基于方位测量的地下管线探测系统总体设计与装置研究.pdf

上海大学
硕士学位论文
基于方位测量的地下管线探测系统总体设计与装置研究
姓名:陆麒
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:钱晋武
20070201
摘要关键诃:菲开挖技术管内机器人管道探测总律设计切线方巍角测量垂程记录趣下管线探溺技术是非歼挖技术中的重溪领域乏一,圭黉应餍予缝下管线系统中主要模块的研究设计以及系统实验等方面的工作。本论文第一章简要介绍了非开挖技术的研究背景,概述了现有的主要地下管线探测方法及英存在静不蹩。第二章遴一步谚究了基予方链传感熬分入式邋模块进行研究,这些模块分别是牵引机器人模块、里程计模块和传黪器保持架模块。在系统研究的基础上,第六章讨论了~组系统实验,包括实验过程、实后,第七章介绍了本硕士论文的研究结果和伽新点,提出了今后研究的方向。的形状和位援探测。现有的蟹线探测技术受到探测原理的约束,探测精度不蕊,受环境影响较大,威用场合也有一定限制。本醺±论文是“箨瑟挖蟪下管线三维霞覆搽溅豹关键技零疆究”矮嚣熬耋要组成部分乏一,得到了国家自然科学基金、上海市重大科技攻关项目及上海市第二赣重点学辩鹃资助,童簧遴行基于方位测量髂管线探测系统静总体磷究、下镎线探测系统的概念,讨论了系统的工作原理、设计指标,并详细论述了系统羧块缝成菠各模块盼主要凌能。第三章至第五章麓重钎霹系统率鹣若干薰簧验数据处理、误差分橱与替偿。实骏结果表明,本系统基本达到预定指标。蠼上海大学硕貉宦畚
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签名:勉融:日期:业原创性声明本论文使用授权说明本人声明:所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解上海大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留论文及送交论文复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑上海人学硕宦畚
б濉】,非开挖技术一般第一章绪论课题来源、“非开挖地下管线三维位置探测的关键技术研究”课题旨在通过研究非开挖地下管线三维形状的检测、显示和绘制技术,解决以离散传感信息重建长距离空间曲线的理论和方法,解决介入式传感器检测管道轨迹和再现空间曲线的技术难题,在实际测试技术上验证介入式传感技术实现非开挖地下管线竣工位置探测和竣工图绘制方法,研制非开挖地下管线位置探测机器人系统原理样机,为开发具有自主知识产权的崭新地下信息管道测试手段准备理论方法和技术基础。上述研究得到国家自然科学基金项目钅亢牛、上海市重大项目钅亢牛约吧虾J械诙谥氐阊Э的资助。本硕士论文是“非开挖地下管线三维位置探测的关键技术研究”的组成部分之一,主要针对基于方位测量的管线探测系统的总体设计、其中若干重要模块的设计以及系统实验展开研究。。芯勘尘坝胍庖窃诖车目M谑降叵鹿芟呤┕し椒无法满足城市快速发展的要求,施工综合成本日益提高那榭鱿拢纪年代后期逐渐发展起来的一项管道施工新技术。按国际非开挖技术协会是指直径小于一米的管线,利用不开挖或少开挖方法进行安装、修复与更换的技术,可广泛应用于石油、天然气、给排水、煤气、热力、自来水、电讯、有线电视等诸多领域的地下管线施工,并已在提升环保、交通、市政施工等领域的技术进步,以及在改善城市居民生活质量等方面体现出了巨大的技术优势【俊T谝恍非开挖技术汉4笱禝:学位论文
发达国家,非开挖技术已经形成了一个庞大的产业【俊N夜姆强M谛幸狄舱于迅猛发展阶段谐∏,检测与现场调查是其中重要的基础性领域,对保证非开挖铺管与管道修复的成功率和高效率至关重要,而检测与现场调查的结果反过来又可决定最佳施工方案和设备的选用【俊根据当前国家《城市地下管线探测技术规程》的规定,非开挖管线施工单位国家授权监管单位,负责数据复查和归档管理【。然而,在实际工程中,现有的物探检测仪器与测量手段所表现出的应用局限性,使得对管道位置、形状、走向等的检测数据置信度偏低,给管道维修和更换带来不便,也给其他施工带来隐患。在大多数情况下,为了保证后续施工安全,只能以增加安全系数的方法进行掘进,远离既有管道,这在相当程度上浪费了保贵的城市地下空间当前,为避免城市地下空间的浪费,国家正大力促进地下空间的可视化和管网数据资料的规范化,并正在建设和强化城市地下资源数据库,这必须以先进精确的管线探测技术为依据和保证。然而,在管线检测领域,仍存在一定的技术障碍,现有产品还不能完全满足实际工程的需要,特别是无法满足复杂地质条件和深层探测的要求。因此,本课题的研究就显得十分必要,