道的空間位置探測,并可將數據轉入GISAutoCADSolidworks等工具軟件,尤其適合非開挖行業頂管施工的竣工測量、工程施工場地管線詳查等領域。

該系統包括硬件部分和軟件部分,硬件部分由測量單元、行進單元、外部控制單元、計算機及牽引繩組成。軟件部分位于專門計算機內,包括通訊、計算、顯示和數據管理等模塊。工作原理為:以慣性定律為原理,以陀螺儀作為技術核心,用來感測與維持方向,基于角動量守恒定律理論設計。內置3個陀螺儀和3個加速度計分別測量定位儀的坐標系分量,經過坐標變換,把加速度信息轉換為沿導航坐標系的加速度,并運算出定位儀的位置、速度、航向和水平姿態。再結合起點和終點的坐標進行計算,得到定位儀運動的空間軌跡,進而求得管道的平面位置及埋深。

該技術存在如下優勢及局限性:

優勢:

1.理論上無探測深度限制,適用于所有管埋方式,可測量所有管材的管道,不受地形地物影響;

2.測量精度高。允許值:平面0.25%*L;高程0.1%*LL為設備在管道中行進的長度);

3.定位方式、數據采集與電磁波或磁場無關,不受電磁干擾。

局限性:

1.運行中管道無法使用;

2.作業繁瑣,穿越管道頻繁,準備工作時間長,需要人員多;

3.數量量大,軟件操作復雜。

 

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