[发明专利]地下管道数据终端

说明书

技术领域

本发明涉及一种地下管道数据终端，属于非开挖技术领域。

背景技术

城市地下管道是城市重要的基础设施，是城市赖以生存和发展的物质基础，担负着信息传递、能源输送、排涝减灾等功能，是城市建设和发展的“生命线”。随着我国城镇化步伐地加快，城市地下管道建设非常迅速，但随之而来的问题也越来越多，例如城市道路的拉链工程和施工引起的地下管道破坏等问题，成为城市建设和发展的“恶疾”。造成上述现象原因往往是地下管道资料残缺不全、准确性差或者是与现状不符，才给城市的建设和管理带来一系列的难题。

我国建设部批准的行业标准CJJ61-2003《城市地下管线探测技术规程》中规定：确定地下管线属性和空间位置的全过程，统称为地下管线探测。目前，我国大概有二分之一的城市有较为完整的地下管线资料，其他各城市都不同程度地存在城市地下管线残缺不全、准确性差或者是与现状不符的状况。因此，建立完整精确的地下管道资料，是加快城市现代化建设步伐的保障，是促进城市可持续发展的必要措施。

地下管线测量系统已成为国外的一大研究热点，其中有比利时公司、美国Vivax-Metrotech公司、英国Radio detection等公司主要生产不同规格类型的地下管线探测仪。其中，美国Vivax-Metrotech公司的VM系列(VM-480、VM-560、VM-810、VM-850、VM-880等)管线探测仪，利用发射机发射特定频率、接收机接受频率的技术进行探测，其数据终端是LCD液晶屏幕，能够显示地下管线的深度、俯仰角，但是不能实时显示地下管线的图形信息，可视化程度低，人机交互性差。比利时管线陀螺仪采用陀螺仪三维定位技术，将陀螺仪原理与计算机技术整合在一起，绘制基于X、Y、Z三维坐标的地下管线空间位置曲线图，但是其数据终端是专用电脑，体积庞大，不便于携带，从而导致在工业现场无法绘制地下管线的图形信息。另外，英国雷迪公司管线探测仪RD8000系列产品的数据终端与Vivax-Metrotech的VM系列有相同的缺点，其终端是LCD屏幕，人机交互性差；而美国McLaughlin G2管线探测仪的数据终端与比利时管线陀螺仪有相同的缺点，其终端是专用电脑，体积庞大，不便于携带。

因此，寻找一种实时性强、可视化程度高的微型地下管道数据终端，解决现行地下管道数据终端体积庞大、实时性差等因素造成管道检测困难成为当务之急。

发明内容

本发明的目的是为了解决现行地下管线检测中数据终端体积庞大、无法实时显示地下管线视图信息的问题，提出一种地下管道数据终端，为非开挖技术领域的地下管线检测提供了一种实时性强、可视化程度高的微型嵌入式上位机平台。

一种地下管道数据终端装置，包括ARM核心处理器模块、内存模块、触摸屏模块、数据通讯模块、数据存储模块、电源模块；

电源模块为ARM核心处理器模块、内存模块、数据存储模块提供3.3V直流电压，电源模块为触摸屏模块、数据通讯模块提供5V直流电压；

数据通讯模块采集地下管线测量仪得到的地下管道的轨迹数据，轨迹数据包括陀螺仪数据、里程计数据和加速度计数据，上述数据均为电压信号，轨迹数据输出至ARM核心处理器模块；

ARM核心处理器模块包括数据解算模块和图形预处理模块，数据解算模块对数据通讯模块上传的地下管道的轨迹数据进行数据解算，将电压数据转换为实际测量值，对实际测量值进行多数据信息融合处理，得到地下管道的三维坐标信息，将三维坐标信息输出至图形预处理模块，输出至数据存储模块；

图形预处理模块对地下管道的三维坐标信息进行预处理，得到地下管道的里程信息，获取三维坐标信息中三个方向坐标的极值，根据触摸屏模块显示屏的分辨率，对三维坐标信息进行放缩，使三维坐标信息完全绘制在显示屏上。最终，得到缩放后的三维坐标信息，然后将三维坐标信息转化为主视图、俯视图、左视图信息，输出至触摸屏模块；

内存模块为ARM核心处理器模块提供运算缓存；

触摸屏模块分为两种显示模式，分别为单管线信息显示、多管线信息显示；

单管线信息显示时，触摸屏模块对单一管线的主视图、俯视图、左视图信息进行显示，并且能够对视图进行操作，包括动态显示测量点坐标、任意两个测量点之间距离显示、视图放大和视图抓屏保存。此外，显示地下管道里程信息、计算坐标点数、地下管道起点坐标和地下管道终点坐标；