[发明专利]管线测量系统与方法

说明书

本发明涉及管线检测领域，提供一种管线测量系统，包括：惯性导航系统、两套行走装置、安装装置和里程计；其中，所述安装装置为空心结构，所述惯性导航系统设于所述安装装置内；两套行走装置分别设置在所述安装装置的两端，每套行走装置包括两个以上行走轮；里程计设置在所述行走轮上并与所述惯性导航系统通过电气接口连接。本发明将惯性导航系统和里程计进行深度融合，明显减小了管线测量系统的检测误差。

技术领域

本发明涉及管线检测领域，具体涉及一种管线测量系统与方法。

背景技术

地下管线是城市最重要的基础设施之一，城市地下管线是指在城市规划区范围内，埋设在城市规划道路下的给水、排水、燃气、热力、工业等各种管道，电力、电信电缆以及地下管线综合管沟等。全国主要大中城市乃至大的管网公司近年来都在不遗余力地推进自己的地下管线地理信息系统的建设。

但是由于地下管线的管理存在许多的不科学性以及受管线探测过程中探测方法的选择和一些参数的设置等诸多因素的影响，地下管线地理信息资料的错、漏和偏差较大的现象普遍存在，如何采用高效、经济的探测方法提供准确的地下管线位置信息是当今城市地下管线系统管理亟待解决的问题。

目前常用的管线检测方法是管道内检测，该方法不用挖开整段管道，具有成本低、污染小、使用方便等优点，是国际上通行的检测方法。常用的管线测量系统主要分为两类：陀螺式管线测量系统和惯导式管线测量系统。

现有的惯导式管线测量系统主要采用惯导系统与里程计、位置校准简单融合方案，主要有以下缺点：

(1)采用基于惯导系统和里程计、位置校准等简单融合技术方案，难以有效克服初始对准误差(方位角、俯仰角、横滚角)、陀螺误差(零偏、安装误差、标度因数误差等)和加速度计误差(零偏、安装误差、标度因数误差等)对管线测量精度的负面影响。

(2)在作业工况(环境温度、运动特性、振动特性等)变化较大时，通常管线测量精度和可靠性明显降低。

(3)现有的管线测量系统通常采用事后处理模式，即在管线测量作业完成后，从系统中导出数据进行处理后才输出管线测量结果，由此导致管线测量效率低。

(4)在复杂的管线测量作业条件下，如果只使用单个里程计，精度不高看，且容易失效，由此降低了管线测量系统的可靠性。

(5)现有的管线测量系统采用简单的初始化方法，难以克服对准误差、陀螺误差和加速度误差，对管线测量精度产生负面影响。

(6)没有针对管线测量的作业工况(环境温度、运动特性和振动特性)采用专门的温度补偿和系统标定方法，限制了管线测量精度的进一步提高。环境温度、姿态变化和行走振动变化较大时，管线测量精度和可靠性明显下降。

因此，亟需开发一种能够提升管线测量精度和可靠性的管线测量系统。

发明内容

针对现有技术存在的多个问题，本发明提供一种管线测量系统和管线测量方法，能够明显提升管线测量精度和可靠性，可用于地下或地上的管线测量。

根据本发明的第一方面，本发明提供一种管线测量系统，包括：惯性导航系统、两套行走装置、安装装置和里程计；其中，

所述安装装置为空心结构，所述惯性导航系统设于所述安装装置内；

两套行走装置分别设置在所述安装装置的两端，每套行走装置包括两个以上行走轮；

所述里程计设置在所述行走轮上并与所述惯性导航系统通过电气接口连接。

根据本发明一示例实施方式，管线测量系统还包括显示控制装置，所述显示控制装置与所述惯性导航系统通过电气接口连接，至少用于系统的显示和控制。