CN113432586A - 地下管道巡检设备的轨迹测绘方法及地下管道巡检设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下管道巡检设备的轨迹测绘方法，通过获取多个行进组件对应的分时位移数据；其中，所述行进组件非共线设置；根据所述分时位移数据确定每个预设时间单元内所述行进组件的位移变化量；根据所述位移变化量确定姿态推算数据；根据所述姿态推算数据及预设的轨迹起点位置数据，得到管道轨迹数据。本发明根据地下管道巡检设备内部产生的姿态推算数据，确定所述地下管道巡检设备的行动轨迹，无需与外部进行信号传输与数据交换，大大提高了巡检设备的定位精度，从而得到与实际情况更贴近的管道轨迹数据。本发明同时还提供了一种具有上述有益效果的地下管道巡检设备的轨迹测绘装置、设备、计算机可读存储介质及地下管道巡检设备。

Description

地下管道巡检设备的轨迹测绘方法及地下管道巡检设备

技术领域

本发明涉及地下管道测绘领域，特别是涉及一种地下管道巡检设备的轨迹测绘方法、装置、设备、计算机可读存储介质及地下管道巡检设备。

背景技术

地下管道是城市最重要的基础设施之一，肩负城市燃气、热力、电力等多方面的传输工作。但早期的管道铺设工作多缺乏系统规划和管理，没有可视化的工程图纸，给地下管道检修和维护带来了诸多不便。

针对管道轨迹测绘问题，现有技术多采用在管道巡检设备(如管道巡检机器人等)加装GPS定位模块的方法。通过对巡检设备的实时定位，追踪巡检设备的行进路线，以此绘制地下管道轨迹。然而，由于地层对GPS通信的阻隔和干扰，GPS定位模块在位于地表下的地下管道内不能够准确定位，导致在工程实际应用中利用此方法所绘制的管道轨迹与实际情况偏差较大。

因此，如何提升现有技术中地下管道轨迹测绘的准确性，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种地下管道巡检设备的轨迹测绘方法、装置、设备、计算机可读存储介质及地下管道巡检设备，以解决现有技术中测绘的地下管道轨迹与实际情况偏差较大的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种地下管道巡检设备的轨迹测绘方法，包括：

获取多个行进组件对应的分时位移数据；其中，所述行进组件非共线设置；

根据所述分时位移数据确定每个预设时间单元内所述行进组件的位移变化量；

根据所述位移变化量确定姿态推算数据；

根据所述姿态推算数据及预设的轨迹起点位置数据，得到管道轨迹数据。

可选地，在所述的地下管道巡检设备的轨迹测绘方法中，所述根据所述姿态推算数据及预设的轨迹起点位置数据，得到管道轨迹数据包括：

从惯性导航组件获取姿态参考数据；

通过所述姿态推算数据及所述姿态参考数据得到姿态预测数据；

根据所述姿态预测数据及预设的轨迹起点位置数据，得到管道轨迹数据。

可选地，在所述的地下管道巡检设备的轨迹测绘方法中，所述通过所述姿态推算数据及所述姿态参考数据得到姿态预测数据包括：

依次判断相同时间单元内所述姿态参考数据及所述姿态推算数据的差值的是否超出预设的误差范围；

当所述差值超出所述误差范围时，将所述姿态参考数据作为对应的时间单元的姿态预测数据；

当所述差值未超出所述误差范围时，将所述姿态推算数据作为对应的时间单元的姿态预测数据。

可选地，在所述的地下管道巡检设备的轨迹测绘方法中，所述获取多个行进组件对应的分时位移数据包括：

获取多个行进组件对应的多组复数测量数据；

根据每一组复数测量数据确定对应的行进组件的分时位移数据。

一种地下管道巡检设备的轨迹测绘装置，包括：

获取模块，用于获取多个行进组件对应的分时位移数据；其中，所述行进组件非共线设置；

位移变化模块，用于根据所述分时位移数据确定每个预设时间单元内所述行进组件的位移变化量；

姿态模块，用于根据所述位移变化量确定姿态推算数据；

轨迹模块，用于根据所述姿态推算数据及预设的轨迹起点位置数据，得到管道轨迹数据。

一种地下管道巡检设备的轨迹测绘设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述任一种所述的地下管道巡检设备的轨迹测绘方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述的地下管道巡检设备的轨迹测绘方法的步骤。

一种地下管道巡检设备，包括检测组件、处理组件、多个非共线设置的行进组件及与所述行进组件对应的行进编码器；

所述检测组件用于对地下管道进行检测；

所述行进组件用于驱动所述地下管道巡检设备在所述地下管道内行进；

所述行进编码器用于记录对应的行进组件的分时位移数据；

所述处理组件用于根据所述分时位移数据确定每个预设时间单元内所述行进组件的位移变化量，并根据所述位移变化量确定姿态推算数据；根据所述姿态推算数据及预设的轨迹起点位置数据，得到管道轨迹数据。

可选地，在所述的地下管道巡检设备中，还包括惯性导航组件；

所述惯性导航组件用于确定所述地下管道巡检设备的姿态参考数据；

相应地，所述处理组件还用于根据所述姿态推算数据及所述姿态参考数据得到姿态预测数据，并根据所述姿态预测数据及预设的轨迹起点位置数据，得到管道轨迹数据。

可选地，在所述的地下管道巡检设备中，所述地下管道巡检设备包括至少三个所述行进组件；

至少有一个所述行进组件与其余的所述行进组件不设置于同一水平面上。

本发明所提供的地下管道巡检设备的轨迹测绘方法，通过获取多个行进组件对应的分时位移数据；其中，所述行进组件非共线设置；根据所述分时位移数据确定每个预设时间单元内所述行进组件的位移变化量；根据所述位移变化量确定姿态推算数据；根据所述姿态推算数据及预设的轨迹起点位置数据，得到管道轨迹数据。

本发明根据地下管道巡检设备内部产生的姿态推算数据，确定所述地下管道巡检设备的行动轨迹，进而确认设备经过的地下管道的轨迹，与现有技术相比，无需与外部进行信号传输与数据交换，克服了地理位置定位系统(如GPS)在地下不能精准定位的缺陷，大大提高了巡检设备就的定位精度，从而得到与实际情况更贴近的管道轨迹数据。本发明同时还提供了一种具有上述有益效果的地下管道巡检设备的轨迹测绘装置、设备、计算机可读存储介质及地下管道巡检设备。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，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的介绍，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的地下管道巡检设备的轨迹测绘方法的一种具体实施方式的流程示意图；

图2为本发明提供的地下管道巡检设备的轨迹测绘方法的另一种具体实施方式的流程示意图；

图3为本发明提供的地下管道巡检设备的轨迹测绘装置的一种具体实施方式的结构示意图；

图4为本发明提供的地下管道巡检设备的一种具体实施方式的结构示意图；

图5为本发明提供的地下管道巡检设备的轨迹测绘方法的一种具体实施方式中姿态数据的推算过程示意图；

图6为本发明提供的地下管道巡检设备的轨迹测绘方法的一种具体实施方式中得到的管道轨迹数据对应的轨迹示意图；

其中，图4中01为所述检测组件，02为所述处理组件，03为所述惯性导航组件，04为所述存储组件，05为所述行进组件，06为所述行进编码器。

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。

本发明的核心是提供一种地下管道巡检设备的轨迹测绘方法，其一种具体实施方式的流程示意图如图1所示，称其为具体实施方式一，包括：

S101：获取多个行进组件对应的分时位移数据；其中，所述行进组件非共线设置。

需要注意，本步骤中的“所述行进组件非共线设置”指所述行进组件间的连线方向与所述行进组件自身的行进方向不处于同一方向上。

作为一种优选实施方式，所述获取多个行进组件对应的分时位移数据包括：

S1011：获取多个行进组件对应的多组复数测量数据。

S1012：根据每一组复数测量数据确定对应的行进组件的分时位移数据。

本具体实施方式中，每个所述行进组件都对应一组多个所述测量数据，单组复数测量数据指对应同一行进组件，得到的多个测量数据，可将同组内的测量数据进行后期处理，如取平均值或取中位数，以提高数据采集的准确度。

S102：根据所述分时位移数据确定每个预设时间单元内所述行进组件的位移变化量。

S103：根据所述位移变化量确定姿态推算数据。

所述姿态推算数据可以包括航向角数据、俯仰角数据及横滚角数据。

S104：根据所述姿态推算数据及预设的轨迹起点位置数据，得到管道轨迹数据。

所述轨迹起点位置数据可为所述地下管道巡检设备搭载的地理位置定位组件获得的数据。

本发明所提供的地下管道巡检设备的轨迹测绘方法，通过获取多个行进组件对应的分时位移数据；其中，所述行进组件非共线设置；根据所述分时位移数据确定每个预设时间单元内所述行进组件的位移变化量；根据所述位移变化量确定姿态推算数据；根据所述姿态推算数据及预设的轨迹起点位置数据，得到管道轨迹数据。本发明根据地下管道巡检设备内部产生的姿态推算数据，确定所述地下管道巡检设备的行动轨迹，进而确认设备经过的地下管道的轨迹，与现有技术相比，无需与外部进行信号传输与数据交换，克服了地理位置定位系统(如GPS)在地下不能精准定位的缺陷，大大提高了巡检设备就的定位精度，从而得到与实际情况更贴近的管道轨迹数据。

在具体实施方式一的基础上，进一步对所述管道轨迹数据的确定方法做改进，得到具体实施方式二，其流程示意图如图2所示，包括：

S201：获取多个行进组件对应的分时位移数据；其中，所述行进组件非共线设置。

S202：根据所述分时位移数据确定每个预设时间单元内所述行进组件的位移变化量。

S203：根据所述位移变化量确定姿态推算数据。

S204：从惯性导航组件获取姿态参考数据。

S205：通过所述姿态推算数据及所述姿态参考数据得到姿态预测数据。

S206：根据所述姿态预测数据及预设的轨迹起点位置数据，得到管道轨迹数据。

本具体实施方式进一步引入了惯性导航组件，利用所述惯性导航组件可直接得到短时段内高精度的姿态数据(即所述姿态参考数据)的特性，减小因行进组件打滑带来的测量误差，进一步对姿态预测数据进行了修正，使通过所述姿态预测数据得到的管道轨迹数据更准确。

而作为一种具体实施方式，所述通过所述姿态推算数据及所述姿态参考数据得到姿态预测数据包括：

依次判断相同时间单元内所述姿态参考数据及所述姿态推算数据的差值的是否超出预设的误差范围；

当所述差值超出所述误差范围时，将所述姿态参考数据作为对应的时间单元的姿态预测数据；

当所述差值未超出所述误差范围时，将所述姿态推算数据作为对应的时间单元的姿态预测数据。

不难看出，上述具体实施方式是划分多个较短时间的时间单元，对通过计算位移差得到的所述姿态推算数据及通过惯性导航组件直接得到的所述姿态参考数据进行对比，由于所述惯性导航组件在短时间内较准确，因此，若单个时间单元内所述姿态推算数据与所述姿态参考数据相差不大，则以所述姿态推算数据为准，若相差很大，则可推测此时存在行进组件打滑现象，即设备实际位移与行进组件位移不一致，此时直接用所述姿态参考数据替换所述姿态推测数据，从而提高姿态数据准确度。当然，除了上述提供的方法，还可通过其他方法得到所述姿态预测数据，如取所述姿态参考数据与所述姿态推算数据的平均值等。

所述时间单元的范围为10微秒至100微秒，包括端点值，如10.0微秒、53.9微秒或100.0微秒中任一个。

下面具体举一例完整的实际地下管道轨迹测绘流程，包括如下步骤：

S1、利用所述地理位置定位模块获取管道入口的地理位置信息{x₀,y₀,z₀}；

S2、利用所述惯性导航组件和各所述行进编码器进行同步采样，并将惯性导航组件测得的姿态参考数据{α_i',β_i',γ_i'|i＝1,2,…,T}及各行进编码器测得的分时位移数据{s_i,j|i＝1,2,…,T；j＝1,2,…,N}记录至存储装置；

其中，α_i'、β_i'、γ_i'分别为惯性导航组件第i时刻输出的航向角、俯仰角和横滚角数据，s_i,j为第j个行进编码器在第i时刻的位移采样值，T、N分别为采样时刻数和行进编码器数；

S3、根据各所述行进编码器的安装位置及其在每一时段的位移变化量{Δs_i,1,Δs_i,2,…,Δs_i,N|i＝1,2,…,T}，结合下式，得到各时刻基于编码器采样的姿态推算数据{α_i”,β_i”,γ_i”|i＝1,2,…,T}；

{α_i”,β_i”,γ_i”}＝f(Δs_i,1,Δs_i,2,…,Δs_i,N) (1)

其中，Δs_i,j＝s_i,j-s_i-1,j，f(·)为姿态推算数据{α_i”,β_i”,γ_i”}与对应时段位移变化量{Δs_i,1,Δs_i,2,…,Δs_i,N}的关系函数，与行进编码器的安装位置有关；

S4、比较各时刻姿态推算数据{α_i”,β_i”,γ_i”|i＝1,2,…,T}和姿态参考数据{α_i',β_i',γ_i'|i＝1,2,…,T}，设定巡检设备航向角偏差阈值ε_α、俯仰角偏差阈值ε_β和横滚角偏差阈值ε_γ，根据下式，计算巡检设备各时刻姿态预测数据{α_i,β_i,γ_i|i＝1,2,…,T}；

S5、根据巡检设备轨迹起点位置数据{x₀,y₀,z₀}和各时刻姿态预测数据{α_i,β_i,γ_i|i＝1,2,…,T}，计算各时刻巡检设备的位置信息{(x_i,y_i,z_i)|i＝1,2,…,T}，绘制管道轨迹。

为更好地说明本方法，本实施例以巡检设备沿水平方向行进(β_i＝0)且不发生横滚(γ_i＝0)的情况为例，其他情况可以此类推。

设管道入口的地理位置坐标{x₀,y₀,z₀}＝{0,0,0}，采样时刻数T＝6，行进编码器数N＝2。读取惯性导航组件测得的姿态参考数据{α_i',β_i',γ_i'|i＝1,2,…,T}及各行进编码器测得的分时位移数据{s_i,j|i＝1,2,…,T；j＝1,2,…,N}如表1所示。

表1检测装置采样数据表

本实施例中姿态推算数据{α_i”,β_i”,γ_i”}与对应时段各行进装置位移变化量{Δs_i,1,Δs_i,2}的关系函数f(·)推导过程如下：

①如图5所示，由几何关系可知

Δs_i,1＝α_i”r_i,1 (5)

Δs_i,2＝α_i”r_i,2 (6)

r_i,2-r_i,1＝d (7)

其中，Δs_i,j＝s_i,j-s_i-1,j，r_i,1、r_i,2分别为内、外侧行进轨迹的虚拟半径，d为两行进装置之间的距离，本实施例中取d＝1。

②结合式(5)～(7)，可知

Δs_i,2-Δs_i,1＝α_i”(r_i,2-r_i,1)＝α_i”d (8)

因此，姿态推算数据{α_i”,β_i”,γ_i”}与对应时段各行进装置位移变化量{Δs_i,1,Δs_i,2}的关系函数f(·)表示为

根据表1数据，结合式(9)，得到姿态参考数据和姿态推算数据对照表，如表2所示。

表2姿态参考数据和姿态推算数据对照表

设定巡检设备航向角偏差阈值ε_α＝0.01、俯仰角偏差阈值ε_β＝0.01和横滚角偏差阈值ε_γ＝0.01，结合式(2)～(4)，得到姿态预测数据如表3所示。

表3姿态预测数据表

根据巡检设备轨迹起点位置数据和各时刻姿态预测数据，结合式(10)，计算各时刻管道巡检设备的位置信息{(x_i,y_i,z_i)|i＝1,2,…,T}如表4所示。

其中，ρ_i为各时段巡检设备行进距离，本实施例取ρ_i＝1。结合表4，绘制管道轨迹如图6所示。

表4巡检设备行进位置信息表

下面对本发明实施例提供的地下管道巡检设备的轨迹测绘装置进行介绍，下文描述的地下管道巡检设备的轨迹测绘装置与上文描述的地下管道巡检设备的轨迹测绘方法可相互对应参照。

图3为本发明实施例提供的地下管道巡检设备的轨迹测绘装置的结构框图，参照图3地下管道巡检设备的轨迹测绘装置可以包括：

获取模块100，用于获取多个行进组件对应的分时位移数据；其中，所述行进组件非共线设置；

位移变化模块200，用于根据所述分时位移数据确定每个预设时间单元内所述行进组件的位移变化量；

姿态模块300，用于根据所述位移变化量确定姿态推算数据；

轨迹模块400，用于根据所述姿态推算数据及预设的轨迹起点位置数据，得到管道轨迹数据。

作为一种优选实施方式，所述轨迹模块400包括：

姿态参考单元，用于从惯性导航组件获取姿态参考数据；

姿态预测单元，用于通过所述姿态推算数据及所述姿态参考数据得到姿态预测数据；

管道轨迹单元，用于根据所述姿态预测数据及预设的轨迹起点位置数据，得到管道轨迹数据。

作为一种优选实施方式，所述姿态预测单元包括：

误差判断单元，用于依次判断相同时间单元内所述姿态参考数据及所述姿态推算数据的差值的是否超出预设的误差范围；

范围外单元，用于当所述差值超出所述误差范围时，将所述姿态参考数据作为对应的时间单元的姿态预测数据；

范围内单元，用于当所述差值未超出所述误差范围时，将所述姿态推算数据作为对应的时间单元的姿态预测数据。

作为一种优选实施方式，所述获取模块100包括：

复数获取单元，用于获取多个行进组件对应的多组复数测量数据；

位移确定单元，用于根据每一组复数测量数据确定对应的行进组件的分时位移数据。

本实施例的地下管道巡检设备的轨迹测绘装置用于实现前述的地下管道巡检设备的轨迹测绘方法，因此地下管道巡检设备的轨迹测绘装置中的具体实施方式可见前文中的地下管道巡检设备的轨迹测绘方法的实施例部分，例如，获取模块100，位移变化模块200，姿态模块300，轨迹模块400，分别用于实现上述地下管道巡检设备的轨迹测绘方法中步骤S101，S102，S103和S104，所以，其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述，在此不再赘述。

本发明所提供的地下管道巡检设备的轨迹测绘装置，通过获取模块100，用于获取多个行进组件对应的分时位移数据；其中，所述行进组件非共线设置；位移变化模块200，用于根据所述分时位移数据确定每个预设时间单元内所述行进组件的位移变化量；姿态模块300，用于根据所述位移变化量确定姿态推算数据；轨迹模块400，用于根据所述姿态推算数据及预设的轨迹起点位置数据，得到管道轨迹数据。本发明根据地下管道巡检设备内部产生的姿态推算数据，确定所述地下管道巡检设备的行动轨迹，进而确认设备经过的地下管道的轨迹，与现有技术相比，无需与外部进行信号传输与数据交换，克服了地理位置定位系统(如GPS)在地下不能精准定位的缺陷，大大提高了巡检设备就的定位精度，从而得到与实际情况更贴近的管道轨迹数据。

一种地下管道巡检设备，其一种具体实施方式的结构示意图如图4所示，称其为具体实施方式四，包括检测组件01、处理组件02、多个非共线设置的行进组件05及与所述行进组件05对应的行进编码器06；

所述检测组件01用于对地下管道进行检测；

所述行进组件05用于驱动所述地下管道巡检设备在所述地下管道内行进；

所述行进编码器06用于记录对应的行进组件05的分时位移数据；

所述处理组件02用于根据所述分时位移数据确定每个预设时间单元内所述行进组件05的位移变化量，并根据所述位移变化量确定姿态推算数据；根据所述姿态推算数据及预设的轨迹起点位置数据，得到管道轨迹数据。

为方便安装，可将所述行进编码器06均安装于所述行进组件05面向管壁的一侧；所述行进组件05可为履带，轮子等组件。

作为一种优选实施方式，所述地下管道巡检设备还包括惯性导航组件03；

所述惯性导航组件03用于确定所述地下管道巡检设备的姿态参考数据；

相应地，所述处理组件02还用于根据所述姿态推算数据及所述姿态参考数据得到姿态预测数据，并根据所述姿态预测数据及预设的轨迹起点位置数据，得到管道轨迹数据。

图4中的04为存储组件04，具体作用可参考前文，需要注意的是，图4仅为结构示意图，其内部各个组件间的位置关系并非必须按照图中排列，图4为展示内部结构用的刨面图，因此其余行进组件05未画出。

作为一种优选实施方式，所述地下管道巡检设备包括至少三个所述行进组件05；

至少有一个所述行进组件05与其余的所述行进组件05不设置于同一水平面上。

行进组件05的数量及位置关系决定了管道测绘的维度，举例说明，若所述地下管道巡检设备仅具有两个位于设备两侧的履带，则所述行进编码器06只能获得处于同一水平面上的两履带的前进路程差异，相当于最后得到的轨迹仅包括设备的二维转向信息，最后绘制的管道轨迹数据就无法包括管道在竖直方向上的信息，而在本具体实施方式中，限定了所述地下管道巡检设备包括三个行进设备，且至少有一个不与另外两个处于同一水平面，这就保证了三个行进组件05上的行进编码其返回的数据中不只有设备的平面二维转向信息，还有竖直方向上的转向信息，从而得到三维的管道轨迹数据，同时提高管道轨迹数据的准确性。

更进一步地，同一所述行进组件05对应多个所述行进编码器06，多个编码器可各自记录对应的行进组件05的分时位移数据，并进行后期校正(如取平均值或中位数)，从而进一步提高后续得到的管道轨迹数据的准确性。

本发明所提供的地下管道巡检设备包括检测组件01、处理组件02、多个非共线设置的行进组件05及与所述行进组件05对应的行进编码器06；所述检测组件01用于对地下管道进行检测；所述行进组件05用于驱动所述地下管道巡检设备在所述地下管道内行进；所述行进编码器06用于记录对应的行进组件05的分时位移数据；所述处理组件02用于根据所述分时位移数据确定每个预设时间单元内所述行进组件05的位移变化量，并根据所述位移变化量确定姿态推算数据；根据所述姿态推算数据及预设的轨迹起点位置数据，得到管道轨迹数据。本发明根据地下管道巡检设备内部产生的姿态推算数据，确定所述地下管道巡检设备的行动轨迹，进而确认设备经过的地下管道的轨迹，与现有技术相比，无需与外部进行信号传输与数据交换，克服了地理位置定位系统(如GPS)在地下不能精准定位的缺陷，大大提高了巡检设备就的定位精度，从而得到与实际情况更贴近的管道轨迹数据。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本发明所提供的地下管道巡检设备的轨迹测绘方法、装置、设备、计算机可读存储介质及地下管道巡检设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种地下管道巡检设备的轨迹测绘方法，其特征在于，包括：

获取多个行进组件对应的分时位移数据；其中，所述行进组件非共线设置；

根据所述分时位移数据确定每个预设时间单元内所述行进组件的位移变化量；

根据所述位移变化量确定姿态推算数据；

根据所述姿态推算数据及预设的轨迹起点位置数据，得到管道轨迹数据。

2.如权利要求1所述的地下管道巡检设备的轨迹测绘方法，其特征在于，所述根据所述姿态推算数据及预设的轨迹起点位置数据，得到管道轨迹数据包括：

从惯性导航组件获取姿态参考数据；

通过所述姿态推算数据及所述姿态参考数据得到姿态预测数据；

根据所述姿态预测数据及预设的轨迹起点位置数据，得到管道轨迹数据。

3.如权利要求2所述的地下管道巡检设备的轨迹测绘方法，其特征在于，所述通过所述姿态推算数据及所述姿态参考数据得到姿态预测数据包括：

依次判断相同时间单元内所述姿态参考数据及所述姿态推算数据的差值的是否超出预设的误差范围；

当所述差值超出所述误差范围时，将所述姿态参考数据作为对应的时间单元的姿态预测数据；

当所述差值未超出所述误差范围时，将所述姿态推算数据作为对应的时间单元的姿态预测数据。

4.如权利要求1所述的地下管道巡检设备的轨迹测绘方法，其特征在于，所述获取多个行进组件对应的分时位移数据包括：

获取多个行进组件对应的多组复数测量数据；

根据每一组复数测量数据确定对应的行进组件的分时位移数据。

5.一种地下管道巡检设备的轨迹测绘装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取多个行进组件对应的分时位移数据；其中，所述行进组件非共线设置；

位移变化模块，用于根据所述分时位移数据确定每个预设时间单元内所述行进组件的位移变化量；

姿态模块，用于根据所述位移变化量确定姿态推算数据；

轨迹模块，用于根据所述姿态推算数据及预设的轨迹起点位置数据，得到管道轨迹数据。

6.一种地下管道巡检设备的轨迹测绘设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述的地下管道巡检设备的轨迹测绘方法的步骤。

7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述的地下管道巡检设备的轨迹测绘方法的步骤。

8.一种地下管道巡检设备，其特征在于，包括检测组件、处理组件、多个非共线设置的行进组件及与所述行进组件对应的行进编码器；

所述检测组件用于对地下管道进行检测；

所述行进组件用于驱动所述地下管道巡检设备在所述地下管道内行进；

所述行进编码器用于记录对应的行进组件的分时位移数据；

所述处理组件用于根据所述分时位移数据确定每个预设时间单元内所述行进组件的位移变化量，并根据所述位移变化量确定姿态推算数据；根据所述姿态推算数据及预设的轨迹起点位置数据，得到管道轨迹数据。

9.如权利要求8所述的地下管道巡检设备，其特征在于，还包括惯性导航组件；

所述惯性导航组件用于确定所述地下管道巡检设备的姿态参考数据；

相应地，所述处理组件还用于根据所述姿态推算数据及所述姿态参考数据得到姿态预测数据，并根据所述姿态预测数据及预设的轨迹起点位置数据，得到管道轨迹数据。

10.如权利要求8所述的地下管道巡检设备，其特征在于，所述地下管道巡检设备包括至少三个所述行进组件；

至少有一个所述行进组件与其余的所述行进组件不设置于同一水平面上。

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