一种地下电缆自动检测及轨迹实时绘制方法及装置与流程

本发明属于地下电缆检测应用，具体涉及一种地下电缆自动检测及轨迹实时绘制方法及装置。

背景技术：

1、已知地下管道在石油、天然气长距离输送，城镇热电联产区域供热领域应用广泛。对于现有的地下管道检测方法是用电磁法定位常规埋设的金属管线技术，其技术原理是：应用信号发射机在地下管道与接地极之间施加某一频率的交流电压，将检测信号电流发射到待检测的管道上，使用信号接收机应用峰/谷值探测模式，在地面上定位出管线的埋深和走向，接收机的两个竖直布置的水平线圈测量出的感应信号强度差，从而通过设备应用简单的公式计算出埋地管道中心距离底部空芯线圈中的距离即可得到。

2、以往检测的时候，操作人员通常会手持管线仪进行检测，通过手动调整管线仪姿态，观察管线仪屏幕显示，对埋设在路面下的电缆进行检测。这样的检测方法效率低下，同时将离散的单点测量数据转换成地下电缆轨迹需要大量的分析及数据处理工作。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在解决现有地下电缆轨迹绘制时存在的上述问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供了一种地下电缆自动检测及轨迹实时绘制方法，包括如下步骤：

4、在预先构建的直角坐标系下实时构建三维地图，并在地图中定位地下电缆自动检测装置的坐标位置，地下电缆自动检测装置集成有管线仪，用于探测对地下电缆进行探测；

5、获取地下电缆自动检测装置集成的管线仪探测地下电缆时，电磁感应强度最大时的探测角度；

6、通过地下电缆自动检测装置集成的管线仪，获取地下电缆距管线仪的距离；

7、通过地下电缆自动检测装置的坐标位置、管线仪的探测角度和地下电缆距管线仪的距离，计算地下电缆自动检测装置在当前位置检测到的地下电缆坐标，基于计算得到的坐标实时绘制地下电缆。

8、进一步的，在获取管线仪的探测角度时，令管线仪电磁感应强度保持最大，包括如下步骤：

9、记录管线仪的初始电磁感应强度最大的位置为

10、比较圆心为半径为r的圆轮廓上电磁感应强度，并记录电磁感应强度最大的位置

11、沿方向上移动距离d到位置处，比较绕半径为r的圆轮廓上的电磁感应强度，记录电磁感应强度最大的位置

12、沿方向上移动距离d到位置处，在圆心为比较半径为r的圆轮廓上的电磁感应强度，记录电磁感应强度最大的位置

13、重复前述步骤，直至完成巡线；

14、若发生某处为r的圆轮廓上的电磁感应强度相差小于δ时，则减小移动距离到d-δ，并重复以上步骤，记录电磁感应强度最大的位置，直至完成巡线。

15、进一步的，地下电缆自动检测装置还集成有：陀螺仪、激光雷达和姿态控制模块；

16、陀螺仪用于获取当前装置的探测角度；

17、激光雷达用于在地图中定位装置的坐标位置；

18、姿态控制模块用于调整管线仪相对于装置的角度。

19、进一步的，探测角度，具体包括：翻滚角、俯仰角和偏航角。

20、进一步的，地下电缆坐标具体按照下式进行计算：

21、

22、式中，(x2，y2，z2)为地下电缆坐标，(x1，y1，z1)为地下电缆自动检测装置的坐标位置，(γ3，β3，α3)为管线仪的探测角度，l为地下电缆距管线仪的距离。

23、第二方面，本发明提供了一种地下电缆自动检测及轨迹实时绘制装置，包括：

24、装置定位模块，用于在预先构建的直角坐标系下实时构建三维地图，并在地图中定位地下电缆自动检测装置的坐标位置，地下电缆自动检测装置集成有管线仪，用于探测对地下电缆进行探测；

25、角度获取模块，用于获取地下电缆自动检测装置集成的管线仪探测地下电缆时，电磁感应强度最大时的探测角度；

26、距离确定模块，用于通过地下电缆自动检测装置集成的管线仪，获取地下电缆距管线仪的距离；

27、绘制模块，用于通过地下电缆自动检测装置的坐标位置、管线仪的探测角度和地下电缆距管线仪的距离，计算地下电缆自动检测装置在当前位置检测到的地下电缆坐标，基于计算得到的坐标实时绘制地下电缆。

28、进一步的，在角度获取模块中，获取管线仪的探测角度时，令管线仪电磁感应强度保持最大，包括如下步骤：

29、记录管线仪的初始电磁感应强度最大的位置为

30、比较圆心为半径为r的圆轮廓上电磁感应强度，并记录电磁感应强度最大的位置

31、沿方向上移动距离d到位置处，比较绕半径为r的圆轮廓上的电磁感应强度，记录电磁感应强度最大的位置

32、沿方向上移动距离d到位置处，在圆心为比较半径为r的圆轮廓上的电磁感应强度，记录电磁感应强度最大的位置

33、重复前述步骤，直至完成巡线；

34、若发生某处为r的圆轮廓上的电磁感应强度相差小于δ时，则减小移动距离到d-δ，并重复以上步骤，记录电磁感应强度最大的位置，直至完成巡线。

35、进一步的，地下电缆自动检测装置还集成有：陀螺仪、激光雷达和姿态控制模块；

36、陀螺仪用于获取当前装置的探测角度；

37、激光雷达用于在地图中定位装置的坐标位置；

38、姿态控制模块用于调整管线仪相对于装置的角度。

39、进一步的，探测角度，具体包括：翻滚角、俯仰角和偏航角。

40、进一步的，地下电缆坐标具体按照下式进行计算：

41、

42、式中，(x2，y2，z2)为地下电缆坐标，(x1，y1，z1)为地下电缆自动检测装置的坐标位置，(γ3，β3，α3)为管线仪的探测角度，l为地下电缆距管线仪的距离。

43、综上，本发明提供了一种地下电缆自动检测及轨迹实时绘制方法及装置，该方法包括在预先构建的直角坐标系下实时构建三维地图，并在地图中定位地下电缆自动检测装置的坐标位置，地下电缆自动检测装置集成有管线仪，用于探测对地下电缆进行探测；获取地下电缆自动检测装置集成的管线仪探测地下电缆时，电磁感应强度最大时的探测角度；通过地下电缆自动检测装置集成的管线仪，获取地下电缆距管线仪的距离；通过地下电缆自动检测装置的坐标位置、管线仪的探测角度和地下电缆距管线仪的距离，计算地下电缆自动检测装置在当前位置检测到的地下电缆坐标，基于计算得到的坐标实时绘制地下电缆。本发明通过地下电缆自动检测装置实现对地下电缆轨迹的探测，并自动将探测数据进行转换，从而得到电缆轨迹，极大的提升了绘制效率。

技术特征：

1.一种地下电缆自动检测及轨迹实时绘制方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的地下电缆自动检测及轨迹实时绘制方法，其特征在于，在获取所述管线仪的探测角度时，令所述管线仪电磁感应强度保持最大，包括如下步骤：

3.根据权利要求1所述的地下电缆自动检测及轨迹实时绘制方法，其特征在于，所述地下电缆自动检测装置还集成有：陀螺仪、激光雷达和姿态控制模块；

4.根据权利要求1或3所述的地下电缆自动检测及轨迹实时绘制方法，其特征在于，所述探测角度，具体包括：翻滚角、俯仰角和偏航角。

5.根据权利要求1所述的地下电缆自动检测及轨迹实时绘制方法，其特征在于，所述地下电缆坐标具体按照下式进行计算：

6.一种地下电缆自动检测及轨迹实时绘制装置，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的地下电缆自动检测及轨迹实时绘制装置，其特征在于，在所述角度获取模块中，获取所述管线仪的探测角度时，令所述管线仪电磁感应强度保持最大，包括如下步骤：

8.根据权利要求6所述的地下电缆自动检测及轨迹实时绘制装置，其特征在于，所述地下电缆自动检测装置还集成有：陀螺仪、激光雷达和姿态控制模块；

9.根据权利要求6或8所述的地下电缆自动检测及轨迹实时绘制装置，其特征在于，所述探测角度，具体包括：翻滚角、俯仰角和偏航角。

10.根据权利要求6所述的地下电缆自动检测及轨迹实时绘制装置，其特征在于，所述地下电缆坐标具体按照下式进行计算：

技术总结
本发明提供了一种地下电缆自动检测及轨迹实时绘制方法及装置，该方法包括在预先构建的直角坐标系下实时构建三维地图，并在地图中定位地下电缆自动检测装置的坐标位置；获取地下电缆自动检测装置集成的管线仪探测地下电缆时，电磁感应强度最大时的探测角度；通过地下电缆自动检测装置集成的管线仪，获取地下电缆距管线仪的距离；通过地下电缆自动检测装置的坐标位置、管线仪的探测角度和地下电缆距管线仪的距离，计算地下电缆自动检测装置在当前位置检测到的地下电缆坐标，基于计算得到的坐标实时绘制地下电缆。本发明通过地下电缆自动检测装置实现对地下电缆轨迹的探测，并自动将探测数据进行转换，从而得到电缆轨迹，极大的提升了绘制效率。

技术研发人员：李国伟,王俊波,唐琪,张殷,刘崧,王智娇,陈志平,赖艳珊,陈贤熙,刘少辉,曾庆辉,刘昊,吴焯军,张伟忠,何胜红,王志刚,简淦杨,姬煜轲,廖一帆,李果,关红兵,黄燕生
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24