[實用新型]一種液體管道內移動物體定位標記器

有效

• 申請號: 201820146563.5
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN207976587U
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 周揚;李云飛;張飛;曹存智;劉明;黃莉
• 申請（專利權）人: 清華大學合肥公共安全研究院;安徽辰控智能科技有限公司
• 主分類號: G01S19/48
• 分類號: G01S19/48;G01S15/08
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

本實用新型公開了一種液體管道內移動物體定位標記器，采用超聲波為測量介質，結合GPS或北斗在初始階段的定位授時功能，輔以高精度定時晶振為定時技術手段，整個裝置采用分體式結構設計，包括超聲波發射模塊和地面定位標記模塊，超聲波發射模塊隨著移動物體在地下液體管道內一起運動的過程中會不斷的以一定時間間隔發射超聲波脈沖信號，地面定位標記模塊接收超聲波發射模塊發送的超聲波脈沖信號，并計算地下液體管道內移動物體的位置信息，實現地下液體管道內復雜環境下的移動物體的定位測距，本實用新型可實現地下液體管道或類似復雜環境、有較強電磁屏蔽的工作現場移動物體的定位測距功能，具有較強的實用性和通用性。

技術領域

本實用新型屬于定位測距技術領域，涉及一種針對長距離、地埋式輸運液體介質管道內的移動物體定位標記裝置，具體是一種液體管道內移動物體定位標記器。

背景技術

城市管網是城市建設的重要基礎設施，自來水管網和石油管網等液體管道作為城市管網的重要組成部分，是維系城市與區域經濟社會功能的基礎性工程設施，是整個城市動力系統重要構成，對保證城市經濟穩定發展和人民生活水平提高具有舉足輕重作用。然而我國城市管網多數置于地下，不利于人工檢查和維護。在城市地下管網的日常運行管理中，需要借助于管道內移動檢測器或示蹤裝置對地下管道進行狀態檢測。由于這些儀器或裝置工作于地下管道內部，且沿著管道移動，地面上的工作人員無法獲知其在管道內的具體位置，因此需要一種地面定位標記裝置對管道內部的移動器件進行定位。

電磁法是用于定位測距的典型技術方法。如專利CN03823688.5公開了一種利用各定位器設備辨別各電磁信號的特征實現測量在各電磁信號近場范圍內各定位器設備到各信標設備之間距離的技術方法。專利CN02805834.8利用發射裝置向其與測量對象之間存在的傳播媒質發射電磁波，位于發射裝置與測量對象之間的檢測裝置檢測形成于傳播媒質中的駐波信號，從而計算檢測裝置和測量對象之間的距離。專利CN200810057960.6公開的方法為利用多個固定節點以相同發射功率發送無線信號，移動節點接收固定節點發送的所述無線信號，根據移動節點接收到的固定節點發出的無線信號的信號強度，按照電磁波傳播的弗里斯(Friis)公式，計算得出固定節點與移動節點之間的距離。上述基于電磁波的定位測距方法能很好解決相關實際問題，然而位于地下的管道具有很強的電磁屏蔽效應，電磁信號傳輸的能量非常微弱，因而電磁法并不適合在地下管道中應用。

超聲波因其具有良好的定向特性也經常被用作定位測距的技術載體。如專利CN94227406.7、CN98242237.7和CN02270240.7等所描述的，經典的利用超聲波進行測距定位的技術原理是裝置儀器發射超聲波信號，并接收反射回來的超聲波信號，根據接收與發射超聲波信號的時間差來計算距離。然而，對于反射面積很小的物體來說，很難捕捉到其反射回來的超聲波信號。專利CN200610024717.5、CN201710627893.6和CN201710417932.X等利用射頻信號、紅外線等輔助手段在測量裝置與被測對象之間進行時間同步，并結合超聲波信號的收發處理來計算測量裝置與被測對象之間的距離，這樣可以很好的回避了反射超聲波信號難以捕捉的問題。然而，工作于地下管道內部的各種器件、儀器和裝置，體積比較小且不規則，其有效的超聲波反射面積很小，另外，由于管道被埋于地下數米，加上管道自身的屏蔽作用，射頻信號和紅外線等技術也無法應用，所以上述技術很難滿足地下管道內移動物件定位測距以及標記的應用需求。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種液體管道內移動物體定位標記器，利用超聲波較強的穿透特性，采用超聲波為測量介質，結合GPS或北斗在初始階段的定位授時功能，以高精度定時晶振為地下管道內運行過程中的定時技術手段，實現地下管道復雜環境下的內部物體器件的定位測距。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案實現：