一种顶管内地下管线变形同比例模拟系统及方法与流程

1.本发明涉及一种顶管内地下管线变形同比例模拟系统及方法，属于顶管管线变形监测领域。


背景技术：

2.基坑在施工过程中，项目管理人员一般通过监测的方法对基坑本体和周边环境作为其中一项安全性的评价依据。而管线作为周边环境监测的其中一项要素，监测人员通过在管线上方的道路地面上增设监测点对管线进行间接监测读数，但由于在道路上增设的监测点位，该监测点位变形受多方因素，如车辆碾压、人行重量踩踏及基坑施工引起的道理隆沉，故监测数值停留于间接值，并不能直接代表管线真实变形，容易引起管线变形的安全事件。而管线作为地下设施的一部分，直接测得管线的直接变形又存在较大的困难。


技术实现要素：

3.针对现有技术中管线的直接变形难以监测，而间接监测数据不能直接代表管线真实变形的问题，本技术提供了一种顶管内地下管线变形同比例模拟系统及方法。
4.为解决以上技术问题，本发明包括如下技术方案：
5.一种顶管内地下管线变形同比例模拟系统，包括：
6.移动侦查装置；所述移动侦查装置包括移动小车，以及设置于移动小车上的监测点标记装置、测距仪、定位芯片，以及与定位芯片匹配的基站；所述移动小车能够在顶管内沿管线长度方向移动，监测点标记装置能够在管线上标记出监测点的位置，测距仪能够测出移动小车与各监测点的距离；定位芯片设置于移动小车上，基站布设在顶管周围，基站通过采集定位芯片数据，能够确定移动小车的三维坐标；
7.模拟装置；所述模拟装置包括模拟顶管、模拟管线、第一轨道、第一移动装置、管线高程调节装置；第一轨道沿模拟顶管长度方向设置，第一轨道上设置有若干第一移动装置，每一个第一移动装置能够带动一个管线高程调节装置移动至与管线监测点位置相对应的位置；管线高程调节装置一端与第一移动装置连接，另一端与模拟管线调节，用以调节模拟管线的高程；
8.控制终端；所述控制终端用以收集测距仪测量数据和移动小车的三维坐标数据，并能够控制移动小车移动，能够控制监测点标记装置在管线上标记监测点，能够计算检测点的坐标，能够控制模拟装置中滑块沿第一轨道移动，能够控制管线高程调节装置调节模拟管线高程。
9.进一步，移动小车上设置有声音监测器，用以监测顶管内管线是否发出异常声音，并将监测数据发送至控制终端；
10.在模拟顶管中设置有声音模拟器、第二轨道和第二移动装置；第二轨道与第一轨道平行设置，第二移动装置设置在第二轨道上并能够沿第二轨道长度方向移动，声音模拟器设置在第二移动装置上，并通过第二移动装置运送至第二轨道上的指定位置；
11.控制终端能够控制声音模拟器发出预设声音。
12.进一步，移动小车上设置有气体监测器，气体监测器用以采集顶管内是否存在泄露的气体，并将监测数据发送至控制终端；
13.在模拟顶管中设置有气体模拟器、第三轨道和第三移动装置，第三轨道与第一轨道平行设置，第三移动装置设置在第三轨道上并能够沿第三轨道长度方向移动，气体模拟器设置在第三移动装置上，并通过第三移动装置运送至第三轨道上的指定位置；
14.控制终端能够控制气体模拟器喷出预设气体。
15.进一步，监测点标记装置包括伸缩结构、支撑结构，以及设置于支撑结构上的履带式运输机构；伸缩结构底部与第一移动装置固定连接，顶部与支撑结构固定连接；
16.履带式运输机构包括设置于支撑结构顶部的从动轮，设置支撑结构下方的主动轮，绕在从动轮和主动轮上的传送带，所述传送带上若干间隔设置有搁置件，搁置件用于放置标签，标签的顶部设置有胶层，底部设置有反光层；主动轮能够带动传送带转动，并使顶部的标签粘贴在管线上。
17.进一步，管线高程调节装置采用电动螺纹杆进行高程调节，控制终端对管线高程调节装置发送变形数据δd，螺纹间距为δh，则电动螺纹杆转动角度为360
°×
δd/δh。
18.进一步，移动小车上设置有照明设施，照明设施能够为顶管内提供光源；
19.移动小车上设置有内探探头，在照明设施照亮的情况下，通过内探探头实时传送数据给控制终端。
20.相应地，本技术还提供了一种顶管内地下管线变形同比例模拟方法，采用所述的顶管内地下管线变形同比例模拟系统进行模拟；
21.所述顶管内地下管线变形同比例模拟方法包括如下步骤：
22.步骤一、准备移动侦查装置、模拟装置和控制终端，并将控制终端与移动侦查装置、模拟装置信号连接；
23.步骤二、将移动小车放置于顶管内且位于管线正下方，控制终端控制移动小车沿管线长度方向行走，通过监测点标记装置在管线上标记出监测点，通过测距仪测出各监测点与行走小车之间的垂直距离，通过基站采集定位芯片数据，从而确定行走小车的三维坐标；
24.步骤三、控制终端根据监测点的位置，控制第一移动装置沿第一轨道移动，使管线高程调节装置顶部位于模拟监测点处；控制终端根据接收到的移动小车三维坐标数据、监测点与移动小车之间的垂直距离，计算出各监测点的高程，并通过控制管线高程调节装置调节模拟管线模拟监测点的高程。
25.进一步，移动小车上设置有声音监测器，在模拟顶管中设置有声音模拟器、第二轨道和第二移动装置，第二轨道与第一轨道平行设置，第二移动装置设置在第二轨道上并能够沿第二轨道长度方向移动，声音模拟器设置在第二移动装置上，并通过第二移动装置运送至第二轨道上的指定位置；
26.步骤二中还包括，通过声音监测器监测顶管内是否存在异常声音，并将监测的声音数据传输至控制终端；
27.步骤三中还包括，当控制终端判定顶管内存在异常声音时，控制终端控制声音模拟器发出预设声音。
28.进一步，移动小车上设置有气体监测器，气体监测器用以采集顶管内是否存在泄露的气体，并将监测数据发送至控制终端；在模拟顶管中设置有气体模拟器、第三轨道和第三移动装置，第三轨道与第一轨道平行设置，第三移动装置设置在第三轨道上并能够沿第三轨道长度方向移动，气体模拟器设置在第三移动装置上，并通过第三移动装置运送至第三轨道上的指定位置；
29.步骤二中还包括，通过气体监测器监测顶管内是否存在气体泄露，并将监测的气体数据传输至控制终端；
30.步骤三中还包括，当控制终端判定顶管内存在气体泄露时，控制终端控制气体模拟器喷出预设气体。
31.进一步，监测点标记装置包括伸缩结构、支撑结构，以及设置于支撑结构上的履带式运输机构；伸缩结构底部与第一移动装置固定连接，顶部与支撑结构固定连接；履带式运输机构包括设置于支撑结构顶部的从动轮，设置支撑结构下方的主动轮，绕在从动轮和主动轮上的传送带，所述传送带上若干间隔设置有搁置件，搁置件用于放置标签，标签的顶部设置有胶层，底部设置有反光层；主动轮能够带动传送带转动，并使顶部的标签粘贴在管线上；
32.步骤二中通过监测点标记装置在管线上标记出监测点，具体包括：
33.当控制终端判定移动小车移动至监测点正下方时，移动小车停止移动；
34.控制终端控制伸缩结构伸缩，使从动轮的位置与管线位置相匹配；
35.控制主动轮转动，带动传送带转动，从而使最顶部的标签与管线接触并粘贴在管线上。
36.本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：所述系统能够通过基站、定位芯片确定移动小车的实时三维坐标，并结合测距仪确定顶管内管线的监测点的三维坐标，然后通过控制终端控制第一轨道上的第一移动装置滑动至模拟监测点位置处，通过高程调节装置调节模拟管线的模拟监测点的高程，从而通过模拟管线对管道的变形情况并进行直观展示。本技术通过在顶管内设置声音监测器、在模拟顶管内设置声音模拟器、第二轨道和第二移动装置，能够对顶管内异常声音进行监测，并在模拟顶管内对应位置处对异常声音进行模拟。本技术通过在顶管内设置气体监测器、在模拟顶管内设置气体模拟器、第三轨道和第三移动装置，能够对顶管内泄露气体进行监测，并在模拟顶管内对应位置处对泄露气体进行模拟。本技术通过监测点标记装置，能够通过自动粘贴反光标签，对监测点位置进行标记，方便后续测距仪进行测距。
附图说明
37.图1为本发明一实施例中的顶管内地下管线变形同比例模拟系统的结构示意图；
38.图2为本发明一实施例中的移动小车的结构示意图；
39.图3为本发明一实施例中的模拟装置的初始状态示意图；
40.图4为本发明一实施例中的模拟装置的模拟状态示意图；
41.图5为本发明一实施例中的监测点标记装置的标记监测点位置的示意图；
42.图6为图5中a区域放大图。
43.图中标号如下：
44.1-顶管；2-管线；
45.10-移动侦查装置；11-移动小车；12-监测点标记装置；121-伸缩结构；122-支撑结构；123-履带式运输机构；124-主动轮；125-从动轮；126-传送带；126-搁置件；127-标签；13-测距仪；14-照明设施；15-内探探头；16-清障杆；
46.20-模拟装置；21-模拟顶管；22-模拟管线；231-第一轨道；232-第一移动装置；233-管线高程调节装置；241-第二轨道；242-第二移动装置；243-声音模拟器；251-第三轨道；252-第三移动装置；253-气体模拟器；26-高度可调节底座；
47.30-控制终端。
具体实施方式
48.以下结合附图和具体实施例对本发明提供的一种顶管内地下管线变形同比例模拟系统及方法作进一步详细说明。结合下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
49.实施例一
50.如图1至图6所示，基坑开挖会造成土压力变化，造成顶管变形。架设在顶管内的管线因顶管变形以及管线张拉力变化而产生变形。本实施例提供了一种顶管内地下管线变形同比例模拟系统，通过技术手段采集管线的数据，并在模拟装置中对采用模拟管线对顶管内管线的变形情况进行模拟，从而将变形情况进行直观展示。
51.如图1所示，本实施例提供的顶管内地下管线变形同比例模拟系统包括移动侦查装置10、模拟装置20和控制终端30。
52.结合图1和图2所示，移动侦查装置10包括移动小车11，设置于移动小车11上的监测点标记装置12、测距仪13、定位芯片，以及与定位芯片匹配的基站。所述移动小车11能够在顶管1内沿管线2长度方向移动，监测点标记装置12能够在管线2上标记出监测点的位置，测距仪13能够测出移动小车11与各监测点的距离。定位芯片设置于移动小车上，基站根据需要布设在顶管周围，基站通过采集定位芯片数据，能够确定移动小车11的三维坐标。
53.结合图1至图4所示，模拟装置20包括模拟顶管21、模拟管线22、第一轨道231、第一移动装置232、管线高程调节装置233。第一轨道231沿模拟顶管长度方向设置，根据管线2在顶管1中的位置，确定模拟管线22在模拟顶管21中的位置，然后将第一轨道231设置于模拟管线22的正下方，第一轨道231上设置有若干第一移动装置232，每一个第一移动装置232能够带动一个管线高程调节装置233移动至模拟管线22上的模拟监测点，模拟监测点是模拟管线22上的与管线监测点位置相对应的位置，此处的相对应需要考虑同比例缩放的问题。管线高程调节装置233一端与第一移动装置232连接，另一端与模拟管线22调节，用以调节模拟管线22的高程。管线高程调节装置233可以采用液压杆形式，也可以采用手动或电动螺纹杆的形式，管线高程调节装置233顶部通过套环套设在模拟管线22上，并能沿管线长度方向滑动。
54.控制终端30用以收集测距仪13测量数据，并控制移动小车11移动，控制监测点标记装置12在管线上标记监测点，能够结合移动小车11与监测点之间的竖向距离，确定监测点的三维坐标。控制终端30能够控制模拟装置20中滑块沿第一轨道231移动，控制管线高程
调节装置233调节模拟管线22高程。控制终端30可以为满足上述功能的服务器、平板电脑、手机或专用设备。
55.本实施例提供的顶管内地下管线变形同比例模拟系统，能够通过基站、定位芯片确定移动小车11的实时三维坐标，并结合测距仪13确定顶管1内管线2的监测点的三维坐标，然后通过控制终端30控制第一轨道231上的第一移动装置232滑动至模拟监测点位置处，通过管线高程调节装置调节模拟管线22的模拟监测点的高程，从而通过模拟管线22对管道的变形情况进行直观展示。
56.需要说明的是，移动小车11包括电池、驱动机构和滚轮，电池为驱动机构提供电源，驱动机构可以包括电机、传动机构，驱动机构带动滚轮转动，实现移动小车11在顶管内沿管线长度方向移动。移动小车11可采用现有技术实现。
57.在一个具体实施例中，移动小车11上设置有照明设施14。顶管内部光线环境较为一般，照明设施14能够为顶管内提供光源。
58.在一个具体实施例中，移动小车11上设置有内探探头15。在照明设施14照亮的情况下，通过内探探头15实时传送数据给控制终端30。
59.在一个具体实施例中，移动小车11上设置有清障杆16，清障杆16设置于移动小车11前进方向的一端。主要考虑到移动小车11在顶管内前行时，可能遇到异物，当碰到异物时可以通过清障杆16保持异物与侦查小车的合理距离，保护侦查小车的各项装置，清障杆16可以通过转动前方杆件对已有的异物进行清除。
60.在一个具体实施例中，移动小车11上设置有声音监测器，可以实时监测顶管内管线是否发出异常声音，并通过信号接收/发射传感器发送监测数据给控制终端30，可以实时监测到顶管内是否有管线破裂，比如水管破裂、煤气管破裂等情况，在发现异常响声时第一时间通知相关人员进行抢修。进一步，在模拟顶管21中设置有声音模拟器243、第二轨道241和第二移动装置242，第二轨道241与第一轨道231平行设置，第二移动装置242设置在第二轨道241上并能够沿第二轨道241长度方向移动，声音模拟器243设置在第二移动装置242上，并通过第二移动装置242运送至第二轨道241上的指定位置。控制终端30能够控制声音模拟器243发出预设声音，预设声音可以为流水声、气体泄露声等，具体可根据场景需要进行预设。
61.在一个具体实施例中，移动小车11上设置有气体监测器，气体监测器用以采集顶管内是否存在泄露的气体，并通过信号接收/发射传感器发送监测数据给控制终端30，在发现气体泄漏时第一时间通知相关人员进行抢修。进一步，在模拟顶管21中设置有气体模拟器253、第三轨道251和第三移动装置252，第三轨道251与第一轨道231平行设置，第三移动装置252设置在第三轨道251上并能够沿第三轨道251长度方向移动，气体模拟器253设置在第三移动装置252上，并通过第三移动装置252运送至第三轨道251上的指定位置。控制终端30能够控制气体模拟器253喷出预设气体，可以通过颜色对气体种类进行区分。
62.在一个具体实施例中，结合图1、图2、图5、图6所示，监测点标记装置12包括伸缩结构121、支撑结构122，以及设置于支撑结构122上的履带式运输机构123。所述支撑结构122可以为支撑框架、支撑套管等形式。履带式运输机构123包括设置于支撑结构122顶部的从动轮125，设置支撑结构下方的主动轮124，绕在从动轮125和主动轮124上的传送带126，所述传送带126上若干间隔设置有搁置件126，搁置件126用于放置标签127，标签127设置于搁
置件126上，标签127的顶部设置有胶层，底部设置有反光层。当移动小车11移动至预设的位置后，伸缩结构121带动支撑结构122靠近管线2，履带式运输机构123的主动轮124转动一定角度，使传送带126转动，使最上方的标签127贴在管线2上。
63.在一个具体实施例中，高程调节装置采用电动螺纹杆进行高程调节，控制终端30对高程调节装置发送变形数据δd，螺纹间距为δh，则电动螺纹杆转动角度为360
°×
δd/δh，顺时针方向为上升，逆时针方向为下降。
64.在一个具体实施例中，模拟顶管21两端设置有高度可调节底座26，根据移动小车11的三维坐标，可计算出顶管1的三维坐标，进一步计算出模拟顶管21对应的高度，通过调整高度可调节底座26的高度，可对模拟顶管21的高度进行调节从而模拟出顶管的高程变化。
65.需要说明的是，第一移动装置232、第二移动装置242、第三移动装置252结构可以相同，可以为沿轨道滑动或滚动的小车，包含驱动部件和电池等，采用现有技术即可实现，对其具体结构不进行限定。
66.实施例二
67.本实施例提供了一种顶管内地下管线变形同比例模拟方法，下面结合图1至图6所示，对所述方法作进一步描述，所述方法包括如下步骤：
68.一种顶管内地下管线变形同比例模拟方法，采用实施例一种的所述的顶管内地下管线变形同比例模拟系统进行模拟；所述顶管内地下管线变形同比例模拟方法包括如下步骤：
69.步骤一、准备移动侦查装置10、模拟装置20和控制终端30，并将控制终端30与移动侦查装置10、模拟装置20信号连接；
70.步骤二、将移动小车11放置于顶管内且位于管线正下方，控制终端30控制移动小车11沿管线长度方向行走，通过监测点标记装置12在管线上标记出监测点，通过测距仪13测出各监测点与行走小车之间的垂直距离，通过基站采集定位芯片数据，从而确定行走小车的三维坐标；
71.步骤三、控制终端30根据监测点的位置，控制第一移动装置232沿第一轨道231移动，使管线高程调节装置233定位位于模拟监测点处；控制终端30根据接收到的移动小车11三维坐标数据、监测点与移动小车11之间的垂直距离，计算出各监测点的高程，并通过控制管线高程调节装置233调节模拟管线22模拟监测点的高程。
72.进一步，移动小车11上设置有声音监测器，在模拟顶管21中设置有声音模拟器243、第二轨道241和第二移动装置242；声音模拟器243、第二轨道241和第二移动装置242的具体布设方式参见实施例一；
73.步骤二中还包括，通过声音监测器监测顶管内是否存在异常声音，并将监测的声音数据传输至控制终端30；
74.步骤三中还包括，当控制终端30判定顶管内存在异常声音时，控制终端30控制声音模拟器243发出预设声音。
75.进一步，移动小车11上设置有气体监测器；在模拟顶管21中设置有气体模拟器253、第三轨道251和第三移动装置252；气体模拟器253、第三轨道251和第三移动装置252的具体布设方式参见实施例一；
76.步骤二中还包括，通过气体监测器监测顶管内是否存在气体泄露，并将监测的气体数据传输至控制终端30；
77.步骤三中还包括，当控制终端30判定顶管内存在气体泄露时，控制终端30控制气体模拟器253喷出预设气体。
78.进一步，监测点标记装置12包括伸缩结构121、支撑结构122，以及设置于支撑结构122上的履带式运输机构123；监测点标记装置12的具体结构形式参见实施例一；
79.步骤二中通过监测点标记装置12在管线上标记出监测点，具体包括：
80.当控制终端30判定移动小车11移动至监测点正下方时，移动小车11停止移动；
81.控制终端30控制伸缩结构121伸缩，使从动轮125的位置与管线位置相匹配；
82.控制主动轮124转动，带动传送带126转动，从而使最顶部的标签127与管线接触并粘贴在管线上。
83.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
84.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种顶管内地下管线变形同比例模拟系统，其特征在于，包括：移动侦查装置；所述移动侦查装置包括移动小车，以及设置于移动小车上的监测点标记装置、测距仪、定位芯片，以及与定位芯片匹配的基站；所述移动小车能够在顶管内沿管线长度方向移动，监测点标记装置能够在管线上标记出监测点的位置，测距仪能够测出移动小车与各监测点的距离；定位芯片设置于移动小车上，基站布设在顶管周围，基站通过采集定位芯片数据，能够确定移动小车的三维坐标；模拟装置；所述模拟装置包括模拟顶管、模拟管线、第一轨道、第一移动装置、管线高程调节装置；第一轨道沿模拟顶管长度方向设置，第一轨道上设置有若干第一移动装置，每一个第一移动装置能够带动一个管线高程调节装置移动至与管线监测点位置相对应的位置；管线高程调节装置一端与第一移动装置连接，另一端与模拟管线调节，用以调节模拟管线的高程；控制终端；所述控制终端用以收集测距仪测量数据和移动小车的三维坐标数据，并能够控制移动小车移动，能够控制监测点标记装置在管线上标记监测点，能够计算检测点的坐标，能够控制模拟装置中滑块沿第一轨道移动，能够控制管线高程调节装置调节模拟管线高程。2.如权利要求1所述的顶管内地下管线变形同比例模拟系统，其特征在于，移动小车上设置有声音监测器，用以监测顶管内管线是否发出异常声音，并将监测数据发送至控制终端；在模拟顶管中设置有声音模拟器、第二轨道和第二移动装置；第二轨道与第一轨道平行设置，第二移动装置设置在第二轨道上并能够沿第二轨道长度方向移动，声音模拟器设置在第二移动装置上，并通过第二移动装置运送至第二轨道上的指定位置；控制终端能够控制声音模拟器发出预设声音。3.如权利要求1所述的顶管内地下管线变形同比例模拟系统，其特征在于，移动小车上设置有气体监测器，气体监测器用以采集顶管内是否存在泄露的气体，并将监测数据发送至控制终端；在模拟顶管中设置有气体模拟器、第三轨道和第三移动装置，第三轨道与第一轨道平行设置，第三移动装置设置在第三轨道上并能够沿第三轨道长度方向移动，气体模拟器设置在第三移动装置上，并通过第三移动装置运送至第三轨道上的指定位置；控制终端能够控制气体模拟器喷出预设气体。4.如权利要求1所述的顶管内地下管线变形同比例模拟系统，其特征在于，监测点标记装置包括伸缩结构、支撑结构，以及设置于支撑结构上的履带式运输机构；伸缩结构底部与第一移动装置固定连接，顶部与支撑结构固定连接；履带式运输机构包括设置于支撑结构顶部的从动轮，设置支撑结构下方的主动轮，绕在从动轮和主动轮上的传送带，所述传送带上若干间隔设置有搁置件，搁置件用于放置标签，标签的顶部设置有胶层，底部设置有反光层；主动轮能够带动传送带转动，并使顶部的标签粘贴在管线上。5.如权利要求4所述的顶管内地下管线变形同比例模拟系统，其特征在于，管线高程调节装置采用电动螺纹杆进行高程调节，控制终端对管线高程调节装置发送变形数据δd，螺纹间距为δh，则电动螺纹杆转动角度为360
°×
δd/δh。
6.如权利要求1所述的顶管内地下管线变形同比例模拟系统，其特征在于，移动小车上设置有照明设施，照明设施能够为顶管内提供光源；移动小车上设置有内探探头，在照明设施照亮的情况下，通过内探探头实时传送数据给控制终端。7.一种顶管内地下管线变形同比例模拟方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的顶管内地下管线变形同比例模拟系统进行模拟；所述顶管内地下管线变形同比例模拟方法包括如下步骤：步骤一、准备移动侦查装置、模拟装置和控制终端，并将控制终端与移动侦查装置、模拟装置信号连接；步骤二、将移动小车放置于顶管内且位于管线正下方，控制终端控制移动小车沿管线长度方向行走，通过监测点标记装置在管线上标记出监测点，通过测距仪测出各监测点与行走小车之间的垂直距离，通过基站采集定位芯片数据，从而确定行走小车的三维坐标；步骤三、控制终端根据监测点的位置，控制第一移动装置沿第一轨道移动，使管线高程调节装置顶部位于模拟监测点处；控制终端根据接收到的移动小车三维坐标数据、监测点与移动小车之间的垂直距离，计算出各监测点的高程，并通过控制管线高程调节装置调节模拟管线模拟监测点的高程。8.如权利要求7所述的顶管内地下管线变形同比例模拟方法，其特征在于，移动小车上设置有声音监测器，在模拟顶管中设置有声音模拟器、第二轨道和第二移动装置，第二轨道与第一轨道平行设置，第二移动装置设置在第二轨道上并能够沿第二轨道长度方向移动，声音模拟器设置在第二移动装置上，并通过第二移动装置运送至第二轨道上的指定位置；步骤二中还包括，通过声音监测器监测顶管内是否存在异常声音，并将监测的声音数据传输至控制终端；步骤三中还包括，当控制终端判定顶管内存在异常声音时，控制终端控制声音模拟器发出预设声音。9.如权利要求7所述的顶管内地下管线变形同比例模拟方法，其特征在于，移动小车上设置有气体监测器，气体监测器用以采集顶管内是否存在泄露的气体，并将监测数据发送至控制终端；在模拟顶管中设置有气体模拟器、第三轨道和第三移动装置，第三轨道与第一轨道平行设置，第三移动装置设置在第三轨道上并能够沿第三轨道长度方向移动，气体模拟器设置在第三移动装置上，并通过第三移动装置运送至第三轨道上的指定位置；步骤二中还包括，通过气体监测器监测顶管内是否存在气体泄露，并将监测的气体数据传输至控制终端；步骤三中还包括，当控制终端判定顶管内存在气体泄露时，控制终端控制气体模拟器喷出预设气体。10.如权利要求7所述的顶管内地下管线变形同比例模拟方法，其特征在于，监测点标记装置包括伸缩结构、支撑结构，以及设置于支撑结构上的履带式运输机构；伸缩结构底部与第一移动装置固定连接，顶部与支撑结构固定连接；履带式运输机构包括设置于支撑结构顶部的从动轮，设置支撑结构下方的主动轮，绕在从动轮和主动轮上的传
送带，所述传送带上若干间隔设置有搁置件，搁置件用于放置标签，标签的顶部设置有胶层，底部设置有反光层；主动轮能够带动传送带转动，并使顶部的标签粘贴在管线上；步骤二中通过监测点标记装置在管线上标记出监测点，具体包括：当控制终端判定移动小车移动至监测点正下方时，移动小车停止移动；控制终端控制伸缩结构伸缩，使从动轮的位置与管线位置相匹配；控制主动轮转动，带动传送带转动，从而使最顶部的标签与管线接触并粘贴在管线上。

技术总结
本发明公开了一种一种顶管内地下管线变形同比例模拟系统及方法。顶管内地下管线变形同比例模拟系统包括移动侦查装置、模拟装置和控制终端。移动侦查装置包括移动小车，设置于移动小车上的监测点标记装置、测距仪、定位芯片，以及与定位芯片匹配的基站。模拟装置包括模拟顶管、模拟管线、第一轨道、第一移动装置、管线高程调节装置。所述系统能够通过基站、定位芯片确定移动小车的实时三维坐标，并结合测距仪确定顶管内管线的监测点的三维坐标，然后通过控制终端控制第一轨道上的第一移动装置滑动至模拟监测点位置处，通过高程调节装置调节模拟管线的模拟监测点的高程，从而通过模拟管线对管道的变形情况并进行直观展示。管线对管道的变形情况并进行直观展示。管线对管道的变形情况并进行直观展示。


技术研发人员：沈雯 朱龙杰 谢小创 沈蓉
受保护的技术使用者：上海建工集团股份有限公司
技术研发日：2023.06.12
技术公布日：2023/10/7