一种管线识别方法、装置及系统与流程

1.本发明涉及工程勘测领域，尤其涉及一种管线识别方法、装置及系统。


背景技术：

2.在城市环境下，为避免钻探损坏地下管线等设施，目前主要采用管线资料搜集、管线探测、权属确认、人工挖探等措施。管线资料搜集即向建设单位、规划部门、管线权属单位等搜集对应工程范围既有管线图成果，由于部分的地下管线年代久远，其施工资料或已丢失，或较陈旧，也有些是并未经过测量而直接标注的示意图，因而有些资料显示的地下管线与实际位置不相符合，且有些新近埋设的地下管线资料尚未归档，无法及时搜集到，这也可能造成勘察期间实际利用时准确度不高。管线探测主要采用管线仪或地质雷达实施现场探查，受场地条件或技术手段限制，对于非金属管管或埋深大于3米以下的管线易出现漏探情况。目前最直接的方法是人工挖探，人工挖探受城市道路、建筑场地、管线等限制，开挖面一般不允许过大，这也就直接影响到开挖深度，一旦遇到障碍物因不能确定是否为填石或管线，往往都是移位再重新挖探，直接影响工程进度和浪费人力、物力。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种管线识别方法及装置，能够实现在挖探或洞探过程中遇到不明障碍物时使用探针对障碍物的电阻率进行测量，进而判断障碍物是否为管线，以解决无法对洞探过程中的障碍物进行识别的问题。
4.第一方面，本技术提供了一种管线识别方法，包括：
5.获取地下待检测区域中障碍物的实际位置；
6.根据所述障碍物的实际位置，通过预设的测量装置测量所述障碍物的电阻率；
7.其中，所述测量装置内设置有探测电极，且测量时所述探测电极与所述障碍物接触；
8.根据所述障碍物的电阻率，识别所述障碍物是否为管线。
9.这样在对地下挖探遇到障碍物时可以使用测量装置获取障碍物的电阻率，并通过所述障碍物电阻率识别所述障碍物是否为管线。这样通过测量装置实现对障碍物进行简便快速的识别，避免了直接重新挖探，减少人力物力的浪费。进一步的，也可以有效的避免在地下挖探过程中出现失误破坏地下管线设施。
10.进一步的，获取地下待检测区域中障碍物的实际位置，具体为：
11.在向地下进行开挖探坑时出现障碍物，确定所述障碍物所处区域为待检测区域；
12.通过开挖探坑的挖面大小与开挖深度，对所述待检测区域进行探测，获取所述障碍物的实际位置。
13.这样可以根据开挖探坑的挖面大小与开挖深度，确定待检测区域中障碍物的实际位置，以便于后续使用测量装置测量障碍物的电阻率，并准确的将测量装置的探测电极与障碍物进行接触。
14.进一步的，根据所述障碍物的电阻率，识别所述障碍物是否为管线，具体为：当所述障碍物的电阻率在第一区间内，则确定所述障碍物为金属管线；所述障碍物的电阻率在第二区间内，则确定所述障碍物为非金属管线；当所述障碍物的电阻率不在第一区间或第二区间内，则确定所述障碍物不是管线。
15.这样根据获取障碍物的电阻率所处的区间范围，从而判断障碍物是否为管线。由于金属管线、非金属管线以及其他障碍物之间电阻率的差别较大。因此可以通过判断所述障碍物的电阻率所处的区间范围快速准确的对障碍物进行识别。
16.进一步的，所述测量装置内设置有探测电极，具体为：
17.所述测量装置包括探测电极和可伸缩的探杆；所述测量装置内的探测电极包括数个探针和绝缘板；所述探针均固定在绝缘板上，所述绝缘板与可伸缩探杆相连接。
18.这样采用可伸缩探杆可以更加便利的使得探测电极通过狭小的探孔。同时在探测电极中将所有探针均固定在绝缘板上，可以防止探针脱落以及探针之间相互接触。同时通过绝缘板固定后还可以确定探针之间的距离，方便后续对障碍物的电阻率进行测量。
19.进一步的，测量装置测量所述障碍物的电阻率，具体为：
20.通过所述探杆将探测电极延伸至地下待检测区域；
21.使探测电极上的探针均接触障碍物，其中第一类探针向所述障碍物释放电流，同时获取第二类探针所带有的电势；
22.根据第一类探针上的电流和第二类探针所带有的电势计算获取所述障碍物的电阻率。
23.这样将探测电极延伸至地下待检测区域。通过第一类探针释放恒定电流，并测量第二类探针所带有的电势，从而计算出障碍物的电阻率。使得在保证精度的情况下通过对探针进行分类，对不同的探针采用不同的应用方法，进而计算得到障碍物的电阻率。
24.进一步的，根据第一类探针上的电流和第二类探针所带有的电势计算获取所述障碍物的电阻率，具体为：获取第一类探针上的电流和数个第二类探针之间的电势差v
mn
，并根据以下公式计算所述障碍物的电阻率：
[0025][0026]
其中ρ为所述障碍物的电阻率，a为所述探针之间的间距，v
mn
为所述数个第二类探针之间的电势差，ι为所述第一类探针上的电流。
[0027]
进一步的，所述测量装置，具体为：
[0028]
所述测量装置还包括测试主机；所述测试主机连接探测电极，测试主机向所述探测电极提供恒定电流，同时测量探测电极上所带有的电势。
[0029]
通过测试主机实现对探测电极提供电流的同时获取探测电极上所带有的电势。这样将测试主机和探测电极相连接提高了测量装置在对地下管线识别过程中的便携性。
[0030]
第二方面，本技术提供了一种管线识别装置，包括位置获取模块，测量模块和识别模块，具体为：
[0031]
所述位置获取模块用于获取地下待检测区域中障碍物的实际位置；
[0032]
所述测量模块用于根据所述障碍物的实际位置，通过预设的测量装置测量所述障碍物的电阻率；
[0033]
其中，所述测量装置内设置有探测电极，且测量时所述探测电极与所述障碍物接
触；
[0034]
所述识别模块用于根据所述障碍物的电阻率，识别所述障碍物是否为管线。
[0035]
进一步的，所述测量模块，还包括主机模块和探测模块，具体为：
[0036]
所述主机模块用于所述测量装置还包括测试主机；
[0037]
所述测试主机连接探测电极，测试主机向第一类探针提供恒定电流，同时测量第二类探针所带有的电势。
[0038]
第三方面，本技术提供了一种管线识别系统，包括判断系统和测量系统；其中，所述判断系统用于执行如第一方面中所述的管线识别方法；
[0039]
所述测量系统用于获取障碍物的电阻率并将所述获取的电阻率传送给判断系统。
附图说明
[0040]
图1：为本发明提供的一种管线识别方法的实施例的流程示意图；
[0041]
图2：为本发明提供的测量装置的示意图；
[0042]
图3：为本发明实施例提供的一种管线识别装置的模块结构图；
[0043]
图4：为本发明实施例提供的一种管线识别系统的结构框图；
具体实施方式
[0044]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0045]
本技术的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0046]
实施例一
[0047]
请参照图1，为本发明实施例提供的一种管线识别方法的实施例的流程示意图，包括步骤s1至步骤s3，各步骤具体如下：
[0048]
步骤s1：获取地下待检测区域中障碍物的实际位置。
[0049]
进一步的，获取地下待检测区域中障碍物的实际位置，具体为：
[0050]
在向地下进行开挖探坑时出现障碍物，确定所述障碍物所处区域为待检测区域；通过开挖探坑的挖面大小与开挖深度，对所述待检测区域进行探测，获取所述障碍物的实际位置。
[0051]
这样可以根据开挖探坑的挖面大小与开挖深度，确定待检测区域中障碍物的实际位置，以便于后续使用测量装置测量障碍物的电阻率，并准确的将测量装置的探测电极与障碍物进行接触。
[0052]
步骤s2：根据所述障碍物的实际位置，通过预设的测量装置测量所述障碍物的电阻率。
[0053]
其中，所述测量装置内设置有探测电极，且测量时所述探测电极与所述障碍物接触；
[0054]
进一步的，所述测量装置包括探测电极和可伸缩的探杆，所述测量装置内的探测电极包括数个探针和绝缘板；所述探针均固定在绝缘板上，所述绝缘板与可伸缩探杆相连接。
[0055]
这样采用可伸缩探杆可以更加便利的使得探测电极通过狭小的探孔。同时在探测电极中将所有探针均固定在绝缘板上，可以防止探针脱落以及探针之间相互接触。同时通过绝缘板固定后还可以确定探针之间的距离，方便后续对障碍物的电阻率进行测量。
[0056]
其中，所述测量装置还包括测试主机；所述测试主机连接探测电极，测试主机向所述探测电极提供恒定电流，同时测量探测电极上所带有的电势。
[0057]
通过测试主机实现对探测电极提供电流的同时获取探测电极上所带有的电势。这样将测试主机和探测电极相连接提高了测量装置在对地下管线识别过程中的便携性。
[0058]
在本实施例中所述测试主机的最大量程不低于106ω。
[0059]
请参照图2，为本发明提供的测量装置的示意图；
[0060]
①
电极探针；
②
绝缘板；
③
绝缘板与探杆连接头；
④
电极探针与测试主机连接线；
⑤
伸缩探杆；
⑥
电阻率测试主机；
⑦
主机与测线连接头。
[0061]
进一步的，测量装置测量所述障碍物的电阻率，具体为：
[0062]
通过所述探杆将探测电极延伸至地下待检测区域；
[0063]
使探测电极上的探针均接触障碍物，其中第一类探针向所述障碍物释放电流，同时获取第二类探针所带有的电势；根据第一类探针上的电流和第二类探针所带有的电势计算获取所述障碍物的电阻率。
[0064]
这样将探测电极延伸至地下待检测区域。通过第一类探针释放恒定电流，并测量第二类探针所带有的电势，从而计算出障碍物的电阻率。使得在保证精度的情况下通过对探针进行分类，对不同的探针采用不同的应用方法，进而计算得到障碍物的电阻率。
[0065]
根据第一类探针上的电流和第二类探针所带有的电势计算获取所述障碍物的电阻率，具体为：
[0066]
获取第一类探针上的电流i和数个第二类探针之间的电势差v
mn
，并根据以下公式计算所述障碍物的电阻率：
[0067][0068]
其中ρ为所述障碍物的电阻率，a为所述探针之间的间距，v
mn
为所述数个第二类探针之间的电势差，i为所述第一类探针上的电流。
[0069]
在本实施例中，所述探测电极包括四根探针，所述四根探针等距直线排列固定在绝缘板上，其中四根电极分别引出四根导线用于连接测试主机，采用蹄形材料连接绝缘板与探杆。所述四根探针之间的间距设定为几至十几毫米，其间距大小可根据探测深度进行调整。在本实施例中，四根探针之间的间距设定为10毫米，其中绝缘板的长度不大于75毫米。
[0070]
进一步的，本实施例中所述外侧两根探针为第一类探针，内侧两根探针为第二类探针。
[0071]
其中，内侧两根探针标号为探针m和探针n，其探针m和探针n的间距为a。所述外侧两根探针标号为探针a和探针b，其中探针a和探针m的间距为a，探针n和探针b的间距为a。进一步的，探针a和探针b上带有电流i，探针m处的电势为vm，探针n处的电势为vn。并根据以下公式获取探针m与探针n之间的电势差：
[0072][0073]
根据电势差v
mn
以及探针a和探针b所带有的电流i并根据以下公式计算所述障碍物的电阻率：
[0074][0075]
其中ρ为所述障碍物的电阻率，a为所述探针m和探针n之间的间距，v
mn
为所述数个第二类探针之间的电势差。
[0076]
步骤s3：根据所述障碍物的电阻率，识别所述障碍物是否为管线。
[0077]
这样在对地下挖探遇到障碍物时可以使用测量装置获取障碍物的电阻率，并通过所述障碍物电阻率识别所述障碍物是否为管线。这样通过测量装置实现对障碍物进行简便快速的识别，避免了直接重新挖探，减少人力物力的浪费。进一步的，也可以有效的避免在地下挖探过程中出现失误破坏地下管线设施。
[0078]
进一步的，当所述障碍物的电阻率在第一区间内，则确定所述障碍物为金属管线；
[0079]
所述障碍物的电阻率在第二区间内，则确定所述障碍物为非金属管线；
[0080]
当所述障碍物的电阻率不在第一区间或第二区间内，则确定所述障碍物不是管线。
[0081]
这样根据获取障碍物的电阻率所处的区间范围，从而判断障碍物是否为管线。由于金属管线、非金属管线以及其他障碍物之间电阻率的差别较大。因此可以通过判断所述障碍物的电阻率所处的区间范围快速准确的对障碍物进行识别。
[0082]
在本实施例中所述第一区间对应表1中序号1和2中的电阻率范围值，所述第二区间对应表1中序号3和4中的电阻率范围值，所述障碍物的电阻率不在第一区间或第二区间内时则对应表1中序号5的电阻率范围值。同时该表中的电阻率范围值仅仅是一种区间举例，并不能完全代表实际生产中的电阻率范围值。
[0083][0084]
表1本技术测试各材质电阻率值
[0085]
这样本实施例中采用四探针法测量障碍物的电阻率，与使用二极法或三极法去测量障碍物电阻率不同，采用二极法时，一般把使用的两探针同时作为供电和测量电极，用于直接测量探针间的电阻率值，该方法受探针与物体直接接触电阻影响大，测量精度较低。三极法装置测量时需要连接一根无穷远电极，操作繁琐，且对应探孔中很难实现，如连接至探
孔外则影响探测深度。
[0086]
这样本实施例通过测量装置实现从探孔中测量到障碍物的电阻率，通过确定障碍物的电阻率所在的区间确定障碍物的材质，进而判断障碍物是否为管线。这样本实施例可以实现从狭小的探孔中判断障碍物是否为管线，从而避免在挖探过程中破坏管线。
[0087]
实施例二
[0088]
请参照图3，为本发明实施例提供的一种管线识别装置的模块结构图。
[0089]
该装置包括位置获取模块310，测量模块320和识别模块330，具体为：
[0090]
所述位置获取模块310用于获取地下待检测区域中障碍物的实际位置；
[0091]
所述测量模块320用于根据所述障碍物的实际位置，通过预设的测量装置测量所述障碍物的电阻率；其中，所述测量装置内设置有探测电极，且测量时所述探测电极与所述障碍物接触；
[0092]
进一步的，所述测量模块320还包括主机模块321和探测模块322。
[0093]
所述主机模块321用于所述测量装置还包括测试主机；
[0094]
所述测试主机连接探测电极，测试主机向第一类探针提供恒定电流，同时测量第二类探针所带有的电势。
[0095]
所述识别模块330用于根据所述障碍物的电阻率，识别所述障碍物是否为管线。
[0096]
本装置更详细的工作原理和步骤流程可以但不限于参见实施例一的相关记载。
[0097]
这样本装置在对地下挖探遇到障碍物时可以使用位置获取模块310获取障碍物的实际位置，测量模块320获取障碍物的电阻率，并通过识别模块330识别所述障碍物是否为管线。这样通过测量装置实现对障碍物进行简便快速的识别，避免了直接重新挖探，减少人力物力的浪费。进一步的，也可以有效的避免在地下挖探过程中出现失误破坏地下管线设施。
[0098]
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。所述示意图仅仅是示例，并不构成对本装置的限定，实际可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件。
[0099]
实施例三
[0100]
请参照图4，为本发明实施例提供的一种管线识别系统的结构框图。
[0101]
本发明实施例提供的一种管线识别系统，包括判断系统410和测量系统420。
[0102]
所述判断系统410用于执行如该实施例一中全部步骤，所述测量系统420用于获取障碍物的电阻率并将所述获取的电阻率传送给判断系统。
[0103]
这样本系统可以实现在挖探或洞探过程中遇到不明障碍物时使用探针对障碍物的电阻率进行测量，进而可以判断障碍物是否为管线。
[0104]
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护
范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种管线识别方法，其特征在于，包括：获取地下待检测区域中障碍物的实际位置；根据所述障碍物的实际位置，通过预设的测量装置测量所述障碍物的电阻率；其中，所述测量装置内设置有探测电极，且测量时所述探测电极与所述障碍物接触；根据所述障碍物的电阻率，识别所述障碍物是否为管线。2.根据权利要求1所述的管线识别方法，其特征在于，获取地下待检测区域中障碍物的实际位置，具体为：在向地下进行开挖探坑时出现障碍物，确定所述障碍物所处区域为待检测区域；通过开挖探坑的挖面大小与开挖深度，对所述待检测区域进行探测，获取所述障碍物的实际位置。3.根据权利要求1所述的管线识别方法，其特征在于,根据所述障碍物的电阻率，识别所述障碍物是否为管线，具体为：当所述障碍物的电阻率在第一区间内，则确定所述障碍物为金属管线；所述障碍物的电阻率在第二区间内，则确定所述障碍物为非金属管线；当所述障碍物的电阻率不在第一区间或第二区间内，则确定所述障碍物不是管线。4.根据权利要求1所述的管线识别方法，其特征在于，所述测量装置内设置有探测电极，具体为：所述测量装置包括探测电极和可伸缩的探杆；所述测量装置内的探测电极包括数个探针和绝缘板；所述探针均固定在绝缘板上，所述绝缘板与可伸缩探杆相连接。5.根据权利要求4所述的管线识别方法，其特征在于，测量装置测量所述障碍物的电阻率，具体为：通过所述探杆将探测电极延伸至地下待检测区域；使探测电极上的探针均接触障碍物，其中第一类探针向所述障碍物释放电流，同时获取第二类探针所带有的电势；根据第一类探针上的电流和第二类探针所带有的电势计算获取所述障碍物的电阻率。6.根据权利要求5所述的管线识别方法，其特征在于，根据第一类探针上的电流和第二类探针所带有的电势计算获取所述障碍物的电阻率，具体为：获取第一类探针上的电流i和数个第二类探针之间的电势差v
mn
，并根据以下公式计算所述障碍物的电阻率：其中ρ为所述障碍物的电阻率，a为所述探针之间的间距，v
mn
为所述数个第二类探针之间的电势差，i为所述第一类探针上的电流。7.根据权利要求4所述的管线识别方法，其特征在于，所述测量装置，具体为：所述测量装置还包括测试主机；所述测试主机连接探测电极，测试主机向所述探测电极提供恒定电流，同时测量探测电极上所带有的电势。8.一种管线识别装置，其特征在于，包括位置获取模块，测量模块和识别模块，具体为：
所述位置获取模块用于获取地下待检测区域中障碍物的实际位置；所述测量模块用于根据所述障碍物的实际位置，通过预设的测量装置测量所述障碍物的电阻率；其中，所述测量装置内设置有探测电极，且测量时所述探测电极与所述障碍物接触；所述识别模块用于根据所述障碍物的电阻率，识别所述障碍物是否为管线。9.根据权利要求8所述的管线识别装置，其特征在于，所述测量模块，还包括主机模块和探测模块，具体为：所述主机模块用于所述测量装置还包括测试主机；所述测试主机连接探测电极，测试主机向第一类探针提供恒定电流，同时测量第二类探针所带有的电势。10.一种管线识别系统，其特征在于，包括判断系统和测量系统；其中，所述判断系统用于执行如权利要求1至7任意一项所述的管线识别方法；所述测量系统用于获取障碍物的电阻率并将所述获取的电阻率传送给判断系统。

技术总结
本发明公开了一种管线识别方法、装置及系统，该方法包括：获取地下待检测区域中障碍物的实际位置；根据所述障碍物的实际位置，通过预设的测量装置测量所述障碍物的电阻率；其中，所述测量装置内设置有探测电极，且测量时所述探测电极与所述障碍物接触；根据所述障碍物的电阻率，识别所述障碍物是否为管线。这样在对地下挖探遇到障碍物时可以使用测量装置获取障碍物的电阻率，并通过所述障碍物电阻率识别所述障碍物是否为管线。这样通过测量装置实现对障碍物进行简便快速的识别，避免了直接重新挖探，减少人力物力的浪费。进一步的，也可以有效的避免在地下挖探过程中出现失误破坏地下管线设施。地下管线设施。地下管线设施。


技术研发人员：姚金 张华 刘成军 侯世稳 李开朗 孙思亮 张豪 欧阳锋 刘红兵 郝世鹏 王璐佳 许少锋
受保护的技术使用者：广州地铁设计研究院股份有限公司
技术研发日：2023.06.02
技术公布日：2023/10/11