一种地下管道参数测量装置及其测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及地下管道监测技术领域，特别是涉及一种地下管道参数测量装置及其 测量方法。
【背景技术】
[0002] 随着社会的发展和当前我国城市化水平的不断提高，城市基础建设发展迅猛，地 下管道也越来越复杂。旧管道的更新，新管道的设计规划，都需要了解地下管道的各种信 息。在地下管道系统的检测或普查过程中，管径和埋深是需要测量的两个重要参数，其中： 管径是指地下管道内壁的直径，埋深是指地下管道底部到地面的垂直高度。通常，在测量管 径时一般用卷尺或其它工具进行测量，在测量埋深时一般采用钢尺或"L"型测量杆进行测 量。
[0003] 现有技术中，对于地下管道系统中管道参数的测量过程中，一般用"L"型测量杆测 量管道，所述"L"型测量杆包括立杆和横杆，所述横杆垂直设置在所述立杆的一端。在测量 时，将所述立杆分别插在管道的顶部和底部，通过读出所述立杆上的数值，得出被测管道的 管径和埋深。对于管径测量精度要求高的管道，则需要使用一种基于传感器的管径测量装 置，其在测量管道管径时，被测量管道管径放在传感头发射器、传感头接收器之间，然后由 数据采集卡给出指令至传感头发射器，再由传感头发射器发射测量信号给传感头接收器， 传感头接收器接收到传感头发射器发射的测量信号后，再将测量信号传回数据采集卡，由 数据采集卡将信号转换成计算器软件所能识别的数值，并传至计算器，最后由计算器将被 测管道管径数字显示出来，通过传感头发射器、传感头接收器之间信号强弱来计算被测管 道的管径。
[0004] 但是，使用上述基于传感器的管径测量装置测量管径时，需要下井作业，但地下管 道情况复杂，工作人员下井作业存在安全隐患且工作效率低。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例中提供了一种地下管道参数测量装置及其测量方法，以解决现有技 术中的测量装置需下井作业，危险系数高的问题。
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：
[0007] -种地下管道参数测量装置，包括伸缩杆、第一传感测距装置、管道内窥装置、传 输线缆和主控制盒，其中：
[0008] 所述伸缩杆的顶端和底端分别设置有所述第一传感测距装置和所述管道内窥装 置，所述第一传感测距装置用于测量待测量点到所述第一传感测距装置的垂直距离；
[0009] 所述管道内窥装置包括摄像装置、激光发射装置和第二传感测距装置，所述摄像 装置设置在所述伸缩杆的端头位置，所述激光发射装置位于所述摄像装置的上方、所述激 光发射装置与所述摄像装置之间具有一定间距，所述第二传感测距装置位于所述摄像装置 和所述激光发射装置之间；
[0010] 所述传输线缆的一端分别与所述第一传感测距装置、所述摄像装置、所述激光发 射装置和所述第二传感测距装置电连接，另一端与所述主控制盒电连接。
[0011] 优选地，所述地下管道参数测量装置，还包括设置所述伸缩杆上的第三传感测距 装置，所述第三测距装置包括信号发射装置和信号接收装置，其中：
[0012] 所述信号发射装置和所述激光发射装置设置在同一水平面上，所述信号接收装置 和所述第一传感测距装置设置在同一水平面上，所述信号发射装置和所述信号接收装置通 过所述传输线缆与所述主控制盒电连接。
[0013] 优选地，所述地下管道参数测量装置，还包括支架、固定板和水平仪，其中：
[0014] 所述支架与所述固定板相连接；
[0015] 所述固定板上设置有所述第一传感测距装置、所述信号接收装置和所述水平仪， 所述固定板的中间设置有一个通孔，所述伸缩杆贯穿所述通孔。
[0016] 优选地，所述第一传感测距装置包括激光测距装置。
[0017] 优选地，所述第二传感测距装置包括旋转激光测距装置。
[0018] 优选地，所述第三传感测距装置包括电磁波测距装置。
[0019] 优选地，所述地下管道参数测量装置，还包括支撑架，所述支撑架与所述伸缩杆 相连接，所述摄像装置、所述第二传感测距装置和所述激光发射装置由下到上依次与所述 支撑架固定连接。
[0020] 本申请实施例还提供了一种地下管道参数测量方法，通过地下管道参数测量装置 对地下管道进行测量，包括：
[0021] 控制伸缩杆将管道内窥装置伸至待测量管道中，保持所述伸缩杆垂直于水平地 面；
[0022] 控制摄像装置对所述待测量管道内部进行拍摄、并将所拍摄的视频传至主控盒；
[0023] 控制第一传感测距装置测量所述第一传感测距装置距离水平地面的高度Hl;
[0024] 控制激光发射装置发射垂直于所述伸缩杆的激光束；
[0025] 控制所述伸缩杆使所述激光束与所述待测量管道的内壁只有一个交点，控制第一 传感测距装置或第三传感测距装置测量所述第一传感测距装置距离所述激光发射装置的 深度H2;
[0026] 控制所述伸缩杆使所述激光束与所述待测量管道的内壁有两个交点，控制第一传 感测距装置或所述第三传感测距装置测量所述第一传感测距装置（2)距离所述激光发射 装置（4)的深度H3、以及控制第二传感测距装置（5)测量所述两个交点之间的水平距离 Ll；
埋深。
[0028] 优选地，在控制伸缩杆将管道内窥装置伸至待测量管道中之前，还包括：支撑好支 架，调节所述支架使水平仪中的水泡居中。
[0029] 优选地，地下管道参数测量方法，还包括：多次测量所述待测管道的不同位置的管 径和埋深，根据多次测量得到的所述待测管道的管径数值，判断所述待测量管道是否变形。
[0030] 由以上技术方案可见，本发明实施提供的地下管道参数测量装置，包括伸缩杆、第 一传感测距装置、管道内窥装置、传输线缆和主控制盒，其中：所述伸缩杆的顶端和底端分 别设置有所述第一传感测距装置和所述管道内窥装置；所述管道内窥装置包括摄像装置、 激光发射装置和第二传感测距装置，所述摄像装置设置在所述伸缩杆的端头位置，所述激 光发射装置位于所述摄像装置的上方，所述第二传感测距装置位于所述摄像装置和所述激 光发射装置之间；所述传输线缆的一端分别与所述第一传感测距装置、所述摄像装置、所述 激光发射装置和所述第二传感测距装置电连接，另一端与所述主控制盒电连接。与现有技 术相比，工作人员仅需要在地面上控制本发明提供的地下管道参数测量装置，控制所述伸 缩杆将所述管道内窥装置伸至待测量管道中，进行拍摄测量，根据所述第一传感测距装置 和所述第二传感测距装置获取的数据，实现工作人员无需下井就能获取所述待测量管道的 埋深和管径参数，安全系数高；另外，本发明计算所述带测量管道管径的方法是基于弓高弦 长法，在所测量管道内有沉积或障碍物时也能精确的获取所述待测量管道的埋深和管径参 数；最后，由于本发明装置中包括摄像装置，在测量管道参数的同时能够对管道内部情况进 行检测，提高了工作效率。
【附图说明】
[0031] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而 言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032] 图1为本发明实施例提供的一种地下管道参数测量装置的结构示意图；
[0033] 图2为本发明实施例提供的固定板部分的结构示意图；
[0034] 图1和2中，符号表不为：
[0035] 1-伸缩杆，2-第一传感测距装置，3-摄像装置，4-激光发射装置，5-第二传感测 距装置，6-传输线缆，7-主控制盒，81-信号发射装置，82-信号接收装置，9-支架，10-固定 板，11-水平仪，12-支撑架。
【具体实施方式】
[0036] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实 施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施 例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通 技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护 的范围。
[0037] 参见图1，为本发明实施例提供的一种地下管道参数测量装置的结构示意图，包括 伸缩杆1、第一传感测距装置2、管道内窥装置、传输线缆6和主控制盒7,其中：所述伸缩杆 1的顶端和底端分别设置有所述第一传感测距装置2和所述管道内窥装置；所述管道内窥 装置包括摄像装置3、激光发射装置4和第二传感测距装置5 ;所述传输线缆6的一端分别 与所述第一传感测距装置1、所述管道内窥装置电连接，另一端与所述主控制盒7电连接。
[0038] 所述伸缩杆1的顶端上设置的所述第一传感测距装置2,用于测量待测量点到所 述第一传感测距