CN101915941B - 地下管道定位方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及一种地下管道定位方法及其系统，该方法具体为：发送电磁波信号给含有ID码的无线射频定位标识器；接收无线射频定位标识器反馈的含有ID码和地下管道信息的无线信号；对所述ID码和地下管道信息进行校验处理；根据ID码确定该无线射频定位标识器所埋设的地点名称，确定管道埋设的具体位置，并根据相邻的无线射频定位标识器的方位信息确定管线的走向。本发明实施例还提供了一种地下管道定位系统。采用本发明实施例的定位方法和系统可以实现地下管道的准确定位，出现故障时刻尽快找到故障点，减少开挖面积，降低赔付成本，此外还可以帮助建立维护人员平时维护、检修地下管道的记录。
Description
技术领域
本发明涉及射频信息识别技术，尤其涉及一种应用该技术的地下管道定位方法及其系统。
背景技术
随着城市建设的发展，城市地下常常埋设有多种管道，如：自来水管、煤气管道、通讯电缆、石油化工用管道等，这些管道的日常维护和故障维修工作是必不可少的。然而在对地下管道进行维修施工时，经常需要开挖较大的路面、花费较长的时间才能找到故障目标位置，例如在煤气管道维护时，目前确定管道位置的方法是在开挖现场附近先找到阀门井，加上探管仪信号，然后在仪表的指示下一步一步的追踪管线直到开挖点处，而阀门井距离现场有几百米甚至更远，完成这一过程需要几十分钟，工作效率较低，尤其在抢修的时候会浪费较多宝贵时间。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种地下管道定位方法及其系统，可以实现地下管道的精确定位。
为解决上述技术问题，本发明实施例采用如下技术方案：一种地下管道定位方法，包括：预埋步骤，在埋设地下管道的同时将无线射频定位标识器埋设于地下管道上方，并事先在所述无线射频定位标识器中存储有ID码以及地下管道的信息；探测步骤，由探测定位设备发送电磁波信号，无线射频定位标识器接收到该电磁波信号后反馈包含其ID码以及地下管道信息的无线信号给探测定位设备；验证步骤，探测定位设备对所述ID码和地下管道信息进行校验处理，将校验有效的ID码和地下管道信息上传做进一步处理并存储记录；定位步骤，根据ID码确定该无线射频定位标识器所埋设的地点名称，确定管道埋设的具体位置，并根据地下管道信息中包含的相邻的无线射频定位标识器的方位信息确定管线的走向。
进一步地，探测步骤中，无线射频定位标识器内部的感应线圈接收到所述探测定位设备发出的电磁波信号后开始储存电能量以供无线射频定位标识器反馈相应的无线信号。
进一步地，所述地下管道信息至少包括：管材、管径、埋设年限、无线射频定位标识器的埋设地点名称、埋设深度、埋设的地理坐标以及相邻的无线射频定位标识器的方位信息。
进一步地，所述ID码与无线射频定位标识器所埋设的地点名称相对应。
一种地下管道定位系统，包括：至少一个埋设在地下管道关键点上方的无线射频定位标识器，所述无线射频定位标识器存储有与埋设地点名称相对应的ID码和地下管道信息；探测定位设备，用于发送电磁波信号给所述无线射频定位标识器并接收所述无线射频定位标识器反馈的含有ID码和地下管道信息的无线信号，对所述ID码和地下管道信息进行校验处理，根据经校验有效的ID码确定该无线射频定位标识器所埋设的地点名称从而确定管道埋设的具体位置。
进一步地，所述无线射频定位标识器包括：采用坚固的防腐材料注塑而成的外壳；设置在外壳内的、存储有与埋设地点名称相对应的ID码和地下管道信息的射频芯片；设置在外壳内的、通过接收所述探测定位设备发送的电磁波信号为射频芯片提供电能的第一LC振荡电路。
进一步地，所述射频芯片进一步包括用于存储所述地下管道信息的存储单元。
进一步地，所述探测定位设备包括：第二LC振荡电路，用于发送电磁波信号给所述无线射频定位标识器并接收所述无线射频定位标识器反馈的含有ID码和地下管道信息的无线信号；识读模块，用于启动所述第二LC振荡电路以发送电磁波信号，用于对所述第二LC振荡电路接收的ID码和地下管道信息进行校验处理，并将校验有效的ID码和地下管道信息上传做进一步处理；MCU处理器，用于对所述识读模块上传的经校验有效的ID码和地下管道信息进行处理并存储记录，根据经校验有效的ID码确定该无线射频定位标识器所埋设的地点名称，确定管道埋设的具体位置。
进一步地，所述探测定位设备还包括：时钟电路，与所述MCU处理器相连接，用于记录识别无线射频定位标识器的识读时间；存储器，与所述MCU处理器相连接，用于存储识读的ID码和地下管道信息；通讯电路，与所述MCU处理器相连接，用于实现计算机对探测定位设备进行设置或把探测定位设备中储存器储存的信息上传给计算机；键盘，与所述MCU处理器相连接，用于控制对所述无线射频定位标识器进行识读以及选择所述探测定位设备的其它功能；液晶显示屏，与所述MCU处理器相连接，用于显示相关信息；升压电路，用于为所述识读模块提供工作电压；电源管理，用于为探测定位设备的各部分提供工作电源。
本发明实施例的有益效果是：1)地下管道出现故障时，可以帮助我们快速定位，提高抢险效率，减少开挖面积，降低赔付成本。
2)本发明所提供的地下管道定位系统所采用的探测定位设备结构简单，探测成本低，采用的无线射频定位标识器不需要电源。采用本系统除了能实现金属管道的定位外还能实现非金属管道的定位，可促进PE等非金属管道的使用，降低工程造价。
3)采用该地下管道定位系统，可以通过读取相邻的无线射频定位标识器的方位确定该地下管道的走向，从而建立地下管道档案信息，更加方便地下管道的日常维护。
附图说明
图1是本发明地下管道定位方法的一实施例的流程图。
图2是本发明地下管道定位系统的一实施例的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例作进一步的详细描述。
图1为本发明地下管道定位方法的流程图，该方法包括如下步骤：步骤101：将无线射频定位标识器埋设于地下管道上方，并在无线射频定位标识器中存储ID码以及地下管道的信息；采用本发明实施例的定位方法进行地下管道定位，要在埋设管道或维修管道时在管道的关键点处例如：阀门、斜坡、管道转弯处以及管道与其他管道交叉处等的上方埋设多个具有全球唯一ID码的无线射频定位标识器，并在该无线射频定位标识器内写入其埋设地点的地下管道信息；步骤102：预先在探测定位设备内置入与ID码对应的地下管道信息；在进行探测定位前，在计算机和探测定位设备中设置与每个无线射频定位标识器的ID码对应的地下管道信息；步骤103：探测定位设备发送电磁波信号给存储有ID码的无线射频定位标识器；在具体操作时通过探测定位设备上的按键控制该设备不断发送特定频率的电磁波信号给探测范围内的地下埋设的无线射频定位标识器；步骤104：无线射频定位标识器内部的感应线圈接收到特定频率的电磁波信号后开始储存电能量以供无线射频定位标识器发射其内部的ID码和地下管道信息；在具体操作时，无线射频定位标识器内部的感应线圈接收电磁波信号后，开始存储电能量，当存储的电能量足够无线射频定位标识器内部的射频芯片工作时，射频芯片开始通过感应线圈发射其内部的ID码和与ID码对应的地下管道信息；步骤105：探测定位设备接收无线射频定位标识器反馈的含有ID码和地下管道信息的无线信号；步骤106：探测定位设备对ID码和地下管道信息进行校验处理，将校验有效的ID码和地下管道信息上传做进一步处理并进行存储记录；在具体操作时，探测定位设备对接收的ID码和地下管道信息进行校验处理，校验通过证明是有效地ID码和地下管道信息后把该ID码和地下管道信息上传给探测定位设备的MCU处理器，MCU处理器对这些数据进行进一步的处理，同时MCU处理器读取探测定位设备的时钟电路的时间信息，将读取的ID码和时间信息一起存储记录到测定位设备的存储器中；步骤107：根据ID码确定该无线射频定位标识器所埋设的地点名称，确定管道埋设的具体位置。
探测定位设备根据经校验有效的ID码，从设备预先写入的地下管道信息中查找与该ID码对应的地点名称，确定该管道的其他相关信息，确定管道埋设的具体位置信息，完成了管道的定位，并可根据读取的相邻的定位标识器的方位信息确定管线的走向。
在探测定位设备内预先写入的地下管道信息包括：管材、管径、埋设年限、定位标识器的埋设深度和埋设的地理坐标以及相邻的定位标识器的方位信息等。无线射频定位标识器中的ID码与其埋设的地点名称相对应。该探测定位设备可以通过读取无线射频定位标识器对应的地下管道信息中的关于相邻的定位标识器的方位信息，确定地下管线的走向；也可以通过在GIS系统上标注这些不同ID码的无线射频定位标识器位置从而建立该地下管线的示踪线。
图2是本发明一实施例地下管道定位系统的结构框图，地下管道定位系统，包括：至少一个无线射频定位标识器1和探测定位设备2，在本实施例中以一个无线射频定位标识器1和探测定位设备2对地下管道定位系统进行说明。
其中无线射频定位标识器1设置在地下管道关键点上方，无线射频定位标识器1内含有与埋设地点名称相对应的ID码和地下管道信息。无线射频定位标识器1进一步包括：外壳、射频芯片11以及第一LC振荡电路12。
其中外壳采用坚固的防腐材料注塑而成，在加工的时候采用防水防腐的软胶，从而可确保该无线射频定位标识器埋设在地下工作30年以上。
射频芯片11设置在外壳内部、存储有与埋设地点名称相对应的ID码和地下管道信息的；第一LC振荡电路12与射频芯片11相连接、用于接收探测定位设备2发送的电磁波信号并储存电能量，当储存的电能量足够射频芯片11工作时，射频芯片11开始通过第一LC振荡电路12发射其内部的ID码和地下管道信息。射频芯片11进一步包括用于存储地下管道信息的存储单元。
探测定位设备2包括：第二LC振荡电路21、识读模块22以及MCU处理器23。
第二LC振荡电路21，用于发送特定频率的电磁波信号给无线射频定位标识器1并接收所述无线射频定位标识器1反馈的含有ID码和地下管道信息的相同频率的无线信号。
识读模块22，用于启动第二LC振荡电路21以发送特定频率的电磁波信号，用于对所述第二LC振荡电路21接收的ID码和地下管道信息进行校验处理，并将校验有效的ID码和地下管道信息上传给MCU处理器23做进一步处理。
MCU处理器23，用于对识读模块22上传的经校验有效的ID码和地下管道信息进行处理并存储记录，并根据经校验有效的ID码确定该无线射频定位标识器1所埋设的地点名称，确定管道埋设的具体位置。
探测定位设备2还包括：与所述MCU处理器23相连接的存储器29，用于存储识读的ID码和地下管道信息。
与所述MCU处理器23相连接时钟电路25，该时钟电路25用于记录识别无线射频定位标识器的识读时间，MCU处理器23对ID码进行处理的同时读取时钟电路25，将ID码和时间一同存储到存储器29中。
与所述MCU处理器23相连接通讯电路26，用于实现计算机对探测定位设备2进行设置或把探测定位设备2中储存器29储存的信息上传给计算机。
与所述MCU处理器23相连接盘键28，用于控制对无线射频定位标识器1进行识读以及选择探测定位设备2的其它功能。
升压电路20，用于为所述识读模块22提供工作电压。
电源管理27，用于为探测定位设备2的各部分提供工作电源。
与MCU处理器相连接的液晶显示屏24，用于在设备操作过程中显示相关信息。
采用本发明的地下管道定位方法对地下管道进行定位，探测时不需要开挖路面，探测人员直接使用探测定位设备2探测确认地下管线。根据应用需求不同可以选用不同探测距离的产品，也可以选用不同频率的无线射频定位标识器应用到不同的行业如：燃气、水务、电力、电信等。采用该地下管道定位系统对地下管道进行定位，探测成本低；除能定位金属管线外还可实现非金属管线的定位，促进了PE等非金属管道的使用，降低工程造价；可以通过在整条地下管线埋设该无线射频定位标识器1从而建立地下管线的档案信息，更加方便地下管线日常的维护工作，根据读出的相邻无线射频定位标识器1的方位可以确定该地下管线的走向。
以上所述是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种地下管道定位方法，其特征在于，包括：
预埋步骤，在埋设地下管道的同时将无线射频定位标识器埋设于地下管道上方，并事先在所述无线射频定位标识器中存储有ID码以及地下管道信息；
探测步骤，由探测定位设备发送电磁波信号，无线射频定位标识器接收到该电磁波信号后反馈包含其ID码以及地下管道信息的无线信号给探测定位设备；
验证步骤，探测定位设备对所述ID码和地下管道信息进行校验处理，将校验有效的ID码和地下管道信息上传做进一步处理并存储记录；
定位步骤，根据ID码确定该无线射频定位标识器所埋设的地点名称，确定管道埋设的具体位置，并根据地下管道信息中包含的相邻的无线射频定位标识器的方位信息确定管线的走向。
2.如权利要求1所述的地下管道定位方法，其特征在于，探测步骤中，无线射频定位标识器内部的感应线圈接收到所述探测定位设备发出的电磁波信号后开始储存电能量以供无线射频定位标识器反馈相应的无线信号。
3.如权利要求1所述的地下管道定位方法，其特征在于，所述地下管道信息至少包括：管材、管径、埋设年限、无线射频定位标识器的埋设地点名称、埋设深度、埋设的地理坐标以及相邻的无线射频定位标识器的方位信息。
4.如权利要求1所述的地下管道定位方法，其特征在于，所述ID码与无线射频定位标识器所埋设的地点名称相对应。
5.一种地下管道定位系统，其特征在于，包括：
至少一个埋设在地下管道关键点上方的无线射频定位标识器，所述无线射频定位标识器存储有与埋设地点名称相对应的ID码和地下管道信息；
探测定位设备，用于发送电磁波信号给所述无线射频定位标识器并接收所述无线射频定位标识器反馈的含有ID码和地下管道信息的无线信号，对所述ID码和地下管道信息进行校验处理，根据经校验有效的ID码确定该无线射频定位标识器所埋设的地点名称从而确定管道埋设的具体位置、并根据相邻的无线射频定位标识器的方位信息确定管线的走向。
6.如权利要求5所述的地下管道定位系统，其特征在于，所述无线射频定位标识器包括：
采用坚固的防腐材料注塑而成的外壳；
设置在外壳内的、存储有与埋设地点名称相对应的ID码和地下管道信息的射频芯片；
设置在外壳内的、通过接收所述探测定位设备发送的电磁波信号为射频芯片提供电能的第一LC振荡电路。
7.如权利要求6所述的地下管道定位系统，其特征在于，所述射频芯片进一步包括用于存储所述地下管道信息的存储单元。
8.如权利要求6所述的地下管道定位系统，其特征在于，所述探测定位设备包括：
第二LC振荡电路，用于发送电磁波信号给所述无线射频定位标识器并接收所述无线射频定位标识器反馈的含有ID码和地下管道信息的无线信号；
识读模块，用于启动所述第二LC振荡电路以发送电磁波信号，用于对所述第二LC振荡电路接收的ID码和地下管道信息进行校验处理，并将校验有效的ID码和地下管道信息上传做进一步处理；
MCU处理器，用于对所述识读模块上传的经校验有效的ID码和地下管道信息进行处理并存储记录，根据经校验有效的ID码确定该无线射频定位标识器所埋设的地点名称，确定管道埋设的具体位置。
9.如权利要求8所述的地下管道定位系统，其特征在于，所述探测定位设备还包括：
时钟电路，与所述MCU处理器相连接，用于记录识别无线射频定位标识器的识读时间；
存储器，与所述MCU处理器相连接，用于存储识读的ID码和地下管道信息；
通讯电路，与所述MCU处理器相连接，用于实现计算机对探测定位设备进行设置或把探测定位设备中储存器储存的信息上传给计算机；
键盘，与所述MCU处理器相连接，用于控制对所述无线射频定位标识器进行识读以及选择所述探测定位设备的其它功能；
液晶显示屏，与所述MCU处理器相连接，用于显示相关信息；
升压电路，用于为所述识读模块提供工作电压；
电源管理，用于为探测定位设备的各部分提供工作电源。
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