[發明專利]一種地下長管道的形狀測量系統

有效

• 申請號: 201710095609.5
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN107014353B
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發明（設計）人: 何斌;沈潤杰;周艷敏;王志鵬;寧澤云;葛震;桂永輝
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01C9/00
• 分類號: G01C9/00
• 代理公司: 31225 上海科盛知識產權代理有限公司
• 代理人: 葉敏華<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種地下長管道的形狀測量系統，用于跟隨外界的牽引裝置運動實現對地下長管道的形狀測量，其特征在于，包括：

測量裝置，用于連續測量地下長管道的傾角數據并對傾角數據進行存儲，

機械殼體，位于測量裝置外部，用于保護測量裝置并與外界的牽引裝置連接，

上位機，用于讀取并處理測量裝置存儲的傾角數據，對地下長管道的形狀進行可視化展示；

所述測量裝置包括：

傾角傳感器，用于對地下長管道的傾角數據進行測量，包括平面方向的傾角測量和垂直方向的傾角測量，

控制器，用于控制傾角傳感器以要求頻率連續工作，并對傾角傳感器測量的傾角數據進行處理，

存儲器，用于存儲控制器處理后的傾角數據；

所述要求頻率的范圍為0～10Hz；

所述傾角傳感器的數量不少于4個；

所述處理測量裝置存儲的傾角數據具體為：

s1)根據地下長管道的兩端深度，對測量裝置存儲的傾角數據進行積分運算，得到初始數據曲線，

s2)對初始數據曲線進行噪聲濾除，得到平滑的數據曲線；

所述噪聲濾除包括最小二乘法擬合和卡爾曼濾波；

所述機械殼體包括：

鋁合金圓筒，一端開口，用于容納測量裝置，

電路安裝板，固定于鋁合金圓筒內，用于固定測量裝置，

端蓋，與鋁合金圓筒連接，用于實現鋁合金圓筒的封閉，

牽引掛鉤，分別位于鋁合金圓筒的兩端，用于將鋁合金圓筒與外界的牽引裝置連接；

所述端蓋與鋁合金圓筒之間還設有密封圈，用于實現鋁合金圓筒的防水密封。

2.根據權利要求1所述的地下長管道的形狀測量系統，其特征在于，所述對傾角傳感器測量的傾角數據進行處理包括中值濾波和誤差校準。

3.根據權利要求2所述的地下長管道的形狀測量系統，其特征在于，所述誤差校準包括對平面方向的傾角測量數據進行單獨誤差校準、對垂直方向的傾角測量數據進行單獨誤差校準和對平面方向的傾角測量數據和對垂直方向的傾角測量數據進行整體誤差校準。