CN111025334A - 一种基于rtk定位的电缆管道资产管理系统 - Google Patents

一种基于rtk定位的电缆管道资产管理系统 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种基于RTK定位的电缆管道资产管理系统,包括依次连接的RTK定位系统、GIS系统和信息管理设备;所述RTK定位系统基于RTK测量技术获取管道的三维坐标,所述GIS系统获取与所述三维坐标相应的地理分布数据,并发送至所述信息管理设备,所述信息管理设备用于对所述地理分布数据进行存储、显示和可操作化,RTK测量技术除具有GPS测量的优点外,同时具有观测时间短、定位准确,以及能实现坐标实时解算的优点,并结合GIS系统,将监测到的数据信息上传到信息管理设备,可以实现数字化、信息化、现代化管理,提高工作效率。

Description

一种基于RTK定位的电缆管道资产管理系统
技术领域
本发明涉及管道测绘技术领域,尤其涉及一种基于RTK定位的电缆管道资产管理系统。
背景技术
在高层建筑中电能和电气信号的垂直传输量要大于水平传输量,大截面的导线和数量众多的线缆在垂直方向敷设,使穿管敷设做法不能胜任,因此在高层建筑中要从底层到顶层留出一定截面的井道,叫电缆管道。电缆管道分为强电竖井和弱电竖井,一般分设在电梯井或楼梯间的两侧。
在电缆管道资产管理系统中,需要记录各个电缆管道的地理位置情况,以便于对电缆管道进行管理,以及在运维检修派单时,便于运维人员了解到目的地信息,及时达到目的地的电缆管道进行维护检修工作。
由于电缆管道的位置本就在电梯井或楼梯间等GPS信号较差的地方,如果仅依靠GPS定位,会导致定位误差较大,甚至出现目的地电缆管道坐标与相邻电缆管道坐标重合的情况,导致错误施工的情况发生。
发明内容
本发明实施例公开了一种基于RTK定位的电缆管道资产管理系统,以解决现有技术中,由于单一依靠GPS定位而导致的定位误差较大的问题。
本发明实施例提供了一种基于RTK定位的电缆管道资产管理系统,包括:
依次连接的RTK定位系统、GIS系统和信息管理设备;所述RTK定位系统基于RTK测量技术获取管道的三维坐标,所述GIS系统获取与所述三维坐标相应的地理分布数据,并发送至所述信息管理设备,所述信息管理设备用于对所述地理分布数据进行存储、显示和可操作化。
进一步地,所述RTK定位系统包括基准站接收机、移动站接收机,以及连接所述基准站接收机和所述移动站接收机的无线电传输系统。
进一步地,所述基准站接收机和所述移动站接收机均对所有可见卫星进行连续观测,所述无线电传输系统将所述基准站接收机的基准站观测数据实时转送给所述移动站接收机;所述移动站接收机结合移动站观测数据和所述基准站观测数据分析,根据相对定位原理计算所述移动站接收机的三维坐标,并发送给所述GIS系统。
进一步地,当所述基准站接收机和所述移动站接收机之间的距离超过RTK测量范围时,使用基准站接收机和移动站接收机的同步技术重新获得基准站接收机的三维坐标,并继续RTK测量,最终获得移动站接收机的三维坐标。
进一步地,所述GIS系统采集与所述移动站接收机的三维坐标相应的地理分布数据,并对所述地理分布数据依次进行储存、管理、运算、分析、成图和描述后,发送至所述信息管理设备进行存储、显示和可操作化。
进一步地,所述移动站接收机包括机壳,所述机壳上安装有温差发电芯片,所述温差发电芯片的热端与所述机壳连接,且所述温差发电芯片的冷端安装有若干个冷端散热鳍片。
进一步地,所述机壳上安装有聚热网,所述温差发电芯片的热端安装在所述聚热网上。
进一步地,所述聚热网上嵌入安装有聚热板,所述温差发电芯片的热端通过所述聚热板与所述聚热网连接;若干个所述冷端散热鳍片通过冷端散热板安装在所述温差发电芯片的冷端上。
进一步地,所述聚热板与所述温差发电芯片的热端之间,以及所述冷端散热板与所述温差发电芯片的冷端之间,均通过导热硅脂片连接。
进一步地,所述聚热板和所述冷端散热板上,均设有插接在相应所述导热硅脂片中的散热锥。
从以上技术方案可以看出,本发明实施例具有以下优点:
(1)RTK测量技术除具有GPS测量的优点外,同时具有观测时间短、定位准确,以及能实现坐标实时解算的优点,并结合GIS系统,将监测到的数据信息上传到信息管理设备,可以实现数字化、信息化、现代化管理,提高工作效率;
(2)温差发电芯片吸收机壳内电子元件的热量并发电,且与冷端散热鳍片相配合,增大温差发电芯片两端的温差,提高发电效率的同时,通过温差发电芯片吸热和冷端散热鳍片散热两种方式对移动站接收机降温,延长了移动站接收机的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施方式的电缆管道资产管理系统框图;
图2为本发明实施方式的移动站接收机整体结构示意图;
图3为本发明实施方式的温差发电芯片结构示意图。
图中:
100-RTK定位系统;200-GIS系统;300-信息管理设备;
101-基准站接收机;102-移动站接收机;
1021-机壳;1022-温差发电芯片;1023-冷端散热鳍片;1024-聚热网;1025-聚热板;1026-冷端散热板;1027-导热硅脂片;1028-散热锥。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。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做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。
TK(Real-time kinematic,实时动态)载波相位差分技术,是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法,将基准站采集的载波相位发给用户接收机,进行求差解算坐标。这是一种新的常用的卫星定位测量方法,以前的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度,而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法,它采用了载波相位动态实时差分方法,是GPS应用的重大里程碑,它的出现为工程放样、地形测图,各种控制测量带来了新的测量原理和方法,极大地提高了作业效率。
如图1所示,本发明公布了一种基于RTK定位的电缆管道资产管理系统,包括依次连接的RTK定位系统100、GIS系统200和信息管理设备300;RTK定位系统100基于RTK测量技术获取管道的三维坐标,GIS系统200获取与三维坐标相应的地理分布数据,并发送至信息管理设备300,信息管理设备300用于对地理分布数据进行存储、显示和可操作化。
RTK测量技术除具有GPS测量的优点外,同时具有观测时间短,能实现坐标实时解算的优点,从而提高定位速度。
具体的,RTK定位系统100包括基准站接收机101、移动站接收机102,以及连接基准站接收机101和移动站接收机102的无线电传输系统103,基准站接收机101和移动站接收机102均对所有可见卫星进行连续观测,无线电传输系统103将基准站接收机101的观测数据实时转送给移动站接收机;移动站接收机102结合自身的观测数据与基准站接收机的观测数据分析,根据相对定位原理计算移动站接收机102的三维坐标,并发送给GIS系统200。
当基准站接收机101和移动站接收机102之间的距离超过RTK测量范围时,使用基准站接收机101和移动站接收机102的同步技术重新获得基准站接收机101的三维坐标,并继续RTK测量,最终获得移动站接收机102的三维坐标。
基准站接收机101和移动站接收机102均是GPS接收机,可获取卫星信号。关于RTK测量技术:由于基准站接收机101的实际坐标已知,基准站接收机101和移动站接收机102同时接收同一个卫星发射的信号,并且装有基准站接收机101将已知位置信息和基准站接收机101的测量值相比较,从而得到GPS差分改正值。然后基准站接收机101将这个GPS差分改正值通过无线电传输系统103及时传送给移动站接收机102,精化移动站接收机102的GPS测量值,使其得到精度较高的观测值。只要基准站接收机101的已知坐标是准确的,则移动站接收机102测得的相对坐标精度可以和已知坐标达到几乎相同的坐标精度,所差的只是几个厘米,从而实现高精度定位。
GIS系统200是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统,GIS系统200采集与移动站接收机102的三维坐标相应的地理分布数据,并对地理分布数据依次进行储存、管理、运算、分析、成图和描述后,发送至信息管理设备300进行存储、显示和可操作化。信息管理设备300是计算机、手机或平板电脑,其存储方式可以是本地存储,也可以通过云存储平台实现信息共享。GIS系统200和信息管理设备300的配合,对管道的地理分布数据以图像、图表或表格的方式进行显现,同时,供操作人员进行查阅、修改、转送等操作,实现对闲置电缆资产管理系统的维护和管理。
由于闲置电缆管道的数量众多,供电不便,且管道内空间较狭小,不便于携带移动充电设备,因此,对多个电缆管道进行定位的移动站接收机102的续航能力显得格外重要,且移动站接收机102在工作时,一部分能源转化为电子元件工作时产生的热量,如果能对电子元件工作时产生热量加以利用并发电,则会大大减少能源的无用功消耗,提高移动站接收机102的能源利用率,延长其续航时间,同时,也有利于降低移动站接收机102的温度,延长移动站接收机102内电子元件的使用寿命。因此,本发明还提供了如下实施例:
如图2和图3所示,移动站接收机102包括机壳1021,机壳1021上安装有温差发电芯片1022,温差发电芯片1022的热端与机壳1021连接,且温差发电芯片1022的冷端安装有若干个冷端散热鳍片1023。
温差发电芯片1022根据赛贝克效应原理,采用独特的薄膜技术加工制造而成,在较小的温差区域内即可产生电压,能够有效的利用移动站接收机102工作时产生的热量而发电,发出的电通过相关电路处理后输送至蓄电池中进行存储,或直接供应移动站接收机102运行使用。一方面,提高了移动站接收机102的续航时间以及能源利用率,且结构简单,体积小巧,便于生产及使用;另一方面,热量一部分被温差发电芯片1022吸收用来发电,另一部分热量传导至温差发电芯片1022的冷端后,通过冷端散热鳍片1023散发,在实现利用移动站接收机102工作时产生的热量进行发电的同时,降低了冷端散热鳍片1023的散热负荷,有利于散热。
相较于通过散热鳍片单一的散热方式,通过温差发电芯片1022吸热方式以及冷端散热鳍片1023散热的降温方式,大大提高了移动站接收机102的散热速度,从而降低了移动站接收机102的工作温度,延长了其内部电子元件的使用寿命。
优选的是,机壳1021上安装有聚热网1024,温差发电芯片1022的热端安装在聚热网1024上,且聚热网1024上嵌入安装有聚热板1025,温差发电芯片1022的热端通过聚热板1025与聚热网1024连接;若干个冷端散热鳍片1023通过冷端散热板1026安装在温差发电芯片1022的冷端上。
聚热网1024、聚热板1025和冷端散热板1026均由导热性较好的铜质材料制成,且聚热网1024优选的安装在机壳1021的内壁上,使聚热网1024较直接的吸收电子元件工作时产生的热量,有利于增加温差发电芯片1022两端的温差,从而增加发电量。
而相应的,在机壳1021上设有延伸聚热网1024的开槽,聚热板1025安装在开槽中,且与聚热网1024一体成型,有利于热量的传导。且温差发电芯片1022和冷端散热板1026均安装在开槽中,有利于固定,而开槽的开口可通过铜板等导热性好的盖板进行密封,保证温差发电芯片1023、聚热板1025和冷端散热板1026的清洁,同时,有利于散热以及增加温差发电芯片1022两端的温差,相应的,盖板上设有与冷端散热鳍片1023相配合的多个间隔设置的插槽。
优选的是,聚热板1025与温差发电芯片1022的热端之间,以及冷端散热板1026与温差发电芯片1022的冷端之间,均通过导热硅脂片1027连接,通过导热硅脂片1027消除聚热板1025与温差发电芯片1022的热端之间,以及冷端散热板1026与温差发电芯片1022的冷端之间的间隙,避免热量传导不畅而导致发电效率和散热速度降低。
并且,在聚热板1025和冷端散热板1026上,均设有插接在相应导热硅脂片1027中的散热锥1028,散热锥1028呈十字形的尖锥状,插接在导热硅脂片1027后,增加了聚热板1025和冷端散热板1026与导热硅脂片1027的接触面积,提高了热量的传导效率从而进一步提高发电和散热效率,进一步延长移动站接收机102的续航时间和使用寿命。
以上对本发明所提供的一种基于RTK定位的电缆管道资产管理系统进行了详细介绍,对于本领域的一般技术人员,依据本发明实施例的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种基于RTK定位的电缆管道资产管理系统,其特征在于,包括依次连接的RTK定位系统(100)、GIS系统(200)和信息管理设备(300);所述RTK定位系统(100)基于RTK测量技术获取管道的三维坐标,所述GIS系统(200)获取与所述三维坐标相应的地理分布数据,并发送至所述信息管理设备(300),所述信息管理设备(300)用于对所述地理分布数据进行存储、显示和可操作化。
2.根据权利要求1所述的一种基于RTK定位的电缆管道资产管理系统,其特征在于,所述RTK定位系统(100)包括基准站接收机(101)、移动站接收机(102),以及连接所述基准站接收机(101)和所述移动站接收机(102)的无线电传输系统(103)。
3.根据权利要求2所述的一种基于RTK定位的电缆管道资产管理系统,其特征在于,所述基准站接收机(101)和所述移动站接收机(102)均对所有可见卫星进行连续观测,所述无线电传输系统(103)将所述基准站接收机(101)的基准站观测数据实时转送给所述移动站接收机(102);所述移动站接收机(102)结合移动站观测数据和基准站观测数据分析,根据相对定位原理计算所述移动站接收机(102)的三维坐标,并发送给所述GIS系统(200)。
4.根据权利要求3所述的一种基于RTK定位的电缆管道资产管理系统,其特征在于,当所述基准站接收机(101)和所述移动站接收机(102)之间的距离超过RTK测量范围时,使用基准站接收机(101)和移动站接收机(102)的同步技术重新获得基准站接收机(101)的三维坐标,并继续RTK测量,最终获得移动站接收机(102)的三维坐标。
5.根据权利要求1所述的一种基于RTK定位的电缆管道资产管理系统,其特征在于,所述GIS系统(200)采集与所述移动站接收机(102)的三维坐标相应的地理分布数据,并对所述地理分布数据依次进行储存、管理、运算、分析、成图和描述后,发送至所述信息管理设备(300)进行存储、显示和可操作化。
6.根据权利要求2所述的一种基于RTK定位的电缆管道资产管理系统,其特征在于,所述移动站接收机(102)包括机壳(1021),所述机壳(1021)上安装有温差发电芯片(1022),所述温差发电芯片(1022)的热端与所述机壳(1021)连接,且所述温差发电芯片(1022)的冷端安装有若干个冷端散热鳍片(1023)。
7.根据权利要求6所述的一种基于RTK定位的电缆管道资产管理系统,其特征在于,所述机壳(1021)上安装有聚热网(1024),所述温差发电芯片(1022)的热端安装在所述聚热网(1024)上。
8.根据权利要求7所述的一种基于RTK定位的电缆管道资产管理系统,其特征在于,所述聚热网(1024)上嵌入安装有聚热板(1025),所述温差发电芯片(1022)的热端通过所述聚热板(1025)与所述聚热网(1024)连接;若干个所述冷端散热鳍片(1023)通过冷端散热板(1026)安装在所述温差发电芯片(1022)的冷端上。
9.根据权利要求8所述的一种基于RTK定位的电缆管道资产管理系统,其特征在于,所述聚热板(1025)与所述温差发电芯片(1022)的热端之间,以及所述冷端散热板(1026)与所述温差发电芯片(1022)的冷端之间,均通过导热硅脂片(1027)连接。
10.根据权利要求9所述的一种基于RTK定位的电缆管道资产管理系统,其特征在于,所述聚热板(1025)和所述冷端散热板(1026)上,均设有插接在相应所述导热硅脂片(1027)中的散热锥(1028)。
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