CN113547498A - 一种管道动火连头测量定位划线装置及测量定位划线方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管道动火连头测量定位划线装置及测量定位划线方法，解决现有技术测量精度低、误差大的技术问题。管道动火连头测量定位划线装置包括十字定位测量划线装置和十字定位被测划线装置，十字定位测量划线装置和十字定位被测划线装置均包括十字定位支架，十字定位支架包括十字支架和旋转摆臂，旋转摆臂能够绕十字支架的中心360°转动，测量端十字定位支架的旋转摆臂上设置有用于安装测距装置的转动机构，使得测距装置的发射端的空间姿态可调，以使测距装置的发射端与接收端始终可以对中，基于转动机构转动的角度和测距装置测得的距离可以确定两个待接管道管口的空间相对位置，检测精度高，为管道动火连头施工作业提供有效帮助。

Description

一种管道动火连头测量定位划线装置及测量定位划线方法

技术领域

本申请属于长输管道施工技术领域，具体涉及一种管道动火连头测量定位划线装置及测量定位划线方法。

背景技术

近年来，随着石油天然气行业的迅猛发展，输油管道遍布全国各地，极大地促进了国家经济的发展。油气管道运营中，管道安全隐患整改、改线扩建等工程需要进行动火连头施工，其允许工期短、施工条件差，人工测量及施工方法精度低导致环焊缝区域的残余应力集中显著，大大降低了动火连头施工质量。为缩短施工周期、提高动火连头施工质量，必须准确确定两个待接管道管口的空间相对位置、切割量及下料连接管段(用于连接待接管道切割后形成的两个管口)的形状尺寸。

目前，国内外现有的动火连头施工技术是利用皮尺或钢尺进行人工测量，并凭借施工经验确定下料连接管段的尺寸大小，该方式测量精度低，误差大，误差可达1-2cm，且施工周期长。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种管道动火连头测量定位划线装置及测量定位划线方法，能够精准确定两个待接管道管口的空间相对位置，缩短施工周期、提高动火连头施工质量。

实现本发明目的所采用的技术方案为，一种管道动火连头测量定位划线装置，包括十字定位测量划线装置和十字定位被测划线装置；所述十字定位测量划线装置包括测量端十字定位支架以及测距装置的发射端；所述十字定位被测划线装置包括被测端十字定位支架以及测距装置的接收端；所述测量端十字定位支架与所述被测端十字定位支架的结构相同，均包括十字支架和旋转摆臂，所述旋转摆臂与所述十字支架的中心转动连接；所述测距装置的发射端和接收端分别安装于对应的所述旋转摆臂上，所述测量端十字定位支架的旋转摆臂上设置有转动机构，所述测距装置的发射端通过所述转动机构安装于对应的所述旋转摆臂上。

可选的，所述测量端十字定位支架与所述被测端十字定位支架均还包括转动轴承，所述转动轴承的外圈或内圈与所述十字支架固定连接，所述旋转摆臂固定安装于所述转动轴承的内圈或外圈上；所述转动轴承上设置有角度盘或者角度刻度，且所述角度盘/角度刻度的圆心和所述转动轴承的圆心均与所述十字支架的中心重合。

可选的，所述旋转摆臂上正对所述角度盘/角度刻度的位置设置有放大镜；所述旋转摆臂的端部与所述转动轴承的内圈固定连接；所述旋转摆臂的端部设置有圆弧槽，所述圆弧槽的曲率半径大于所述转动轴承的外圈半径；所述旋转摆臂上设置有锁紧螺钉，所述锁紧螺钉抵紧所述角度盘或所述转动轴承的外圈。

可选的，所述转动机构包括垂直连接的水平旋转滑台和竖向旋转滑台，所述水平旋转滑台水平安装，所述竖向旋转滑台竖直安装，所述水平旋转滑台和所述竖向旋转滑台中的其中一个与所述测量端十字定位支架的旋转摆臂连接，另一个用于安装所述测距装置的发射端，且所述测距装置的发射端安装于所述水平旋转滑台和所述竖向旋转滑台的中轴线相交处；所述水平旋转滑台和所述竖向旋转滑台上均设置有角度刻度。

可选的，所述测距装置为激光测距装置，所述激光测距装置的发射端为激光发射器，所述激光测距装置的接收端为被测板；所述激光发射器和所述被测板分别通过安装盒设置于所述旋转摆臂上；所述被测板上设置有十字划线以及与所述十字划线的水平线平行的上平行线和下平行线。

可选的，所述管道动火连头测量定位划线装置还包括划线被测装置，所述划线被测装置包括连接的靶向板和用于吸附管道的磁吸装置，所述靶向板上设置有刻度；与所述被测板连接的所述安装盒的内部设置有划线激光器。

可选的，所述十字支架包括垂直连接的水平十字杆和竖直十字杆，所述水平十字杆的两臂上和所述竖直十字杆的两臂上均设置有刻度标尺。

可选的，所述水平十字杆的刻度标尺所在位置还均设置有导轨滑块机构，所述导轨滑块机构的导轨与所述水平十字杆固定连接，所述导轨滑块机构的滑块上设置有滚轮、刻度指针和弹簧，所述弹簧的一端与所述水平十字杆连接、另一端用于抵紧所述滑块；所述水平十字杆和/或所述竖直十字杆上固定安装有水准仪。

可选的，所述十字支架的四个端部分别固定安装有固定板，所述固定板与所述十字支架垂直，所述固定板上安装有手拧螺丝；或者所述十字支架的四个端部分别滑动安装有滑动板，所述滑动板上设置有用于将所述滑动板位置锁定的锁紧件；所述十字定位测量划线装置和所述十字定位被测划线装置通过所述固定板/滑动板安装于两个待接管道管口的管口。

根据同样的发明构思，本发明还对应提供了一种基于上述的管道动火连头测量定位划线装置的测量定位划线方法，包括如下步骤：

将所述十字定位测量划线装置和所述十字定位被测划线装置分别安装于两个待接管道管口上；

将所述十字定位测量划线装置和所述十字定位被测划线装置的所述旋转摆臂分别转动至角度盘的第一预设角度位置；通过所述转动机构调节所述测距装置的发射端的空间姿态，以使所述测距装置的发射端与接收端对中，获取所述转动机构转动的第一角度和所述测距装置测得的第一距离；

将所述十字定位被测划线装置的所述旋转摆臂转动至角度盘的第二预设角度位置；通过所述转动机构调节所述测距装置的发射端的空间姿态，以使所述测距装置的发射端与接收端对中，获取所述转动机构转动的第二角度和所述测距装置测得的第二距离；

将所述十字定位被测划线装置的所述旋转摆臂转动至角度盘的第三预设角度位置；通过所述转动机构调节所述测距装置的发射端的空间姿态，以使所述测距装置的发射端与接收端对中，获取所述转动机构转动的第三角度和所述测距装置测得的第三距离；

基于所述测距装置的发射端所在的位置，以及获取的第一角度和第一距离、第二角度和第二距离、第三角度和第三距离，确定所述十字定位被测划线装置的所述旋转摆臂所在的平面上三个对应点的空间相对位置，得出两个待接管道管口的空间位置方程，建立三维模型，进而确定所述两个待接管道管口的空间相对位置、切割量及下料连接管段的形状尺寸；

根据得到的所述空间相对位置、切割量及下料连接管段的形状尺寸，在两个待接管道管口外管壁上划出切割轨迹，完成作业。

由上述技术方案可知，本发明提供的管道动火连头测量定位划线装置，包括十字定位测量划线装置和十字定位被测划线装置，十字定位测量划线装置和十字定位被测划线装置分别用于固定在两个待接管道管口上；十字定位测量划线装置和十字定位被测划线装置均包括十字定位支架，在两个十字定位支架上分别安装有测距装置的发射端和接收端，以进行管口测距；十字定位支架包括十字支架和旋转摆臂，十字支架一方面充当旋转摆臂的安装基础，另一方面用于将整个管道动火连头测量定位划线装置固定在管道上，旋转摆臂与十字支架的中心转动连接，使得旋转摆臂能够绕十字支架的中心360°转动，测量端十字定位支架的旋转摆臂上设置有转动机构，测距装置的发射端通过转动机构安装于对应的旋转摆臂上，使得测距装置的发射端的空间姿态可调，以使测距装置的发射端与接收端始终可以对中，基于转动机构转动的角度和测距装置测得的距离可以确定两个待接管道管口的空间相对位置。

与现有技术相比，本发明提供的管道动火连头测量定位划线装置操作简单，并且对作业现场条件要求低，由于是通过测距装置和角度盘分别获取管口距离以及转动角度，检测精度高，为管道动火连头施工作业提供有效帮助。

本发明提供的测量定位划线方法基于上述的管道动火连头测量定位划线装置而实施，因而具有上述管道动火连头测量定位划线装置的全部优点，本发明提供的测量定位划线方法通过将十字定位被测划线装置的旋转摆臂转动至角度盘的三个预设角度位置，并调节测距装置的发射端或接收端的位置，以使测距装置的发射端与接收端对中，获取转动机构转动的角度和测距装置测得的距离，基于测距装置的发射端所在的位置以及获取的三组数据，确定十字定位被测划线装置的旋转摆臂所在的平面上三个对应点的空间相对位置，得出两个待接管道管口的空间位置方程，建立三维模型，进而确定两个待接管道管口的空间相对位置、切割量及下料连接管段的形状尺寸，上述参数为管道动火连头施工作业提供有效帮助；根据上述参数在两个待接管道管口外管壁上划出切割轨迹。本发明提供的测量定位划线方法操作简单，测量精度高，误差可控制在2mm以内。

附图说明

图1为本发明实施例1的管道动火连头测量定位划线装置中十字定位测量划线装置的结构示意图。

图2为本发明实施例1的管道动火连头测量定位划线装置中十字定位被测划线装置的结构示意图。

图3为图1和图2的管道动火连头测量定位划线装置中十字支架的爆炸图。

图4为图1和图2的管道动火连头测量定位划线装置中旋转摆臂的结构示意图。

图5为本发明实施例1的管道动火连头测量定位划线装置中的划线被测装置的结构示意图。

图6为本发明实施例2的测量定位划线方法的流程框图。

附图标记说明：100-十字定位测量划线装置；200-十字定位被测划线装置；300-划线被测装置，310-靶向板，320-磁吸装置；10-十字定位支架，11-十字支架，111-水平十字杆，112-竖直十字杆，113-固定板，12-旋转摆臂，121-圆弧槽，13-角度盘，14-转动轴承，15-放大镜，16-刻度标尺，17-导轨滑块机构，171-固定滑块，172-可动滑块，173-盲槽，18-滚轮，19-刻度指针；20-测距装置的发射端(激光发射器)；30-测距装置的接收端(被测板)；40-安装盒；50-转动机构，51-水平旋转滑台，52-竖向旋转滑台；60-划线激光器；70-水准仪。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。

实施例1：

本发明实施例提供一种管道动火连头测量定位划线装置，包括十字定位测量划线装置100和十字定位被测划线装置200，十字定位测量划线装置100和十字定位被测划线装置200分别用于固定在两个待接管道管口上，两个管口可以是待接管道经切割得到，也可以是需要对接的两个独立管道的管口，管口的具体形式本发明不做限定。

参见图1和图2，十字定位测量划线装置100包括测量端十字定位支架10以及测距装置的发射端20；十字定位被测划线装置200包括被测端十字定位支架10以及测距装置的接收端；测量端十字定位支架10与被测端十字定位支架10的结构相同，均包括十字支架11和旋转摆臂12，旋转摆臂12与十字支架11的中心转动连接，十字支架11一方面充当旋转摆臂12的安装基础，另一方面用于将整个管道动火连头测量定位划线装置固定在管道上，旋转摆臂12与十字支架11的中心转动连接，使得旋转摆臂12能够绕十字支架11的中心360°转动；测距装置的发射端20和接收端30分别安装于对应的旋转摆臂12上，以进行管口测距，测量端十字定位支架10的旋转摆臂12上设置有转动机构50，测距装置的发射端20通过转动机构50安装于对应的旋转摆臂12上，使得测距装置的发射端20的空间姿态可调，便于测距装置的发射端20与接收端30始终可以对中，基于转动机构50转动的角度和测距装置测得的距离可以确定两个待接管道管口的空间相对位置。

为了提高旋转摆臂12的旋转稳定性，保证旋转摆臂12在旋转时始终处于同一个旋转平面，本实施例中，测量端十字定位支架10与被测端十字定位支架10均还包括转动轴承14，如图1和图2所示，转动轴承14的外圈或内圈与十字支架11固定连接，旋转摆臂12固定安装于转动轴承14的内圈或外圈上，转动轴承14上设置有角度盘13或者角度刻度，且角度盘13/角度刻度的圆心和转动轴承14的圆心均与十字支架11的中心重合，即角度刻度可以独立设置形成角度盘13或者附着在转动轴承14上。更为具体的，转动轴承14的外圈可与十字支架11固定连接、内圈与旋转摆臂12固定连接。在另一实施例中，也可以设置为转动轴承14的内圈与十字支架11固定连接、外圈与旋转摆臂12固定连接。角度盘13固定安装于转动轴承14的内圈或者外圈均可，优选为角度盘13与十字支架11相对静止，而旋转摆臂12可相对于角度盘13转动，便于读数。

本实施例中，旋转摆臂12上设置有锁紧螺钉，锁紧螺钉抵紧角度盘或者转动轴承的外圈，在旋转摆臂12转动到设定的角度时，通过锁紧螺钉抵紧角度盘或者转动轴承的外圈，以抵抗旋转摆臂12及其上的安装物的重量。由于轴承容易坏，因此一般需要避免局部受力，故而本实施例中，转动轴承14上设置有角度盘13，锁紧螺钉具体抵紧角度盘13，同时也可以避免在轴承上直接设置角度刻度而破坏轴承结构。

为方便读数，本实施例中，旋转摆臂12上正对角度盘13的角度刻度的位置设置有放大镜15；该放大镜15可直接嵌入旋转摆臂12中，也可通过支架安装在旋转摆臂12上，放大镜15用于放大角度盘13刻度，便于读取角度更加精确。由于本实施例中旋转摆臂12的端部与转动轴承14的内圈固定连接，旋转摆臂12的端部设置有圆弧槽121，圆弧槽121的曲率半径大于转动轴承14的外圈半径，以在旋转时候不摩擦轴承外圈，如图4所示。

转动机构50可以采用现有任一可进行空间旋转的机构，例如机械臂等。为了提高检测精度，参见图1，本实施例中，转动机构50包括垂直连接的水平旋转滑台51和竖向旋转滑台52，旋转滑台具有微调手轮和手拧螺丝，微调手轮用于微调滑台转动角度，手拧螺丝可以锁紧滑台，使其固定不转，滑台上的孔为螺纹孔，用于固定连接件，连接件上固接测距装置等。滑台表面带有角度刻度，可以读取测距装置的旋转角度，精度可达0.015°。

参见图1和图2，本实施例中，水平旋转滑台51水平安装，竖向旋转滑台52竖直安装，水平旋转滑台51和竖向旋转滑台52中的其中一个与测量端十字定位支架10的旋转摆臂12连接，另一个用于安装测距装置的发射端20。更为具体的，水平旋转滑台51与测量端十字定位支架10的旋转摆臂12连接，竖向旋转滑台52安装于水平旋转滑台51上，安装测距装置的发射端20安装于竖向旋转滑台52上。当然在其他实施例中，水平旋转滑台51和竖向旋转滑台52的安装关系也可以互换，本发明不做限制。测距装置的发射端20安装于水平旋转滑台51和竖向旋转滑台52的中轴线相交处，水平旋转滑台51可以带动激光测距模块水平方向旋转，竖向旋转滑台52可以带动激光测距模块竖直方向旋转，基于两旋转滑台，测距装置便可发射至允许范围空间任意位置。

在测距装置的选择上，本实施例采用激光测距装置，激光测距装置的发射端20为激光发射器、接收端30为被测板。激光测距装置操作简单，检测精度高，并且对作业现场条件要求低。为实现稳定连接，本实施例中，激光发射器和被测板分别通过安装盒40设置于旋转摆臂12上，安装盒40呈盒状，内部具有空腔，激光发射器在安装时位于安装盒40的空腔中，被测板在安装时是固定在安装盒40的端面上。被测板上设置有十字划线以及与十字划线的水平线平行的上平行线和下平行线，用于确定激光接收位置。十字划线的交点为被测点，十字划线的水平线上下的上平行线与下平行线用于定位，方便确定激光打到哪个位置，距离被测点多远等信息。

在划线装置的选择上，可以直接采用钢尺辅助划线，也可以借助其他划线装置划线。本实施例中，管道动火连头测量定位划线装置还包括划线被测装置300，参见图5，划线被测装置300包括连接的靶向板310和磁吸装置320，靶向板310上设置有刻度，刻度用于确定被测点位置，磁吸装置320可以吸附到管道外壁，便于快速划线。为了配合划线被测装置300的使用，与被测板30连接的安装盒40的内部设置有划线激光器60，通过测量端的激光发射器30以及被测端的划线激光器60，可分别进行测量端管口外管壁的划线和被测端管口外管壁的划线。

对于整个管道动火连头测量定位划线装置，十字支架11一方面充当旋转摆臂12和角度盘13的安装基础，另一方面用于将整个管道动火连头测量定位划线装置固定在管道上。因此要求十字支架11具有一定的结构强度。十字支架11具体可以采用一体式结构，也可以采用分体式结构，参见图3，本实施例中，十字支架11包括垂直连接的水平十字杆111和竖直十字杆112，水平十字杆111的中心具有凹槽，用于容纳竖直十字杆112，使两个十字杆拼装时保证垂直度。

水平十字杆111的两臂上和竖直十字杆112的两臂上均设置有刻度标尺16。通过在两侧均设置刻度可使两侧读数相等进而确定管口中心，实现管口对中定位。十字定位测量划线装置100和十字定位被测划线装置200的水平十字杆111的刻度标尺16所在位置还均设置有导轨滑块机构17，导轨滑块机构17的导轨、滑块中的一个与水平十字杆111固定连接，另一个上设置有滚轮18和刻度指针19。本实施例中导轨与水平十字杆111固定连接，滑块上设置有滚轮18和刻度指针19，滑块上还设置有锁紧螺钉。滚轮18用于贴紧管道内壁滑动，并在导轨滑块机构17的配合下抵紧管道内壁，打开滑块固定锁后，滑块带动滚轮18向外移动，顶到管道内管壁上，滚轮18内部具有轴承，可以旋转且转动顺畅，使装置贴在管口水平竖直调节位置时更顺畅，通过刻度指针19可方便读取刻度。而竖直十字杆112上的刻度标尺16的读数是采用人工读数，检测时竖直十字杆112与管口端面贴合，管口内轮廓线与外轮廓线自动形成刻度指针。为了便于读数，竖直十字杆112上的两个刻度标尺16采用有机玻璃，透明材质方便读数。

为了保证滚轮18始终与管道内壁抵紧，本实施例中，滑块上设置有弹簧，弹簧的一端与水平十字杆111连接、另一端用于抵紧滑块或者待接管道管口的内管壁，保证滚轮18始终与管道内壁接触。参见图1，导轨滑块机构17的导轨上安装有两个滑块，其中一个滑块为固定滑块171、与水平十字杆111固定连接，另一个滑块为可动滑块172、可沿导轨滑动，在固定滑块171和可动滑块172中分别开设有开口相对的盲槽173，弹簧安装于盲槽173中，通过压缩弹簧提供滚轮18向管道内壁的压紧力。

水平十字杆111和/或竖直十字杆112上固定安装有水准仪70，水准仪的具体安装数量和位置根据实际需要而定，水准仪70精度较高，在固定装置时，首先通过整体旋转装置，使高精度水准仪70水平，然后水平竖直调节装置位置，使水平十字杆111和竖直十字杆112两端刻度均相等，即可保证装置中心与管口截面中心重合。

本实施例中，十字定位测量划线装置100和十字定位被测划线装置200分别安装于两个待接管道管口的管口处，为了稳定固定在管口，本实施例中，十字支架11的四个端部分别固定安装有固定板113，固定板113与十字支架11垂直，固定板113上安装有手拧螺丝，手拧螺丝具有两个作用，其一是适应不同椭圆度的管口，使装置在管口外管壁上卡紧；其二拧手拧螺丝可以微调装置的位置。

在其他可选实施例中，为了将装置稳定固定在管口，还可在十字支架11的四个端部分别滑动安装有滑动板，滑动板上设置有用于将滑动板位置锁定的锁紧件，滑动板可相对于十字支架11滑动，因而可将装置卡紧在管口并且微调装置的位置，通过锁紧件将滑动板位置锁定。

本发明提供的管道动火连头测量定位划线装置操作简单，并且对作业现场条件要求低，由于是通过测距装置和角度盘13分别获取管口距离以及转动角度，检测精度高，为管道动火连头施工作业提供有效帮助。

实施例2：

基于同样的发明构思，本实施例提供一种测量定位划线方法，该方法基于上述实施例1的管道动火连头测量定位划线装置而实施，参见图6，该方法包括如下步骤：

(1)将十字定位测量划线装置100和十字定位被测划线装置200分别安装于两个待接管道管口上。

具体的，首先通过整体旋转管道动火连头测量定位划线装置，使高精度水准仪70水平，然后水平竖直调节装置位置，使水平十字杆111和竖直十字杆112两端刻度均相等，保证装置中心与管口截面中心重合，最后通过调节十字支架11的四个固定板113上的手拧螺丝，将十字定位测量划线装置100和十字定位被测划线装置200分别固定在两个待接管道的管口。

(2)将十字定位测量划线装置100和十字定位被测划线装置200的旋转摆臂12分别转动至角度盘13的第一预设角度位置；通过转动机构50调节测距装置的发射端20的空间姿态，以使测距装置的发射端20与接收端30对中，获取转动机构50转动的第一角度和测距装置测得的第一距离。

具体的，本实施例中，第一预设角度位置为角度盘13的0度位置，即竖直朝上的位置。分别转动十字定位测量划线装置100和十字定位被测划线装置200的旋转摆臂12至角度盘13的0度位置，打开激光测距装置，调节水平旋转滑台51和竖向旋转滑台52，使激光发射至十字定位被测划线装置200的被测板指定位置，读取水平旋转滑台51和竖向旋转滑台52上对应的角度刻度以及激光测距装置测得的距离。

(3)将十字定位被测划线装置200的旋转摆臂12转动至角度盘13的第二预设角度位置；通过转动机构50调节测距装置的发射端20的空间姿态，以使测距装置的发射端20与接收端30对中，获取转动机构50转动的第一角度和测距装置测得的第二距离。

具体的，本实施例中，第二预设角度位置为角度盘13的90度位置。

(4)将十字定位被测划线装置200的旋转摆臂12转动至角度盘13的第三预设角度位置；通过转动机构50调节测距装置的发射端20的空间姿态，以使测距装置的发射端20与接收端30对中，获取转动机构50转动的第一角度和测距装置测得的第三距离。

具体的，本实施例中，第二预设角度位置为角度盘13的180度位置。

(5)基于测距装置的发射端20所在的位置，以及获取的第一角度和第一距离、第二角度和第二距离、第三角度和第三距离，确定十字定位被测划线装置200的旋转摆臂12所在的平面上三个对应点的空间相对位置，得出两个待接管道管口的空间位置方程，建立三维模型，进而确定两个待接管道管口的空间相对位置、切割量及下料连接管段的形状尺寸。具体的，在管道动火连头计算软件中输入上述检测数据，通过计算处理，得出两管口空间位置方程，建立三维模型，可基于所测得数据自动计算两待接管道管口空间相对位置、切割量及下料连接管段的尺寸，为动火连头接管提供可靠依据。

(6)根据得到的空间相对位置、切割量及下料连接管段的形状尺寸，在两个待接管道管口外管壁上划出切割轨迹，完成作业。

具体的，将旋转摆臂12转动至角度盘13的0度位置，将划线被测装置300通过磁吸装置320吸附到管道外壁，并且划线被测装置300正对角度盘13的0度位置，通过该侧的激光发射器30或划线激光器60发射激光至靶向板310，待激光发射器30或划线激光器60测得的距离等于设定值时，在划线被测装置300所在处划线。随后将旋转摆臂12转动至角度盘13的30度位置，重复上述划线操作。每隔角度盘13的30度进行一次划线，将划线连接即可得到切割轨迹。当然，划线间隔也可设置为其他角度间隔，例如15°等，本发明不做限制。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种管道动火连头测量定位划线装置，其特征在于：包括十字定位测量划线装置和十字定位被测划线装置；所述十字定位测量划线装置包括测量端十字定位支架以及测距装置的发射端；所述十字定位被测划线装置包括被测端十字定位支架以及测距装置的接收端；所述测量端十字定位支架与所述被测端十字定位支架的结构相同，均包括十字支架和旋转摆臂，所述旋转摆臂与所述十字支架的中心转动连接；所述测距装置的发射端和接收端分别安装于对应的所述旋转摆臂上，所述测量端十字定位支架的旋转摆臂上设置有转动机构，所述测距装置的发射端通过所述转动机构安装于对应的所述旋转摆臂上。

2.如权利要求1所述的管道动火连头测量定位划线装置，其特征在于：所述测量端十字定位支架与所述被测端十字定位支架均还包括转动轴承，所述转动轴承的外圈或内圈与所述十字支架固定连接，所述旋转摆臂固定安装于所述转动轴承的内圈或外圈上；所述转动轴承上设置有角度盘或者角度刻度，且所述角度盘/角度刻度的圆心和所述转动轴承的圆心均与所述十字支架的中心重合。

3.如权利要求2所述的管道动火连头测量定位划线装置，其特征在于：所述旋转摆臂上正对所述角度盘/角度刻度的位置设置有放大镜；所述旋转摆臂的端部与所述转动轴承的内圈固定连接；所述旋转摆臂的端部设置有圆弧槽，所述圆弧槽的曲率半径大于所述转动轴承的外圈半径；所述旋转摆臂上设置有锁紧螺钉，所述锁紧螺钉抵紧所述角度盘或所述转动轴承的外圈。

4.如权利要求1所述的管道动火连头测量定位划线装置，其特征在于：所述转动机构包括垂直连接的水平旋转滑台和竖向旋转滑台，所述水平旋转滑台水平安装，所述竖向旋转滑台竖直安装，所述水平旋转滑台和所述竖向旋转滑台中的其中一个与所述测量端十字定位支架的旋转摆臂连接，另一个用于安装所述测距装置的发射端，且所述测距装置的发射端安装于所述水平旋转滑台和所述竖向旋转滑台的中轴线相交处；所述水平旋转滑台和所述竖向旋转滑台上均设置有角度刻度。

5.如权利要求4所述的管道动火连头测量定位划线装置，其特征在于：所述测距装置为激光测距装置，所述激光测距装置的发射端为激光发射器，所述激光测距装置的接收端为被测板；所述激光发射器和所述被测板分别通过安装盒设置于所述旋转摆臂上；所述被测板上设置有十字划线以及与所述十字划线的水平线平行的上平行线和下平行线。

6.如权利要求5所述的管道动火连头测量定位划线装置，其特征在于：所述管道动火连头测量定位划线装置还包括划线被测装置，所述划线被测装置包括连接的靶向板和用于吸附管道的磁吸装置，所述靶向板上设置有刻度；与所述被测板连接的所述安装盒的内部设置有划线激光器。

7.如权利要求1所述的管道动火连头测量定位划线装置，其特征在于：所述十字支架包括垂直连接的水平十字杆和竖直十字杆，所述水平十字杆的两臂上和所述竖直十字杆的两臂上均设置有刻度标尺。

8.如权利要求7所述的管道动火连头测量定位划线装置，其特征在于：所述水平十字杆的刻度标尺所在位置还均设置有导轨滑块机构，所述导轨滑块机构的导轨与所述水平十字杆固定连接，所述导轨滑块机构的滑块上设置有滚轮、刻度指针和弹簧，所述弹簧的一端与所述水平十字杆连接、另一端用于抵紧所述滑块；所述水平十字杆和/或所述竖直十字杆上固定安装有水准仪。

9.如权利要求1-8中任一项所述的管道动火连头测量定位划线装置，其特征在于：所述十字支架的四个端部分别固定安装有固定板，所述固定板与所述十字支架垂直，所述固定板上安装有手拧螺丝；或者所述十字支架的四个端部分别滑动安装有滑动板，所述滑动板上设置有用于将所述滑动板位置锁定的锁紧件；所述十字定位测量划线装置和所述十字定位被测划线装置通过所述固定板/滑动板安装于两个待接管道管口的管口。

10.一种基于权利要求1-9中任一项所述的管道动火连头测量定位划线装置的测量定位划线方法，其特征在于，包括如下步骤：

将所述十字定位测量划线装置和所述十字定位被测划线装置分别安装于两个待接管道管口上；

将所述十字定位测量划线装置和所述十字定位被测划线装置的所述旋转摆臂分别转动至角度盘的第一预设角度位置；通过所述转动机构调节所述测距装置的发射端的空间姿态，以使所述测距装置的发射端与接收端对中，获取所述转动机构转动的第一角度和所述测距装置测得的第一距离；

将所述十字定位被测划线装置的所述旋转摆臂转动至角度盘的第二预设角度位置；通过所述转动机构调节所述测距装置的发射端的空间姿态，以使所述测距装置的发射端与接收端对中，获取所述转动机构转动的第二角度和所述测距装置测得的第二距离；

将所述十字定位被测划线装置的所述旋转摆臂转动至角度盘的第三预设角度位置；通过所述转动机构调节所述测距装置的发射端的空间姿态，以使所述测距装置的发射端与接收端对中，获取所述转动机构转动的第三角度和所述测距装置测得的第三距离；

基于所述测距装置的发射端所在的位置，以及获取的第一角度和第一距离、第二角度和第二距离、第三角度和第三距离，确定所述十字定位被测划线装置的所述旋转摆臂所在的平面上三个对应点的空间相对位置，得出两个待接管道管口的空间位置方程，建立三维模型，进而确定所述两个待接管道管口的空间相对位置、切割量及下料连接管段的形状尺寸；

根据得到的所述空间相对位置、切割量及下料连接管段的形状尺寸，在两个待接管道管口外管壁上划出切割轨迹，完成作业。

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