一种基于wifi的管道连通性勘测装置及方法与流程

本发明属于市政管网勘测，具体的说是一种基于wifi的管道连通性勘测装置及方法。

背景技术：

1、地下管网是城市基础设施建设的重要组成部分，是能量输送、物质传输、信息传递、排涝减灾和废物排弃的重要载体。同时其又具有错综复杂、相互交叠、施工不可见性、开发后不易改变等特点，因此，地下管网拓扑定位勘测对确保管道网络的正常运行和安全，以及更有效地规划、维护和扩展管网。

2、但上述技术往往存在以下缺陷：但是管网勘测仍存在诸多问题，如管道走向不明，由于停车、物业等原因，有时候开井困难，连接关系复杂，容易出错，现有开井检查方式已经无法满足小区管网勘测问题。

3、为此，本发明提供一种基于wifi的管道连通性勘测装置及方法。

技术实现思路

1、为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题，本发明提供如下技术方案：

2、一种基于wifi的管道连通性勘测装置，包括把手；所述把手的底端固定连接有“u”字形的连接板，所述连接板的内壁转动连接有第一转轴，所述第一转轴上缠绕有电线，所述电线的另一端电性连接有勘测端子，所述勘测端子内设置有wifi组网通讯模块，所述勘测端子的顶面固定连接有漂浮式wifi天线组件。

3、优选的，所述勘测端子的底面固定连接有浮子，所述电线上固定连接有拉力感应器；借助浮子可以在勘测端子快接触到水时，让浮子先与水接触，这时自动垂稳，防止勘测端子倾倒进水，同时在勘测端子与水接触后，拉力感应器会感应到电线对勘测端子的拉力减小，拉力感应器的数据可以传输到处理器上，这时可以通过数据来判断勘测端子是否到底，并通过放出线长估算液面高程，在小区等低液位管道，可间接替代检查井标高。

4、优选的，所述连接板的内壁转动连接有第二转轴，所述第一转轴和第二转轴上均固定连接有啮合的齿轮，所述连接板的一侧固定连接有驱动第一转轴进行转动的电机，所述第二转轴上缠绕有连接线，所述连接线的另一端与勘测端子固定连接；由于电线只固定在勘测端子的侧壁处，此时借助电线对勘测端子进行下放时，勘测端子很容易因为重力的原因倾斜，此时在勘测端子进入到井管内时，启动电机驱动第一转轴进行转动，这时第一转轴上的齿轮会带动第二转轴进行转动，此时第一转轴上的电线和第二转轴上的连接线会进行松开，这时勘测端子可以被平稳地在井管内进行下放，从而提高勘测端子在被下放时的稳定性。

5、优选的，所述连接板的底面固定连接有弹性的空心块，所述空心块的底面固定连接有磁板，所述第一转轴的表面固定连接有与空心块磁吸的磁片；在雨天对勘测端子进行使用时，雨水容易顺着检查井井盖开启孔流到勘测端子上，通过上机构在勘测端子被下放到井管后，将空心块置于检查井井盖开启孔处，然后在浮子与水接触后，转动第一转轴让磁片的位于与磁板对应，这时磁板会向上挤压空心块膨胀，此时空心块可以与孔眼贴合密封。

6、优选的，所述空心块的顶面开设有一组与齿轮啮合处相对应的出气孔，所述连接板的一侧滑动连接有出气孔进行密封的密封板；第一转轴在转动的过程中，磁片会间歇性的经过磁板，这时磁板会间歇性的推动空心块，使得空心块的气体从出气孔吹到齿轮的啮合处，从而将齿轮上的杂质进行吹除，达到了对齿轮进行自清洁的效果，空心块被放置到孔眼处后，推动密封板对出气孔进行密封，从而不影响到空心块的膨胀。

7、优选的，所述连接板靠近密封板的一侧固定连接有电磁铁，所述电磁铁远离连接板的一侧固定连接有弹簧，所述弹簧的另一端固定连接有磁性材料制成的固定板，所述电磁铁与固定板相斥，所述电机在进行启动时，会有控制器同步控制电磁铁进行启动；在电机进行启动时，电磁铁也会进行启动，此时电磁铁会推动固定板，使得固定板带动密封板从出气孔上方移开，这时空心块内的气体可以吹在齿轮的啮合处，然后在勘测端子被放置到水中时，电机会关闭，这时控制器会同步控制电磁铁进行关闭，此时弹簧会拉动固定板，使得固定板驱动密封板对出气孔进行密封，通过上述机构达到了自动对出气孔进行密封和打开的效果，保障雨天或者地面存水情况下，雨水不会顺着线材流经天线，导致信号屏蔽，影响管道连通性检测。

8、优选的，所述空心块内固定连接有隔片，所述隔片与空心块之间形成了空腔，所述空腔内储存有润滑油，所述空腔内连通有连接管，所述连接管的另一端穿连接板位于齿轮的啮合处，所述连接管上固定安装有控制阀；在齿轮长时使用需要进行润滑时，可以打开控制阀(齿轮不需要润滑时，控制阀处于关闭状态)，这时空腔内的润滑油可以进入到连接管内，然后借助电机转动第一转轴，这时在磁片经过磁板使得，磁板会挤压空心块，此时空腔内的润滑油可以从连接管流到齿轮处进行润滑(齿轮处于转动状态)，达到了方便对齿轮进行润滑的作用。

9、优选的，所述连接管远离空腔的一端滑动连接有海绵柱，所述海绵柱的表面固定连接有弹性线，所述弹性线的另一端与连接管固定连接；在连接管内出润滑油时，润滑油会经过海绵柱，此时海绵柱吸收了润滑油后会变重，使得海绵柱进行滑动与齿轮啮合处接触，然后连接管内流出的润滑油会被海绵柱导到齿轮啮合处，从而实现了对润滑油进行导向的作用，减少了润滑油的浪费。

10、一种基于如上所述的一种基于wifi的管道连通性勘测装置的管道连通性勘测方法，该方法包括：

11、获取小区及周围区域的检查井分布拓扑图；

12、根据所述检查井分布拓扑图为一组或多组管道连通性勘测装置设置对应的勘测路径；

13、针对任意一组管道连通性勘测装置，使用其从所述小区外存在符合精度要求的rtk数据的检查井处开始，基于检查wifi是否连接的方式，沿着勘测路径进行管道连通性勘测。

14、优选的，在进行管道连通性勘测过程中，若被勘测的检查井处不存在符合精度要求的rtk数据，则基于相应的uwb定位模块对检查井进行uwb定位。

15、优选的，勘测装置在使用前先在小区外部的检查井处确立rtk点，记为(x0,y0,z0)，以此点为基础，开展检查井布置工作，检查井及勘测装置的把手上设有uwb定位模块，基于uwb定位模块进行uwb定位，勘测端子的大小与检查井井盖开启孔大小相匹配，其能直塞检查井口，然后转动第一转轴，使得电线在第一转轴上进行松开，此时勘测端子会进行下放，直到勘测端子与井管内的水相接触，之后借助勘测端子对管道连通性进行勘测，从而达到方便管道连通性进行勘测的效果。具体地，勘测端子上有wifi组网通讯模块，勘测端子上有漂浮式wifi天线组件，以基础点位坐标(x0,y0,z0)为原点，构建uwb相对坐标系统，在最近的检查井往下伸，通过检查两个节点间wifi是否相连，判定管网之间是否连接。在此期间，如果被勘测检查井有rtk数据，则采用rtk读数，如果没有rtk读数，则采用uwb相对位置，从最近有rtk的检查井进行推演，两个节点如此往复，向前推进，装置同时可以分组多组使用，相应地，两两对应分组可采用不用的wifi名称及密码实现配对，防止数据采集混乱。

16、优选的，在使用多组管道连通性勘测装置进行管道连通性勘测时，基于勘测相关关系构建勘测依赖拓扑关系图，在此基础上，可以根据线性误差随距离增加原则，更新检查井的定位数据。

17、以x坐标为例，uwb对应点辅助定位公式为：

18、

19、其中，xi为第i条线路所测得到的x坐标，记录两两路径所测坐标偏差；

20、

21、其中，di,j,k为每条测量路径中单一拓扑通路所对应的长度，m为测量路线所对应的测量拓扑通路数量；

22、σx＝y；

23、其中，σ为全局偏差；

24、

25、此时，xi对应x中的每个元素，yi对应y中的每个元素。

26、本发明的有益效果如下：

27、1.通过将勘测端子穿过检查井井盖开启孔到达井管内，然后转动第一转轴，使得电线在第一转轴上进行松开，此时勘测端子会进行下放，直到勘测端子与井管内的水相接触，之后借助勘测端子对管道连通性进行勘测，从而达到方便管道连通性进行勘测的效果。

28、2.借助浮子可以在勘测端子快接触到水时，让浮子先与水接触，这时自动垂稳，防止勘测端子倾倒进水，同时在勘测端子与水接触后，拉力感应器会感应到电线对勘测端子的拉力减小，拉力感应器的数据可以传输到处理器上，这时可以通过数据来判断勘测端子是否到底。

29、3.通过管道wifi连接，无需打开井盖，实现管道物理上是否连接判断。

30、4.通过wifi名称及密码设置，可支持多路同时勘测。并且可以根据线性误差随距离增加原则，更新检查井的定位数据。