本发明涉及管网设备领域,尤其涉及一种智能管网普查设备及其使用方法。
背景技术:
1、城市排水系统信息作为重要一项重要的城市基础信息资产,对城市的运行起着至关重要的作用,主要体现在以下几点:
2、1.维持排水:城市排水系统用于排除废水、雨水和污水,这是保障居民生活需求和公共卫生基本条件。
3、2.支持城市发展:城市排水系统建设为城市提供了基础设施支持,为城市的发展提供保障。
4、3.降低环境污染:良好的城市排水系统能够有效管理和处理废水、雨水和污水,降低对环境的污染。同时,通过合理规划和管理,也能够减少土地利用,避免过多占用宝贵的土地资源。
5、城市排水系统的地理信息是城市管网信息中最重要的基础信息之一,直接关系到城市排水系统的建设、改造及运维效果好坏,关系着城市运行安全。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了提供一种智能管网普查设备及其使用方法,解决传统普查方式流程长、人力成本高、操作复杂及数据误差大的问题。
2、为了实现上述目的,本发明提出一种智能管网普查设备,包括杆体、机头、倾斜传感器、井盖测距仪、井盖定位器、淤泥钻头、角度传感器、移动数据端和云平台,其中:
3、所述杆体为中空结构,用于线路、电源和测量设备的布设;
4、所述机头设于所述杆体的顶端,用于测量基准点的绝对标高及平面位置;
5、所述倾斜传感器用于所述杆体的倾斜校正;
6、所述井盖测距仪设置在所述机头上,用于测量所述机头与井盖定位器的距离;
7、所述井盖定位器可移动的设置在所述杆体上,用于测量检查井井盖至液面之间空气层的厚度,且所述井盖定位器上设有所述水深测量机构,所述水深测量机构用于测量检查井积水层的水深;
8、所述淤泥钻头设于所述杆体的底端,用于穿透淤泥层;
9、所述角度传感器设置在所述杆体上,用于测量管道距离正北方向的角度;
10、所述机头收集所述倾斜传感器、井盖测距仪和水深测量机构的测量数据,并将收集汇总后的数据传输给所述移动数据端;所述移动数据端接收并计算推导所述机头传输的数据,并将整合计算后的数据传输给所述云平台。
11、进一步地,所述角度传感器可移动的设置在所述杆体上,所述角度传感器置于所述机头和井盖定位器之间,所述角度传感器具有旋转调节功能。
12、进一步地,所述杆体上设有水质检测设备,所述水质检测设备用于测量检查井积水层的水质参数。
13、进一步地,所述机头为rtk机头,所述机头分别与所述倾斜传感器、井盖测距仪、水深测量机构、水质检测设备和移动数据端信号连接,所述移动数据端和云平台信号连接。
14、进一步地,所述水深测量机构包括第一测量模块和第二测量模块,所述第一测量模块用于测量所述井盖定位器与淤泥层泥面的距离,所述第二测量模块用于测量所述井盖定位器与积水层液面的距离。
15、进一步地,所述第一测量模块包括与所述井盖定位器柔性或刚性连接的高密度浮球,所述高密度浮球的密度大于水,且小于淤泥,即通过测量所述高密度浮球与所述井盖定位器之间的距离,以定位所述积水层与淤泥层的分界面。
16、进一步地,所述第二测量模块包括与所述井盖定位器柔性或刚性连接的低密度浮球,所述低密度浮球的密度大于空气,且小于水,即通过测量所述低密度浮球与所述井盖定位器之间的距离,以定位所述空气层与积水层的分界面。
17、进一步地,所述第二测量模块包括设置在所述水深测量机构上的超声波传感器或激光测距仪。
18、本发明还提出一种智能管网普查设备的使用方法,使用上述的智能管网普查设备,包括以下步骤:
19、s1:将普查区域所有待查检查井进行测定,将各检查井的位置及检查井井面标高上传云平台,并按规则编号;
20、s2:根据各所述检查井井面标高分别选择适合尺寸的智能管网普查设备,即选择适合的杆体的杆长规格;
21、s3:依照规则编号逐个对各检查井及内部管道进行测量;
22、s3.1:控制智能管网普查设备将杆体插入待测检查井的底部,即通过淤泥钻头深入检查井内淤泥层底部,并通过倾斜传感器测量所述杆体与垂直距离的倾斜角度α;
23、s3.2:将所述杆体上的井盖定位器移动至检查井井盖位置,并通过井盖测距仪自动测量机头与井盖定位器之间的垂直距离d1’;同时,通过所述机头获取与检查井底部的垂直距离a1’;
24、s3.3:通过水深测量机构测量检查井内积水层的水深;
25、s3.4:调整所述智能管网普查设备的位置,再将所述杆体插入待测检查井内部管道的底部,即通过所述淤泥钻头深入管道内淤泥层底部,并通过所述倾斜传感器重新测量所述杆体与垂直距离的倾斜角度β;
26、s3.5:重新将所述井盖定位器移动至检查井井盖位置,并通过所述井盖测距仪再次自动测量所述机头与井盖定位器之间的垂直距离d2’;同时,通过所述机头获取与管道底部的垂直距离a2’;
27、s3.6:通过所述水深测量机构再次测量管道内积水层的水深;
28、s3.7:旋转所述杆体上的角度传感器,测量不同方向的所述管道与正北方向的角度;
29、s3.8:完成待测检查井及内部管道的测量后,依编号进行下一编号的待测检查井及内部管道的测量,测量时重复步骤s3.1至s3.7;
30、s4:将上述测得的各项数据通过移动数据端上传云平台,所述云平台根据测得数据自动绘制管网三维gis模型。
31、进一步地,在步骤s3中,根据需求测量所需检查井内的水质;
32、在步骤s3.3中,所述水深测量机构分别测量检查井内所述井盖定位器与淤泥层泥面的垂直距离b1’和所述井盖定位器与积水层液面的垂直距离c1’;
33、在步骤s3.6中,所述水深测量机构分别测量管道内所述井盖定位器与淤泥层泥面的垂直距离b2’和所述井盖定位器与积水层液面的垂直距离c2’;
34、在步骤s4中,所述管网三维gis模型包括检查井信息和管道信息,所述检查井信息包括检查井坐标、检查井井盖标高、检查井井深、检查井水深和检查井泥深,所述管道信息包括管内底标高、管道水深和管道泥深;
35、同时,若所述管网三维gis模型生成后存在偏差,即通过智能管网普查设备重新测量,并更新修正。
36、与现有技术相比,本发明的有益效果主要体现在:集成各传感器,一次性获取检查井的检查井面标高、检查井井深、检查井水深及检查井泥深信息,同时可实现管道的管道底标高及管道方向的测量和识别,简化管网排查的工作流程,提高普查的测量数据精度,实现管网普查的测量数据自动上传,形成普查成果,即可一插即得、一键上云。
1.一种智能管网普查设备,其特征在于,包括杆体(1)、机头(2)、倾斜传感器(3)、井盖测距仪(4)、井盖定位器(5)、淤泥钻头(6)、角度传感器(7)、移动数据端和云平台,其中:
2.根据权利要求1所述的智能管网普查设备,其特征在于,所述角度传感器(7)可移动的设置在所述杆体(1)上,所述角度传感器(7)置于所述机头(2)和井盖定位器(5)之间,所述角度传感器(7)具有旋转调节功能。
3.根据权利要求1所述的智能管网普查设备,其特征在于,所述杆体(1)上设有水质检测设备(8),所述水质检测设备(8)用于测量检查井积水层(92)的水质参数。
4.根据权利要求3所述的智能管网普查设备,其特征在于,所述机头(2)为rtk机头,所述机头(2)分别与所述倾斜传感器(3)、井盖测距仪(4)、水深测量机构、水质检测设备(8)和移动数据端信号连接,所述移动数据端和云平台信号连接。
5.根据权利要求1所述的智能管网普查设备,其特征在于,所述水深测量机构包括第一测量模块和第二测量模块,所述第一测量模块用于测量所述井盖定位器(5)与淤泥层(93)泥面的距离,所述第二测量模块用于测量所述井盖定位器(5)与积水层(92)液面的距离。
6.根据权利要求5所述的智能管网普查设备,其特征在于,所述第一测量模块包括与所述井盖定位器(5)柔性或刚性连接的高密度浮球(51),所述高密度浮球(51)的密度大于水,且小于淤泥,即通过测量所述高密度浮球(51)与所述井盖定位器(5)之间的距离,以定位所述积水层(92)与淤泥层(93)的分界面。
7.根据权利要求5或6所述的智能管网普查设备,其特征在于,所述第二测量模块包括与所述井盖定位器(5)柔性或刚性连接的低密度浮球(52),所述低密度浮球(52)的密度大于空气,且小于水,即通过测量所述低密度浮球(52)与所述井盖定位器(5)之间的距离,以定位所述空气层(91)与积水层(92)的分界面。
8.根据权利要求5或6所述的智能管网普查设备,其特征在于,所述第二测量模块包括设置在所述水深测量机构上的超声波传感器或激光测距仪。
9.一种智能管网普查设备的使用方法,使用根据权利要求1至8中任意一项所述的智能管网普查设备,其特征在于,包括以下步骤:
10.根据权利要求9所述的智能管网普查设备的使用方法,其特征在于,
