地下管网系统的制作方法

本发明涉及勘测技术领域，尤其是涉及地下管网系统。

背景技术：

目前，随着城市的发展,市区内新建了很多地下管线,为了使原有的地下管线能够更好为新建管线工程服务,往往需要对原管线实施相关改造或者报废处理,改造原管线极大地增加了地下管线结构的复杂性。因此需要提高地下管线勘测的精确性，确保原管线的数据库与现实地下管线的数据库保持一致性,以充分利用原管线和现实地下管线的数据库辅助管线管理和施工。

现有的地下管网，在大部分地区仍以手工方式进行管网的设计和管理，地下专业管网资料以图纸、图表等形式记录保存。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：地下管网以手工方式进行管网的设计和管理，且不能提供准确的综合管线信息，无法满足城市建设、规划及城市管理部门对管网信息的要求，地下管网管理技术手段落后，在一定程度上制约了国民经济的发展。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供地下管网系统，其具有高效管理地下管网的效果，以为管理人员提供准确的综合管线信息，辅助工作人员进行地下管线的管理和施工，使地下管网系统更满足城市建设、规划及城市管理部门对管网信息的要求。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

地下管网系统，包括用于探测管线位置、埋地深度和管道内部情况的探测设备，所述探测设备的输出端电性连接有控制器，所述控制器的输出端电性连接有用于管理管线的后台；

所述后台根据各专业详细施工图纸归纳生成施工图深化设计模型，以用于在向所述后台输入预设参数后，得到各满足施工及工程管理需求的专业详细的施工图纸，指导管线施工；

所述后台将管线施工的工作进度根据工作任务分解成各个进度计划，分别列出各进度计划的活动内容，根据施工方案确定各施工流程及逻辑关系，制定初步施工进度计划；

所述后台将初步施工进度计划与所述施工图深化设计模型关联生成用于可视化模拟管线的bim模型；

所述后台接收所述探测设备采集的数据，并根据采集的信息将数据标注显示于所述bim模型对应位置的管道上。

通过采用上述技术方案，探测设备探测管线位置、埋地深度和管道内部情况并将数据信息以电信号形式输入控制器内，经控制器传输至后台内；后台根据各专业详细施工图纸归纳生成施工图深化设计模型，指导管线施工；后台制定初步施工进度计划，将初步施工进度计划与施工图深化设计模型关联生成bim模型，可视化模拟管线实时情况，并将获得的数据信息标注显示于bim模型对应位置的管道上；以直观地显示地下管网的情况，为管理人员提供准确的综合管线信息，辅助工作人员进行地下管线的管理和施工，使地下管网系统更满足城市建设、规划及城市管理部门对管网信息的要求。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述探测设备采集的数据还包括管道内部的流量信息，所述后台接收所述探测设备采集的流量数据并以动态形式在所述bim模型对应位置的管道内模拟流动。

通过采用上述技术方案，探测设备采集管道内部的流量信息，并根据流量的数据信息在bim模型对应位置的管道内模拟流动，使得bim模型对管线的模拟情况更真实，有助于管理人员直观地获取管道内部的流量情况，更全面地了解地下管线的情况。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：管道内部情况以照片形式存储至所述后台内，管道内部情况照片与所述bim模型上的管道位置一一对应并在所述后台接收到指令后，在所述bim模型上对应的管道位置上显示出来。

通过采用上述技术方案，bim模型上的管道位置与实际的地下管线位置相对应，管道内部情况以照片形式存储至后台并在接收到指令后在bim模型上对应的管道位置上显示出来，使得管理人员直观地获取管道内部的破损情况，更全面地了解地下管线的情况。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述bim模型依据事先分类的管道内部情况照片和用于识别管道内部情况的基础学习模型，对所述后台内接收的管道内部情况的照片数据进行识别，当所述bim模型识别的结果被判断为管道破损时，所述后台报警。

通过采用上述技术方案，bim模型识别后台接收的管道内部情况的照片数据，当识别的结果被判断为管道破损时，后台报警，以提醒管理人员对地下管线的情况进行查明并及时采取措施。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述后台接收的管道内部情况的照片数据经人工分类，输入至所述基础学习模型内进行归纳总结。

通过采用上述技术方案，后台接收的管道内部情况的照片数据作为基础学习模型的学习资料，以训练基础学习模型，使得基础学习模型对图像识别的准确率更高。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述后台归纳生成施工图深化设计模型前，所述后台录入并存储当地区域的管道规范标准信息再进行归纳。

通过采用上述技术方案，后台依据当地区域的管道规范标准信息和各专业详细施工图纸归纳生成施工图深化设计模型，使得施工图深化设计模型更符合实际管线的设计要求，更好地辅助管线施工。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述探测设备包括声波探测仪、电磁探测仪、管道机器人和流量传感器，所述声波探测仪、所述电磁探测仪、所述管道机器人和所述流量传感器经所述控制器与所述后台进行数据通讯。

通过采用上述技术方案，声波探测仪利用声波信号精确定位管道的位置并以电信号形式经控制器存储至后台内；电磁探测仪利用电磁信号直接获取管道的管顶埋地深度并以电信号形式经控制器存储至后台内；管道机器人内置声呐、高清摄像头等用于获取管道内部情况并将管道内部情况以照片形式经控制器存储至后台内；流量传感器利用电磁感应原理测量介质流体流速并以电信号形式经控制器存储至后台内。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述控制器上设置有路由器，所述路由器的输出端无线连接有总控端，所述总控端与所述后台进行串口通讯。

通过采用上述技术方案，控制器将探测设备采集的数据经路由器和总控端传输至后台内，以实现管线数据的远程传输。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

地下管网系统能直观地显示地下管网的情况，为管理人员提供准确的综合管线信息，辅助工作人员进行地下管线的管理和施工，使地下管网系统更满足城市建设、规划及城市管理部门对管网信息的要求；

流量的数据信息在bim模型对应位置的管道内模拟流动，使得bim模型对管线的模拟情况更真实；

管道内部情况以照片形式存储至后台并在接收到指令后在bim模型上对应的管道位置上显示出来，使得管理人员直观地获取管道内部的破损情况；

当bim模型识别管道内部情况照片的结果被判断为管道破损时，后台报警，以提醒管理人员对地下管线的情况进行查明并及时采取措施；

将后台接收的管道内部情况的照片数据作为基础学习模型的学习资料，以提高基础学习模型对图像识别的准确率。

附图说明

图1是地下管网系统的功能示意图；

图2是探测设备与后台的数据传输示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的地下管网系统，包括声波探测仪、电磁探测仪、管道机器人和安装于管道内部的流量传感器，本实施例中，声波探测仪、电磁探测仪、管道机器人和流量传感器的数量与实际需求匹配，同时，本实施例中，声波探测仪采用rd8100地下管线探测仪，电磁探测仪采用gem-2手持多频电磁探测仪，管道机器人采用x5-qt管道cctv检测机器人，流量传感器的型号为dn400管道水流量计。声波探测仪利用声波信号精确定位pe管道的位置和埋地深度，电磁探测仪利用电磁信号直接获取金属管道的位置和管顶埋地深度，管道机器人内置声呐、高清摄像头等以用于获取管道内部情况，流量传感器用于监测管道内部的实时流量值。

声波探测仪、电磁探测仪、管道机器人和流量传感器组成探测设备，以用于探测管线位置、埋地深度、管道内部情况和实时流量值。

参照图2，探测设备的输出端电性连接有控制器，控制器的数量和按探测区域划分的探测设备组的数量相同，控制器的型号为ts-gd200j-zkq-004，控制器的输出端无线连接有路由器，路由器的输出端无线连接有总控端，总控端串口连接有后台，后台用于管理管线，本实施例中，后台的型号为微控制器stm32f407，控制器将接收的信号经路由器传输至总控端再输入至微控制器stm32f407的pa1引脚或者pa2引脚内。

声波探测仪的输出以电信号形式经控制器、路由器和总控端存储至后台内；电磁探测仪的输出以电信号形式经控制器、路由器和总控端存储至后台内；管道机器人将管道内部情况以照片形式经控制器、路由器和总控端存储至后台内；流量传感器的输出以电信号形式经控制器、路由器和总控端存储至后台内。

参照图1，后台录入存储当地区域的管道规范标准信息和各专业详细施工图纸，再进行归纳生成施工图深化设计模型，设计人员在向后台输入预设参数数据后，施工图深化设计模型得到各满足施工及工程管理需求的专业详细的施工图纸，以指导管线施工。

后台根据工作人员录入的数据信息，将管线施工的工作进度根据工作任务分解成各个进度计划，分别列出各进度计划的活动内容，根据施工方案确定各施工流程及逻辑关系，制定初步施工进度计划。本实施例得到的管道施工的初步施工进度计划内容具体如下：

第一时间段：完成测量放线；

第二时间段：完成管沟及管坑土方开挖；

第三时间段：完成管道安装工程；

第四时间段：完成阀门安装工程；

第五时间段：完成附属设施工程；

第六时间段：完成管道土方回填工程；

第七时间段：完成管道试验、冲洗消毒、验收；

竣工阶段：绘制施工进度图记录存档。

后台将初步施工进度计划与施工图深化设计模型关联生成bim模型，bim模型用于可视化模拟管线，管线的管径由人工设定，并形成三维视图。

后台接收探测设备采集的数据，包括管线位置、埋地深度、管道内部照片和实时流量信息，此时，管线的管径按探测设备采集的数据进行自动修改并更新已形成的三维视图。

bim模型将管道划分成若干管线和间隔设置在若干管线上的若干管点，后台将管线和管点依次编号形成坐标位置信息，如(1,1)、(1,2)、(2,1)等。

后台借助gps技术将探测设备采集的数据标注显示于bim模型对应位置的管道上，直观明了。同时，后台接收到的流量数据以动态形式在bim模型对应位置的管道内模拟流动，生动形象。

后台使管道内部情况照片与bim模型上的管道位置一一对应。在后台接收到指令后，管道内部情况照片在bim模型上对应的管道位置上显示出来。

bim模型能对后台内接收的管道内部情况的照片数据进行识别，当bim模型识别的结果被判断为管道破损时，后台报警。

人工手动分类管道内部情况照片，按“正常”、“轻微破损”、“中度破损”和“重度破损”的类别进行划分。

后台内置用于识别管道内部情况的基础学习模型，基础学习模型为开源代码，极大地减轻了程序人员的编译工作量。

bim模型依据事先分类的管道内部情况照片和基础学习模型，对后台接收的管道内部情况照片进行自动识别。当bim模型识别的结果被判断为管道破损时，即管道内部情况照片被分入“轻微破损”或“中度破损”或“重度破损”的范围内时，bim模型输出控制信号，控制后台报警，起到警示作用。

同时，后台接收的管道内部情况的照片数据经人工分类，输入至基础学习模型内进行归纳总结，以训练基础学习模型，提高基础学习模型的识别结果准确率。

本实施例的实施原理为：后台录入存储当地区域的管道规范标准信息和各专业详细施工图纸，归纳生成施工图深化设计模型，有利于得到各满足施工及工程管理需求的专业详细的施工图纸，指导管线施工；

后台根据工作人员录入的数据信息，将管线施工的工作进度根据工作任务分解成各个进度计划，分别列出各进度计划的活动内容，根据施工方案确定各施工流程及逻辑关系，制定初步施工进度计划，再将初步施工进度计划与施工图深化设计模型关联生成bim模型，由人工设定管线的管径，可视化模拟管线，形成三维视图；

后台接收探测设备采集的数据，此时，管线的管径按探测设备采集的数据进行自动修改并更新已形成的三维视图。

后台借助gps技术和管线管点的坐标位置信息，将探测设备采集的数据标注显示于bim模型对应位置的管道上，同时，接收到的流量数据以动态形式在bim模型对应位置的管道内模拟流动，直观明了，生动形象。

bim模型能对后台内接收的管道内部情况的照片数据进行自动识别，当bim模型识别的结果被判断为管道破损时，后台报警，提醒管理人员查看以及时采取措施。

后台使管道内部情况照片与bim模型上的管道位置一一对应。在后台接收到指令后，管道内部情况照片在bim模型上对应的管道位置上显示出来，便于管理人员了解管道情况。

进而地下管网系统具有高效管理地下管网的效果，以为管理人员提供准确的综合管线信息，辅助工作人员进行地下管线的管理和施工，使地下管网系统更满足城市建设、规划及城市管理部门对管网信息的要求。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。