[实用新型]一种适用于长距离定向穿越管道的三维测量系统

说明书

本实用新型公开一种适用于长距离定向穿越管道的三维测量系统，包括柔性牵引块、数据测量采集器、数据计算模块以及用于提供气体以促使柔性牵引块在管道内移动的供气装置；其中，所述柔性牵引块与待测量的管道内径匹配设置，沿着柔性牵引块的移动方向，所述数据测量采集器连接在所述柔性牵引块的后方；所述数据测量采集器与所述数据计算模块电连接并进行数据传输；所述供气装置的出气端与待测量的管道的端部连接。本实用新型通过供气装置促使管道内的柔性牵引块前进，从而带动数据测量采集器在管道内移动，稳定且安全，省去管道穿线的步骤，且无需采用牵引设置，操作简单，安全高效，尤其适用于长距离的定向穿越管道的三维数据测量。

技术领域

本实用新型涉及一种燃气管道测量设备，具体涉及一种适用于长距离定向穿越管道的三维测量系统。

背景技术

随着定向穿越施工越来越多的在地下管道建设中的应用，三维陀螺仪测量技术能够解决目前定向穿越管道的探测难题，能有效的减少第三方顶管施工对燃气管道破坏，其测量结果具有可靠、稳定且精度高等特点，对日常燃气管道的安全运行起到保驾护航的作用。

在对燃气管道或其他管道进行内部参数测量时，一般会预先将钢丝绳穿越通过管道内部，并将陀螺仪连接在钢丝绳上，钢丝绳的两端部分别与管道两端外的牵引绞盘和绞线盘；在测量时，通过牵引绞盘拉动钢丝绳移动，从而带动陀螺仪在管道内部运动，从管道一端拉到管道另一端，进而实现利用陀螺仪记录管道内部的数据，最终通过软件计算出该段定向穿越管道的三维空间坐标，完成燃气管道的测量。

但对于一些穿越河流或者穿越山丘的长距离定向穿越管道，由于只能使用高强度的钢制管道，因此管道内部的摩擦力非常大，当管道达到1000米以上时，无论是前期的钢丝绳穿线还是后期的牵引陀螺仪，都有着极大的难度。特别是对牵引绞盘的电机有着极大的挑战，因为1000米钢丝绳的重量加上钢管内壁的摩擦力，需要非常大的牵引力才能拖动陀螺仪。由此可见，测量长距离定向穿越管道时，前期穿线的难度非常大，牵引绞盘的电机也容易烧坏，钢丝绳也容易因摩擦力过大而断裂，极易造成安全事故。

实用新型内容

本实用新型目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于长距离定向穿越管道的三维测量系统，该系统能够安全且高效地完成管道数据测量，以便快速准确地获取穿越管道的三维空间坐标。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种适用于长距离定向穿越管道的三维测量系统，包括柔性牵引块、数据测量采集器、数据计算模块以及用于提供气体以促使柔性牵引块在管道内移动的供气装置；其中，所述柔性牵引块与待测量的管道内径匹配设置，沿着柔性牵引块的移动方向，所述数据测量采集器连接在所述柔性牵引块的后方；所述数据测量采集器与所述数据计算模块电连接并进行数据传输；所述供气装置的出气端与待测量的管道的端部连接。

上述适用于长距离定向穿越管道的三维测量系统的工作原理是：

将柔性牵引块挤压塞进待测量的管道内，同时将数据测量采集器与所述柔性牵引块连接且放进管道内，将供气装置的出气端与待测量的管道端部连接，开始进行穿越管道的数据测量采集。首先，供气装置运行，向管道内提供气体促使管道内部压力逐渐增大，从而在压强的作用下推动柔性牵引块向前移动；在柔性牵引块拉动数据测量采集器一起前进，使得数据测量采集器在沿着管道前进的同时进行三维空间数据的测量和采集。最后，在供气装置的作用下，柔性牵引块牵引着数据测量采集器完成管道内部的穿越，从管道的另一端飞出，完成数据测量采集，并传输至所述数据计算模块中进行计算，最终获得所需该管道的三维空间坐标等参数。

本实用新型的一个优选方案，沿着柔性牵引块在管道内的移动方向，管道的末端处设有用于阻挡柔性牵引块和数据测量采集器的阻挡件，该阻挡件与所述管道的末端连接。

优选地，所述阻挡件为呈圆柱形的铁笼，该铁笼的一端封闭设置，另一端开口设置，所述铁笼的开口与管道的末端连接。