[发明专利]基于惯性技术的全自主式地下管线测量系统

权利要求书

1.一种基于惯性技术的全自主式地下管线测量系统，包括有计算机，其特征在于：还包括有管内测量单元、外部控制单元、数据信息处理单元；

所述管内测量单元由捷联惯性测量模块、里程计模块、信号调理模块、微处理器和存储器组成，其中，捷联惯性测量模块的陀螺仪输出角速率信息G_n；捷联惯性测量模块的加速度计输出加速度信息A_n；

信号调理模块用于对①捷联惯性测量模块中陀螺仪输出的角速率信息G_n进行低通滤波、模数转换处理后输出角速率数字信息D_G，②捷联惯性测量模块中加速度计输出的加速度信息A_n进行低通滤波、模数转换处理后输出加速度数字信息D_A；

里程计模块用于记录所述管内测量单元在被测管线中的行程信息L_n；

微处理器用于记录下读取数据的时钟信息T_n并与读取的角速率数字信息D_G、加速度数字信息D_A、行程信息L_n进行数据封装处理后存储于外扩存储器中；

所述外部控制单元由通讯中转模块和下行控制模块组成，其中通讯中转模块用于将管内测量单元采集的数据缓冲输出给所述数据信息处理单元，下行控制模块用于对管内测量单元进行电源通断、电池电力检查控制；

所述数据信息处理单元中的管道三维信息处理模块存储于所述计算机内，用于读取管内测量单元采集的数据，并进行三维信息计算、显示、保存、格式转换。

2.根据权利要求1所述的全自主式地下管线测量系统，其特征在于：外部控制单元与所述管内测量单元采用防水航空插头连接。

3.根据权利要求1所述的全自主式地下管线测量系统，其特征在于：所述外部控制单元的通讯中转模块与所述数据信息处理单元采用USB接口或者RS232串行接口连接。

4.根据权利要求1所述的全自主式地下管线测量系统，其特征在于：所述管道三维信息处理模块中含有数据读取，该数据读取在所述管内测量单元测量完成后，通过计算机串行口从微处理器中读取传感器数据；

所述管道三维信息处理模块中含有计算、修正，该计算、修正根据读取的传感器数据进行坐标计算，并利用GPS或光学仪器测量管道端点在地理坐标系中的位置，结合管道所在地纬度进行离线校正，最终得到待测管道在地理坐标系中的三维坐标信息；

所述管道三维信息处理模块中含有图形显示，该图形显示将管道三维信息以平面和三维立体方式综合显示；

所述管道三维信息处理模块中含有数据管理，该数据管理将测量数据以多种格式输出，包括图形文件、AutoCAD脚本文件(.scr)和可导入Excel的逗号分隔文件格式(.csv)。

5.根据权利要求1所述的全自主式地下管线测量系统，其特征在于：所述管内测量单元采用内置数据存储方式，将传感器测量信号实时存储在外扩存储器中，从而保证了测量过程中管内测量单元与外部设备之间无电气连接，确保系统的自主性。

6.根据权利要求1所述的全自主式地下管线测量系统，其特征在于：所述管内测量单元采用管内里程轮测量管内测量单元位移信息。

7.根据权利要求1所述的全自主式地下管线测量系统，其特征在于：所述管内测量单元沿被测管道的中轴线运动。