[发明专利]一种基于RTK技术的管道定位方法、系统及装置

说明书

本发明公开了一种基于RTK技术的管道定位方法、系统及装置，涉及管道定位技术领域。本发明包括如下步骤：搭建城区供水管网并在管网的管线点安装GPS信号发生器；流动站对接收到的GPS定位信息进行差分处理，得到基准站和流动站的相对坐标；将相对坐标与基准站的坐标进行处理得到流动站的WGS‑84坐标；将WGS‑84坐标进行参数转化求出当地坐标系下的三维坐标并生成数字化的管道地形图。本发明通过在市区监控范围内部署基准站和流动站来监控管网各点发出的GPS信号，并对GPS定位信息进行差分处理得到WGS‑84坐标后，转化成三维坐标生成数字化的管道地形图，实时查看管网数据，精准定位管网和阀门所在的具体位置，提高地下管网的监管力度。

技术领域

本发明属于管道定位技术领域，特别是涉及一种基于RTK技术的管道定位方法、系统及装置。

背景技术

RTK(Real-timeKinematic)测量技术，即实时动态差分法，它是一种新的GPS测量方法。同以往常规的GPS测量方法相比，如以前的静态、快速静态、动态测量等都需要在事后才能进行解算以获得厘米级的精度，而RTK技术则能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法。由于RTK技术采用了载波相位动态实时差分方法，实现了实时动态下获取位置、时间及相关信息的要求，因而是GPS应用的重大里程碑。它的产生和应用为工程放样、地形测图等带来了新的曙光，节省了成本和劳动力，极大地提高了作业的效率，因而得到了迅速推广和应用。

RTK技术以载波相位测量为依据，实现了载波相位测量与数据传输技术结合，它主要由两个部分组成：第一部分是基准站，主要由GPS接收机、基准站发射电台、电台发射天线组成；第二部分是流动站，主要是由GPS接收机、流动站接收电台、观测手簿组成。RTK技术的工作原理是：基准站实时地将测量所得的载波相位观测值、伪距观测值、基准站坐标等用无线电传送给运作中的流动站，而流动站在接收后将载波相位观测值实时地进行差分处理，以便得到两站的相对坐标，加上基准站的坐标就能得到流动站的WGS-84坐标，然后通过转换参数求得当地坐标系下的三维坐标。

传统校验点坐标的测量通常通过户外GPS设备获得，有如下缺陷：

首先，坐标测量精度低。卫星轨道误差、卫星钟差、对流层、电离层的大气延迟、多路径效应、SA干扰等，导致民用GPS设备定位精度通常在2.93米至29.3米之间，而通常国际上管道测绘工程合同要求定位精度达到正负1米。

其次，直接测量校验点坐标难以保证管道各测量段精度分布的统一。受校验点空间分布的影响，直接的坐标测量精度不稳定。民用GPS设备的定位精度受很多因素影响，例如测量时飞临上空的定位卫星个数、天气情况等，因此很难保证在数百公里管道的数百个校验点坐标都在同一精度范围内。这将严重影响后续修正算法的实施。

最后，直接测量校验点坐标难以保证一段时间后开挖作业时坐标测量的复现率。

综上所述，在抢修爆管时，抢修工人不再是凭经验关闭阀门、抢修管网，而是利用采集的电子数据，实时查看管网数据，精准定位管网和阀门所在的具体位置，第一时间准确找到应关阀门的位置，避免超关、漏关和错关阀门的现象发生。在进行路面施工时，可以避免施工单位挖破供水管网。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于RTK技术的管道定位方法、系统及装置，通过在市区监控范围内部署基准站和流动站来监控管网各点发出的GPS信号，并对GPS定位信息进行差分处理得到WGS-84坐标后，转化成三维坐标生成数字化的管道地形图，解决了现有的路面施工容易挖破供水管网的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种基于RTK技术的管道定位方法，包括如下步骤：

步骤S1：搭建城区供水管网并在管网的管线点安装GPS信号发生器，管网的管线点包括管道的线位、焊口、穿跨越、站场和阀室。