最新788-惯性定位陀螺仪在地下管线探测中的应用简介
电力管线竣工测绘及顶管三维测绘
地下管线探测报告报告编号项目名称项目地点委托单位报告声明1、本报告加盖测绘成果专用章或公章后方可有效；2、本报告无授权签字人签名、涂改、复制未重新盖章等均无效；3、本报告中所涉及的测量成果和计算成果是客观、准确、规范的；项目负责人：检测人：审核人：批准人：地下管线探测报告说明项目名称委托单位项目概况2022年01月14日，对委托方坐落于徐州市丰县白银河南侧、大李庄东侧进行110千伏线路工程地下综合管线专业探测。
本工程起自常店220KV变电站至国发能源新建单回电缆线路，电缆采用ZC-YJLW03-Z-64/110kV-1*800铜芯交联聚乙烯绝缘皱纹铝护套聚乙烯外护套阻燃电力电缆，并随电缆敷设一根回流线。
工作量1、探测供电管线长度为：608.62米；2、坐标点68处3、E级GPS测量4点4、四等水准测量1公里5、四等水准选埋3点6、零星测量（含交桩、驳岸、水系标高测量）2组日作业依据1、CJJT/8-2011《城市测量规范》2、GB50026-2007《工程测量规范》3、CJJ61-2003《城市地下管线探测技术规程》4、GB/T12898-2009《国家三、四等水准测量规范》5、GB/T24356-2009《测绘成果质量检查与验收》6、DG/TJ08-86-2010《1:500、1:1000、1:2000数字地形测量规范》7、CJJ/T73-2010《卫星定位城市测量规范》8、GB/T2009-2010《全球定位系统时动态测量（RTK）技术规范》9、《国家基本比例尺地图图式第一部分：1：5001：10001：2000地形图图式》GB/T20257.1-2007；10、《智慧空间基础地理信息数据标准第一部分：基础地形图》；11、委托方提供的其他资料。
测绘基准1、平面坐标系统：WGS-84坐标系统；2、高程系统：1985国家高程基准。
精度指标地下管线探查、地下管线点测量精度执行《城市地下管线探测技术规程》CJJ61-2017标准。
地下管线探测新技术
地下管线探测新技术-地下管线惯性定位技术目前，基于惯性技术的管道测量技术已经开始引起了国内外部分研究者的关注，初步研究成果验证了这种方法的可行性和优势。
所谓惯性技术(Inertial Technology)，是研究利用惯性传感器（陀螺仪、加速度计）、进行导航与制导的一门学科。
它具有如下优点：(a)自主性强，它可以不依赖任何外界系统的支持，而单独进行导航。
(b)不受环境、载体机动和无线电干扰的影响，可连续的输出包括基准在内的全部导航参数，实时导航数据更新率高。
(c)具有非常好的短期精度和稳定性。
惯性技术特点不受外界干扰，不受管道埋深影响，适应各种口径材质管道，测量速度快，测量精度高。
惯性技术应用于地下管线定位，需要解决两个问题小型化问题：近年来微机电系统(MEMS)、光纤陀螺等的出现使得惯导系统不断朝着高精度、低成本、小型化方向发展，也使得惯性技术应用于小口径地下管线测量成为可能。
漂移问题：在线测量时漂移的消除是地下管线定位精度提高的关键。
二、地下管线惯性定位仪的组成1、硬件：由主机和轮系部分组成2、软件：用于对测量单元采集的数据进行处理计算并生成点坐标和三维空间图形图三、技术参数1、数据类型：XYZ三维空间坐标2、标准文件格式：AutoCAD、Excel、Word、TXT等多种输出格式3、最大测量深度：无限制；或0-400米4、测量精度：0.10%*管长5、适用各种管材四、地下管线惯性定位技术作为新的地下管线定位方法，具有哪些技术特点：1、测量不受地形限制，不受深度限制，不受电磁干扰；2、定位精度高；3、适合于任何材质的地下管道；4、自动生成三维空间曲线图；5、地下管线惯性定位技术对解决大埋深地下管线精确定位有重要作用；6、单管井盲管测试技术；7、各向异性轮系设计，通过性好。
五、地下管线惯性定位仪使用的局限性1、运行管道目前无法使用2、穿越管道等前期准备比较略繁复3、软件功能强大，操作略复杂的4、精度越高成本越大。
地下管线探测方法综合利用实例分析
地下管线探测方法综合利用实例分析摘要：地下管线埋设的方法不同以及深度不同，需要采用不同的管线探测方法进行探测，重要的以及对设计、施工有重大影响的管线应采用不同的管线探测方法进行互相验证，本文对采用电磁法及磁梯度方法、以及管线探测的流程进行了探讨。
关键词：地下管线探测；电磁法（DM法）；井中磁梯度法；1前言随着城市发展，城市人口数量剧增、工业及服务行业的快速发展，以及美化城市、提高人们生活质量和大力建设宜居城市的需要，原来的交通、水电、通信、给排水等公共设施已经不能满足目前城市的发展的需要，需要对公共设施进行改造或新建，不可避免地要对现有管线采取避让或保护的措施，为实现此目的，需要对被保护范围内的管线进行探测、并定位。
根据地下管线材质差异、埋管成槽方式的不同、埋设深度的不同，采用不同的管线探测设备和管线探测方法。
目前，对于地下金属管线常用管线探测仪进行探测，管线仪对于金属管线探测具效率高、仪器轻便、结果准确等优点，但对于埋设较深的管线信号较弱、探测精度很难满足工程建设要求，可采用电磁法（DM法）、井中磁梯度法、导向仪或陀螺仪等管线探测方法；地下非金属管线探测的首选方法是探地雷达，或采用导向仪或陀螺仪等管线探测方法。
2电磁法（DM法）及井中磁梯度法原理2.1电磁法（DM法）2.2.1方法原理DM探测管线使用甚低频电流信号，常见的频率为128Hz、512Hz等，该频率的信号具有传输距离远和信号稳定的特点。
一般是先用法找到管道的大概走向，然后切换到最大值法精确定位定深。
为了保证定位精度，减少仪器系统误差，采用面向发射机方向和背向发射机两次探测，管道的平面位置取中间值，埋深取两次探测的平均值。
特殊的情况是当有别的管道平行于要探测的管道，并且距离较近，此时用最小值法。
要找管道的走向往往误差就比较大，甚至会出现错误的指示，这是因为两条管道的电流信号相互干扰，磁场产生变形。
遇到这种情况就要始终用最大值法跟踪探测。
深埋地下管线精确探测技术研究与应用
深埋地下管线精确探测技术研究与应用摘要：深埋地下管线精确探测一直是管线探测领域的重点和难点，本文介绍了几种深埋地下管线的探测方法,包括电磁感应探测技术、钻孔磁梯度探测、地质雷达探测技术、惯性陀螺仪定位探测技术。
结合某10kV电力管线精确探测工程实例，在实践中重点探索了惯性陀螺仪探测深埋地下管线的方法，实现了对该电力深埋管线平面位置与埋深的精确定位，切实保障了管线的运行安全。
关键词：深埋地下管线；探测；电磁感应；地质雷达1引言地下管线的安全运行涉及到国家的安全稳定，涉及城市的整体运行和千家万户、各行各业的切身利益。
随着我国城市建设的日益加速和工业建设的大力推进，大量的管线被直埋、顶管等各类方式铺设于城市地下空间。
近年来，虽然我国大部分城市进行了管线普查，但常规普查作业只能解决浅表层埋深的地下管线探测问题，对深埋地下管线探测束手无策。
由此，对深埋地下管线进行精确定位研究，显得至关重要、迫在眉睫。
深埋地下管线是指埋深超越4米，以直埋、非开挖等技术方式铺设的管线。
常规管线探测仪器对该类管线探测困难，探测结果难以满足工程施工对管线空间信息数据的需要。
本文通过对深埋地下管线探测方法的介绍，在实践中重点探索以惯性定位仪的探测方法，实现了对某电力深埋管线平面位置与埋深的精确定位，切实保障了管线运行安全。
2深埋地下管线精确探测技术2.1电磁感应探测技术电磁感应探测技术作为最常用的地下管线探测方法，其基本工作原理是：由管线探测仪发射机产生电、磁波并通过不同的发射连接方式将发送信号传送到地下被探测金属管线上，地下金属管线感应到电磁波后，在地下金属管线表面产生感应电流，感应电流就会沿着金属管线向远处传播，在电流的传播过程中，又会通过该地下金属管线向地面辐射出电磁波，这样当地下管线探测仪接收机在地面探测时，就会在地下金属管线正上方的地面接收到电磁波信号，通过接收到的信号强弱变化就能判别地下金属管线的位置和走向。
此原理实现的条件：首先，要有能发出足够电能的信号源，在具备传输电能的线路中形成电流，电流在流动过程中又在该线周围产生磁场。
陀螺仪工作基本原理 管线探测
陀螺仪工作基本原理管线探测陀螺仪是一种用于测量和监测物体角速度的设备，其基本原理是基于角动量守恒定律和陀螺效应。
在管线探测领域中，陀螺仪可以被用来监测管道的位置、方向和移动状态，以帮助管理和维护管道系统。
本文将介绍陀螺仪的工作原理、在管线探测中的应用以及相关的技术发展和挑战。
一、陀螺仪工作原理1.角动量守恒定律陀螺仪的工作原理基于角动量守恒定律，即一个旋转的物体在没有外力作用下，角动量要恒定不变。
当陀螺仪旋转时，由于角动量守恒定律的作用，其转动轴会维持在一个固定的方向上，这使得陀螺仪可以用于测量物体的旋转状态。
2.陀螺效应陀螺效应是指当一个旋转的物体在受到外力作用时，会产生一个与外力垂直的附加力。
在陀螺仪中，当其转动轴受到外力作用时，会产生陀螺效应，使得陀螺仪产生一个与外力垂直的力，从而可以反映出外力作用的方向和大小。
综合以上两点，陀螺仪可以通过测量其旋转轴的角速度变化来确定物体的旋转状态，同时利用陀螺效应可以判断外力的作用方向和大小，从而实现对物体的旋转状态的监测和测量。
二、陀螺仪在管线探测中的应用1.定位与导航陀螺仪可以被用于管线探测中的定位与导航任务。
通过安装陀螺仪在探测器设备中，可以实时监测管道的位置、方向和移动状态，从而帮助管理人员更准确地掌握管线的位置信息，避免管道破损和泄漏等安全隐患。
2.弯曲监测在管线系统中，管道的弯曲状态是很常见的，然而弯曲程度过大会对管道系统的稳定性和可靠性造成不利影响。
通过安装陀螺仪设备可以实时监测管道的弯曲程度和变化趋势，及时发现并处理管道变形问题，预防管道破损和漏水等安全风险。
3.地下管线探测地下管线探测是管道管理中的一项重要任务，而陀螺仪可以作为一种高精度的地下管线探测工具。
通过安装陀螺仪设备在地下管线探测器中，可以提高地下管线的探测精度，减少误差和漏测情况，为地下管线的检测和排查提供技术支持。
以上介绍了陀螺仪在管线探测中的应用，可以看出陀螺仪在管线探测中具有重要的作用和意义，可以提高管线的安全性和可靠性。
非开挖燃气管道施工中陀螺仪定位探测技术运用研究
非开挖燃气管道施工中陀螺仪定位探测技术运用研究摘要：非开挖燃气管道施工对定位探测技术应用的要求较高，陀螺仪定位探测技术的应用具有准确性高、操作简单等优势，可以准确的反馈出施工区域的管道位置，完成具体的定位测量工作，为施工方案的确定奠定良好基础。
本文基于陀螺仪定位探测技术在非开挖燃气管道施工中的应用，结合具体案例分析其应用方式，并对其应用效果予以评价。
关键词：燃气管道；陀螺仪；定位探测；现场测量引言：城市燃气管道错综复杂，为了减少对环境的破坏，需要在非开挖的状态下对其进行定位。
应用何种技术确保探测结果的科学性是重点考虑的问题，施工队伍综合考虑各项技术的应用条件，选择应用陀螺仪三维定位技术，通过生成坐标轴曲线的方式进行定位，结果比较准确，既减少了对环境的破坏，也为施工方案的设计奠定了基础。
1案例分析某市的穿越管线应用二次探棒进行地下定位探测，但管线的埋深设计在5m 左右，部分区域埋深在8m以上。
应用该技术导致3m以上埋深管线的定位探测结果与实际情况出现偏差，无法进行项目施工，随着管线的深度不断增加，探索结果误差也随之增大。
为避免后续工程施工过程中出现安全隐患，采用陀螺仪三维定位探测技术，辅助应用计算机设备生成三维坐标，将探测结果绘制成空间曲线图，实现非开挖管道穿越工程的定位测量。
2陀螺仪定位探测技术应用2.1基本原理该设备应用的主要原理是根据旋转力学理论，当物体旋转过程中未受到外力形成，当下向不会发生改变。
基于陀螺仪设备在地下燃气管道测量中的实际应用，保持陀螺仪时刻处于快速旋转的姿态，通过装设传感器的方式获取相应的数据，指示设备的方向，将数据上传至管理系统之中[1]。
基于陀螺仪在燃气管道施工中的应用，如果管道已经通气，则需要在停气之后进行两侧切合，方可进行相应的探测工作。
如果管道弯头比较多，也会对定位探测技术的应用结果产生相应的影响。
此外，该技术应用需要布置牵引线，难度较大，需要辅助应用氮气组吹扫的方式布置。
RTK和全站仪施工测量优势比较
RTK和全站仪施工测量优势比较01地下管线惯性定位仪非开挖工程施工之前首先要做好的工作就是确定地下管线的定位与走向。
地下管线惯性定位仪，就是以惯性定律为原理，以陀螺仪作为技术核心，用搭载惯导模块的仪器或机器人在管内运动，其运动轨迹等同于管道的三维信息，内置陀螺仪和加速度计分别测量定位仪的坐标系分量，经过坐标变换，把加速度信息转换为沿导航坐标系的加速度，并运算出地下管线定位仪的位置、速度、航向和水平姿态。
再结合管道起点和终点的坐标进行计算，得到定位仪运动的空间轨迹，进而求得地下管道的平面位置及埋深。
而管道起点和终点的坐标，就是用RTK或是全站仪来进行测量。
那么全站仪和RTK有什么优缺点呢？02全站仪坐标放样在计算机普及和发展的同时，全站仪（Totalstation）迅速发展取代了传统的光学经纬仪。
计算机的普及使用为放样数据的求取精度和求取工序、速度作出了极大的贡献，全站仪则在具体的放样工作中简化了放样工作程序。
随着我国经济的快速发展以及测绘科学技术的不断进步，全站仪已经越来越普及于各测绘单位和施工单位，现在各个厂商生产的全站仪都配有施工放样模式，使用方法简单易懂。
首先是光学对中及整平，然后是测站点设置接着是后视点设置，最后输入放样点坐标，开始放样，完成后按“下点”键，继续放样。
从传统的经纬仪放样方法发展到全站仪坐标放样方法。
无需做任何放样数据的计算，放样的工序简化了，放样的精度提高了，而且不受地形的限制。
但是由于工地现场环境的复杂性，如堆料、不通视等因素的影响，降低了劳动效率，而且放样一个设计点往往需要来回多次移动目标，须2~3人参加操作，这是全站仪坐标放样方法的不足之处。
03RTK技术放样阶段RTK(RealTime Kinematic)技术是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。
在RTK作业模式下，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。
惯性陀螺仪在管线探测中的应用
２ ０ １ ３年 ８月
非 开 挖 技 术
Ｃｈ ｉ ｎ ａ Ｔｒ ｅ ｎ ｃ ｈ ｌ ｅ ｓ ｓ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｎｏ ． ４
Ａｕ ｇ ． ， ２ ０１ ３
惯性 陀螺仪在 管线探 测 中的应用
（ 上 海锐特 地 下 管线检 测服 务有 限公 司）
地震波法探测的基本原理是利用不同介质有其
ｎ ｏ — ｄ ｉ ｇ ） 作为穿越铺设 、 更新 、 修复地下管线的一种施 工工艺 ， 自７ ０年代末引入我 国以来 ， 由于其具有路
面 开挖量 少 、 综 合成 本低 、 施工 周 期短 、 环 境影 响小 、 不影 响交 通 、施工 安全 ｝ 生好 以及 可 以解决 一些 在 传 统 开挖术 不 能施工 的 问题等 优点 ，得 到 了高速 的发 展 。 目前 ， 采 用非 开挖技 术铺 设 管线 ， 已经 成 为管 线 建设施 工 的一种 重要方 式 。 虽 然我 国 的非 开挖 事业 发展 近年来 取 得 了长 足
２几种常用地下管线定位技术
２ ． １ 电磁感 应法
该探测方法的探测设备主要有信号传感器和接 收器两部分组成 ， 作为信号发射源的传感器根据设 置 的不 同 ， 可 以发 射 如 １ ． ５ ｋ Ｈ ｚ 和１ ２ ｋ Ｈ ｚ 等不 同频率 的电磁波 。随着传感器在借助于外力的情况下在管
道 内不 断的前 进 ，接收器 可 以在地 表接受 到传 感器
摘 要： 本 文阐述 非开挖技 术的应 用现状 ； 简述几种常 用的 非开挖地 下管线探 测技 术 ； 以及论述 惯性陀
螺仪 在非开挖 管线探 测 中的应 用。 关键 词 ： 非 开挖 、 地 下管线探测 、 惯性 陀螺仪