本申請(qǐng)涉及管道內(nèi)測(cè)量領(lǐng)域，更具體地，涉及一種管道內(nèi)激光測(cè)量裝置及測(cè)量修正較準(zhǔn)方法。

背景技術(shù)：

1、激光測(cè)量是一種非接觸式測(cè)量，其因具有不影響被測(cè)產(chǎn)品的表面、精度高、測(cè)量范圍大、檢測(cè)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛的應(yīng)用。在使用激光測(cè)試產(chǎn)品前，需要對(duì)激光的位置進(jìn)行校準(zhǔn)，以保證激光測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2、特別是在利用激光測(cè)量電纜管道時(shí)，經(jīng)常在在深埋管材施工結(jié)束之后，或定期維修過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)管材因?yàn)橥饬Πl(fā)生各種程度的形變。而對(duì)于這些形變的測(cè)量目前存在著精度及自動(dòng)化上的技術(shù)難題。

3、為此，有必要采取一定測(cè)量手段，對(duì)其測(cè)量結(jié)果進(jìn)行矯正?？紤]到此類(lèi)管材深埋的特殊特性，甚至可能是在大江之下。為了進(jìn)行檢修或管道形變?cè)u(píng)估，就進(jìn)行開(kāi)挖，顯然操作起來(lái)難度極大。在開(kāi)發(fā)了一種基于激光測(cè)距的非接觸測(cè)量方法的前提下，由于激光傳感器安裝位置的限制，以及測(cè)量裝置在管道內(nèi)部，其自身的測(cè)量中心，往往未必能與管道的實(shí)際中心重合。

4、故此，需要開(kāi)發(fā)一種針對(duì)該裝置以及測(cè)量方法的數(shù)據(jù)修正手段。并且任何幾何測(cè)量都要通過(guò)較準(zhǔn)，從而對(duì)其測(cè)量精度進(jìn)行評(píng)估，目前該領(lǐng)域研究的更加稀少。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種能夠?qū)す鉁y(cè)量裝置進(jìn)行修正和校準(zhǔn)方法及裝置。

2、本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。

3、本發(fā)明的第一方面公開(kāi)了一種管道內(nèi)激光測(cè)量裝置，包括：第一線纜絞車(chē)、第二線纜絞車(chē)、測(cè)量主體、被測(cè)管道和控制主體；

4、所述第一線纜絞車(chē)位于被測(cè)管道的一端，第二線纜絞車(chē)位于被測(cè)管道(4)的另一端；

5、所述測(cè)量主體位于被測(cè)管道中，其分別于第一線纜絞車(chē)和第二線纜絞車(chē)相連接，通過(guò)第一線纜絞車(chē)和第二線纜絞車(chē)的線纜調(diào)整測(cè)量主體在被測(cè)管道中的位置及前進(jìn)方向；

6、第二線纜絞車(chē)的另一端與用于校準(zhǔn)的控制主體連接。

7、優(yōu)選地，所述測(cè)量主體包括：激光測(cè)距儀、螺旋儀、回轉(zhuǎn)底座、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電滑環(huán)；

8、所述激光測(cè)距儀和螺旋儀設(shè)置于在回轉(zhuǎn)底座上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電滑環(huán)位于回轉(zhuǎn)底座的兩側(cè)。

9、優(yōu)選地，所述激光測(cè)距儀和螺旋儀于在回轉(zhuǎn)底座上，可選擇背靠背安裝或呈現(xiàn)固定角度當(dāng)中的任意一種進(jìn)行安裝。

10、優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)可設(shè)置于滑環(huán)同一側(cè)。

11、本發(fā)明的第二方面公開(kāi)了一種管道內(nèi)激光測(cè)量修正較準(zhǔn)方法，包括以下步驟：

12、步驟1，將測(cè)量裝置設(shè)置于被測(cè)管道內(nèi)，獲得測(cè)量距離l及角度β；

13、步驟2，將測(cè)量裝置獲得的距離l及角度β進(jìn)行修正處理；

14、步驟3，對(duì)測(cè)量裝置本體中心和管道中心進(jìn)行校正；

15、步驟4，基于基準(zhǔn)管道對(duì)測(cè)量裝置精度進(jìn)行較準(zhǔn)和評(píng)估；

16、步驟5，獲得管道內(nèi)激光測(cè)量的校正數(shù)值。

17、優(yōu)選地，步驟2包括：步驟2.1，對(duì)測(cè)量距離l的修正，將激光測(cè)距傳感器測(cè)量到壁面最近距離l，換算到相對(duì)測(cè)量裝置自身中心位置r，所述相對(duì)測(cè)量裝置中心的測(cè)量距離r采用下式計(jì)算：

18、

19、其中，l為激光傳感器測(cè)量的距離，r為激光測(cè)距傳感器至測(cè)量裝置自身幾何中心距離的旋轉(zhuǎn)半徑，r即為修正距離。

20、優(yōu)選地，步驟2包括：步驟2.2，對(duì)測(cè)量角度β的修正，將陀螺儀測(cè)量到傾斜角換算到相對(duì)測(cè)量裝置自身中心位置傾斜角度實(shí)際傾斜角度為：

21、

22、其中，為修正值，β為陀螺儀測(cè)量值，c為被測(cè)量管道的半徑。

23、優(yōu)選地，步驟3具體包括：測(cè)量裝置本體中心和管道中心不一致的情況下，對(duì)管道直徑或半徑進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)下式對(duì)所述中心進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換計(jì)算，在直角坐標(biāo)系下進(jìn)行處理，

24、x＝rsinα

25、y＝rcosα

26、其中α為被測(cè)量目標(biāo)點(diǎn)和圓心連線和鉛錘位置的角度偏差。

27、優(yōu)選地，被測(cè)量管道幾何中心為直角坐標(biāo)原點(diǎn)，測(cè)量裝置本體中心的坐標(biāo)為(a,b)時(shí)，則如下式：

28、(x-a)2+(y-b)2＝c2

29、其中，c為5被測(cè)量管道的半徑。

30、優(yōu)選地，步驟4中，若激光傳感器測(cè)量精度為0.1mm，則基準(zhǔn)管道加工精度至少為其精度的1/3，基準(zhǔn)管道長(zhǎng)度必須超過(guò)測(cè)量裝置本體。本發(fā)明的有益效果在于，與現(xiàn)有技術(shù)相比，

31、(1)本發(fā)明相對(duì)于傳統(tǒng)的激光測(cè)量?jī)x相比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作，可以適用于各種管道的測(cè)量場(chǎng)景，并且在測(cè)量的同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正校準(zhǔn)，不僅提高了測(cè)量的效率，還大大提升了測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度；

32、(2)本發(fā)明所述測(cè)量裝置的校準(zhǔn)方法，通過(guò)先對(duì)獲得的距離l、角度β以及測(cè)量裝置本體中心和管道中心進(jìn)行校正，再對(duì)測(cè)量裝置精度進(jìn)行較準(zhǔn)和評(píng)估，實(shí)現(xiàn)了測(cè)量及校準(zhǔn)的雙重保障，使得最后獲得的管道內(nèi)激光測(cè)量數(shù)值精度提高。

技術(shù)特征：

1.一種管道內(nèi)激光測(cè)量裝置，其特征在于：

2.如權(quán)利要求7所述的一種管道內(nèi)激光測(cè)量裝置，其特征在于：

3.如權(quán)利要求8所述的一種管道內(nèi)激光測(cè)量裝置，其特征在于：

4.如權(quán)利要求8所述的一種管道內(nèi)激光測(cè)量裝置，其特征在于：

5.一種管道內(nèi)激光測(cè)量修正較準(zhǔn)方法，基于權(quán)利要求1-4所述的一種管道內(nèi)激光測(cè)量裝置，其特征在于，

6.如權(quán)利要求5所述的一種管道內(nèi)激光測(cè)量修正較準(zhǔn)方法，其特征在于：

7.如權(quán)利要求5所述的一種管道內(nèi)激光測(cè)量修正較準(zhǔn)方法，其特征在于：

8.如權(quán)利要求5所述的一種管道內(nèi)激光測(cè)量修正較準(zhǔn)方法，其特征在于：

9.如權(quán)利要求8所述的一種管道內(nèi)激光測(cè)量修正較準(zhǔn)方法，其特征在于：

10.如權(quán)利要求5所述的一種管道內(nèi)激光測(cè)量修正較準(zhǔn)方法，其特征在于：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種管道內(nèi)激光測(cè)量裝置及測(cè)量修正校準(zhǔn)方法，所述裝置包括：第一線纜絞車(chē)、第二線纜絞車(chē)、測(cè)量主體、被測(cè)管道和控制主體；所述第一線纜絞車(chē)與被測(cè)管道的一端連接，被測(cè)管道的另一端與第二線纜絞車(chē)連接，所述測(cè)量主體位于被測(cè)管道中，第二線纜絞車(chē)的另一端與控制主體連接。所述校準(zhǔn)方法包括：將測(cè)量裝置設(shè)置于被測(cè)管道內(nèi)，獲得測(cè)量距離L及角度β；將測(cè)量裝置獲得的距離L、角度β以及測(cè)量裝置本體中心和管道中心進(jìn)行校正；再對(duì)測(cè)量裝置精度進(jìn)行較準(zhǔn)和評(píng)估，最后獲得管道內(nèi)激光測(cè)量的校正數(shù)值。本發(fā)明所述測(cè)量裝置將自身的測(cè)量中心與管道的實(shí)際中心重合，并對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行了校準(zhǔn)，提高了管道測(cè)量的精準(zhǔn)度。

技術(shù)研發(fā)人員：王舒寒,張永康,任怡睿,周韞捷,湯敏吉,李海,王玲,楊舒婷,陳艷羚,周宏,徐佳敏,周晶晶,楊勇誠(chéng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國(guó)網(wǎng)上海市電力公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10