[实用新型]一种液体管道内移动物体定位标记器

说明书

本实用新型公开了一种液体管道内移动物体定位标记器，采用超声波为测量介质，结合GPS或北斗在初始阶段的定位授时功能，辅以高精度定时晶振为定时技术手段，整个装置采用分体式结构设计，包括超声波发射模块和地面定位标记模块，超声波发射模块随着移动物体在地下液体管道内一起运动的过程中会不断的以一定时间间隔发射超声波脉冲信号，地面定位标记模块接收超声波发射模块发送的超声波脉冲信号，并计算地下液体管道内移动物体的位置信息，实现地下液体管道内复杂环境下的移动物体的定位测距，本实用新型可实现地下液体管道或类似复杂环境、有较强电磁屏蔽的工作现场移动物体的定位测距功能，具有较强的实用性和通用性。

技术领域

本实用新型属于定位测距技术领域，涉及一种针对长距离、地埋式输运液体介质管道内的移动物体定位标记装置，具体是一种液体管道内移动物体定位标记器。

背景技术

城市管网是城市建设的重要基础设施，自来水管网和石油管网等液体管道作为城市管网的重要组成部分，是维系城市与区域经济社会功能的基础性工程设施，是整个城市动力系统重要构成，对保证城市经济稳定发展和人民生活水平提高具有举足轻重作用。然而我国城市管网多数置于地下，不利于人工检查和维护。在城市地下管网的日常运行管理中，需要借助于管道内移动检测器或示踪装置对地下管道进行状态检测。由于这些仪器或装置工作于地下管道内部，且沿着管道移动，地面上的工作人员无法获知其在管道内的具体位置，因此需要一种地面定位标记装置对管道内部的移动器件进行定位。

电磁法是用于定位测距的典型技术方法。如专利CN03823688.5公开了一种利用各定位器设备辨别各电磁信号的特征实现测量在各电磁信号近场范围内各定位器设备到各信标设备之间距离的技术方法。专利CN02805834.8利用发射装置向其与测量对象之间存在的传播媒质发射电磁波，位于发射装置与测量对象之间的检测装置检测形成于传播媒质中的驻波信号，从而计算检测装置和测量对象之间的距离。专利CN200810057960.6公开的方法为利用多个固定节点以相同发射功率发送无线信号，移动节点接收固定节点发送的所述无线信号，根据移动节点接收到的固定节点发出的无线信号的信号强度，按照电磁波传播的弗里斯(Friis)公式，计算得出固定节点与移动节点之间的距离。上述基于电磁波的定位测距方法能很好解决相关实际问题，然而位于地下的管道具有很强的电磁屏蔽效应，电磁信号传输的能量非常微弱，因而电磁法并不适合在地下管道中应用。

超声波因其具有良好的定向特性也经常被用作定位测距的技术载体。如专利CN94227406.7、CN98242237.7和CN02270240.7等所描述的，经典的利用超声波进行测距定位的技术原理是装置仪器发射超声波信号，并接收反射回来的超声波信号，根据接收与发射超声波信号的时间差来计算距离。然而，对于反射面积很小的物体来说，很难捕捉到其反射回来的超声波信号。专利CN200610024717.5、CN201710627893.6和CN201710417932.X等利用射频信号、红外线等辅助手段在测量装置与被测对象之间进行时间同步，并结合超声波信号的收发处理来计算测量装置与被测对象之间的距离，这样可以很好的回避了反射超声波信号难以捕捉的问题。然而，工作于地下管道内部的各种器件、仪器和装置，体积比较小且不规则，其有效的超声波反射面积很小，另外，由于管道被埋于地下数米，加上管道自身的屏蔽作用，射频信号和红外线等技术也无法应用，所以上述技术很难满足地下管道内移动物件定位测距以及标记的应用需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种液体管道内移动物体定位标记器，利用超声波较强的穿透特性，采用超声波为测量介质，结合GPS或北斗在初始阶段的定位授时功能，以高精度定时晶振为地下管道内运行过程中的定时技术手段，实现地下管道复杂环境下的内部物体器件的定位测距。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：