[發明專利]一種用于地下電力管網的信息探測器

在審

• 申請號: 202010375630.2
• 申請日: 2020-05-07
• 公開（公告）號: CN111649736A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 李乾;方永毅;邢昆;王立軍;錢恒健;劉保安
• 申請（專利權）人: 國家電網有限公司;國網河北省電力有限公司;國網河北省電力有限公司石家莊供電分公司
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01C22/00;G01S19/47
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 齊蘭君;楊欽祥

本發明公開了一種用于地下電力管網的信息探測器，該探測器依靠設置在行走輪上的里程計計量行駛的距離，精度高，累積誤差小；采用光纖陀螺儀作為獲取俯仰角度及偏航角度的傳感器，精度高；該探測器設置有通信單元、存儲器以及數據接口單元、外存儲器接口，從而可以選擇多種數據傳出方式；該探測器還設置有可充電電源以及開關，使用方便，節能環保；該探測器探測車設有牽引裝置以及行走支撐裝置，可以保持行走輪的擴張，并調節行走輪相對于牽引桿的距離，使設備能夠放進不同外徑的管道內，拉簧可使保持行走輪貼緊在管道內壁上；該探測器本體采用船艙式中空圓柱體密封結構，具有防塵、防水、防腐、防電磁干擾、防破壞管道的功能。

技術領域

本發明涉及一種地下網探測器，尤其涉及一種非開挖式地下電力管網探測器。

背景技術

目前我國智慧城市建設過程中存在的“信息孤島”導致城市的數據相對孤立和封閉，城市多元能源地下管網信息化監控不全面，尤其是地下電力管網信息系統相對落后，傳統的管網信息系統存在的缺點：檢索查詢速度慢，工作量大，信息更新困難，難以保持信息的及時性；為了改變電力管網信息系統的工作效率低下、信息的準確性、及時性等問題，就必須保證地下電力管網基礎數據的整體性、完整性、準確性和及時性，故此管道探測器應運而生。

管道探測器可沿著電纜管道內部進行探測，在工作人員的操作下及計算機自動控制下，可進行一系列管道作業的特種機器設備。現有管道探測器由于測量精度較低，因此無法準確獲取地下新建或已有的管道三維空間位置數據，且管道管徑適應能力較弱，從而影響了探測器的工作效率，進而降低了電網公司在內的能源生產供應體系的生產效率和社會服務水平。

此外作為成本更低、施工更高效的非開挖鋪管技術已經廣泛應用于電力電纜、通訊光纜管線建設中，大有取代傳統的挖槽埋管的施工法。由于工藝和施工水平因素影響，導向孔的設計軌跡與竣工管道的軌跡常常存在差異，而準確掌握竣工管道的地下空間位置又十分必要，它還是評價工程質量的一個重要指標，能為后續新建管道的軌跡設計提供依據，避免后建管線與之相交。目前，采用的非開挖探測軌跡測量方法主要分以下幾種:

(1)導向儀系統測量，將導向儀的探棒在電力管道內拖行一次，在地面用接收機定點，并記錄深度，最后用全站儀測量這些點的水平面坐標，形成電力管網的三維軌跡數據;

(2)地質雷達，向地下發射電磁波，根據接收天線接收反射回地面的電磁波的波形、振幅強度和時間的變化特征，推斷地下管線的空間位置、埋藏深度;

(3)電磁感應管線探測儀，通過電磁感應原理探測電力管道的位置、深度，如果被測管道不是金屬管道，還必須在管道內拖動金屬探頭；

(4)電子羅盤管線測繪儀，利用電子羅盤作為在電力管道內行走的姿態角度測量器，將姿態角度數據和行程傳感器的路程數據通過空間幾何計算得出被測管道的三維軌跡;

(5)捷聯慣導管線測繪儀，通過三個相互正交的陀螺儀和三個相互正交的加速度計組成姿態測量器，根據捷聯慣導原理，將數據解算得出姿態角度，并結合路程數據通過空間幾何，計算得出管道的三維軌跡。

以上前三種方法，測量的精度不高，埋深越深，精度越差，操作不便，效率低下。第四種方法中電子羅盤會受地磁以及周圍環境磁場的干擾，方位數據不夠準確，精度低，適用范圍受限制。最后一種方法是這幾種方法當中最完善的，精度高，探測快速，缺點是結構復雜，價格昂貴。目前國內該類產品技術還是不夠成熟。

申請公布號CN 108204804 A的發明專利公開了一種非開挖式高精度地下管網軌跡探測儀，該探測儀包括陀螺儀、加速度傳感器以及編碼器組成的信號采集模塊，以單片機為核心的信號處理模塊，以及RS232通信模塊，經處理模塊處理的數據，經有RS232通信模塊、通信電纜上傳至上位機。