[发明专利]一种基于激光测距的管道沉积物厚度测量装置及测量方法

说明书

本发明公开了一种基于激光测距的管道沉积物厚度测量装置，包括三脚架、通过云台固定在所述三脚架顶部的激光测距仪和用于将激光测距仪的中心点与所述管道管口竖直方向直径相对齐的辅助对齐装置。本装置克服了传统测量方法测量时管道管径的局限，克服了传统测量方法无法深入管道深处测量的局限，同时提高了测量的准确度。

技术领域

本发明涉及水环境修复技术领域，特别是涉及一种基于激光测距的管道沉积物厚度测量装置及测量方法。

背景技术

城市雨水管道中沉积物的存在，将直接导致管道过流能力下降从而降低排水管道的排水容量。更重要的是，管道内的沉积物在暴雨时会被径流冲刷而进入水体，形成冲击性污染负荷，使这些物质的重新释放对水体可能会产生不可逆转的影响。此外，管网内沉积物在微生物的作用下会发生一系列的生化反应，从而使其粘性改变、组成发生变化，产生的一些有毒有害气体会腐蚀管道，所以对于雨水管道沉积物的研究日渐受到重视。管道沉积物厚度的测量是调查研究管道沉积物分布必不可少的一个环节，但是传统的一些测量方法都存在不同程度的局限性：

(1)经验判断法：

经验丰富的管道养护人员根据井内水面的水位高度和流速，粗略判断井内水面下的沉积物厚度，具有较大的随意性和不准确性。

(2)简易插杆感知法：

应用较多，一般采用带有刻度的测量插杆，直立的插入井内到底，通过感知判断插入井内底部的深度，同样带有较强的人为因素，准确性一般。

(3)井下蛙人摸查法：

通过专业的井下蛙人进入市政排水管道，在水下用量尺测量沉积物厚度，准确性较好，但对于小管径(DN400及以下)，井下空间较小，难以通过人工下井实施。大口径管道(DN800及以上)作为市政主管，一般水流流速大，水流状况复杂，有毒有害气体浓度高，蛙人虽然经过专业的培训，依然存在极大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供本发明提供一种基于激光测距的管道沉积物厚度测量装置，该装置构成简单，便于搭建。

本发明另一个目的是，提供一种基于激光测距原理的沉积物厚度测量方法，该方法简单实用，测量结果较为准确，且不受管道管径与测量距管口距离的限制。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种基于激光测距的管道沉积物厚度测量装置，包括三脚架、通过云台固定在所述三脚架顶部的激光测距仪和用于将激光测距仪的中心点与所述管道管口竖直方向直径相对齐的辅助对齐装置。

在上述技术方案中，所述辅助对齐装置包括通过连接线悬挂在所述激光测距仪正下方的线坠和一端放置于管道内部一端从所述管道内延伸出来的圆棍。

在上述技术方案中，所述辅助对齐装置包括固定在所述激光测距仪顶部的激光瞄准器以及用于放置在管道内的辅助木板，其中：

所述辅助木板的长度小于所述管道的直径，所述辅助木板的中位线上粘贴有反光亮条，所述反光亮条位于所述辅助木板的宽度方向上，所述辅助木板的中心还固定设有水平泡。

本发明的另一方面，基于所述管道沉积物厚度测量装置的测量方法，包括以下步骤：

步骤1，利用辅助对齐装置调整激光测距仪的中心点A投影在管道管口竖直方向直径上；

步骤2，测量激光测距仪的中心点A点到管道管口竖直方向直径的最低点E点之间的距离，得到AE距离L₂以及AE与水平方向夹角δ，计算中心点A点与E点之间的垂直距离H：H＝L₂sinδ；