CN115200487A - 一种大口径管道的安全测量装置及安全评估方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种大口径管道的安全测量装置，截面尺寸测量装置包括基台，旋转平台，全角度激光测距装置，水平仪，全角度激光测距装置包括刻度盘、指针和激光测距仪；弯曲度测量装置包括大功率推进器，光纤陀螺仪和信息集成与速度感知系统；信息集成与速度感知系统用于汇集摄像头、光纤、加速度、定位等关键参数，并可以实时传输；本发明还提供一种大口径管道的安全评估方法，包括：获取大口径管道在不同时期的截面变形，对比不同时期的截面尺寸、轴向形变和弯曲度，评估截面变形程度；本发明将截面尺寸、轴向形变和弯曲度三个指标作为大口径管道的安全评估方法中的重要指标，该方法安全可靠，适合于大口径管道的安全评估。

Description

一种大口径管道的安全测量装置及安全评估方法
技术领域
本发明涉及测量技术领域，具体涉及一种大口径管道的安全测量装置及安全评估方法。
背景技术
为了解决区域间水资源分布不均，促进我国经济和生态协调发展，我国已建和在建多项大型输调水工程。输调水管道大部分埋于地下，是隐蔽工程，随着输调水工程过流流量增加的需要，目前在役运行的输调水管道不仅直径越来越大，且所处的环境越来越恶劣。
为了充分发挥输调水管道工程运行效益，确保工程安全运行，有必要定期对在役埋地运行的输调水管道开展质量检测工作，截面变形作为大口径管道质量检测中的重要参数，对工程质量评价具有重要意义，然而，对于大口径管道(比如大于3米的管道)，在三维空间区域内难以准确获截面变形，目前，没有针对在役大口径输水管道截面变形的检测的成熟设备和方法，而现场检测中，大多采用激光测距仪，象征性的测出两条在役管道的直径，其检测精度不足，误差较大，因此，针对这一现实问题，本发明拟发明一种在役埋地运行大口径管道的安全测量装置，用于检测管道的截面变形。
发明内容
发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供的安全测量装置及安全评估方法，可以便捷快速的测量大口径管道的截面尺寸、轴向形变以及弯曲度，准确、可靠且成本低，可量产。
技术方案：本发明的一种大口径管道的安全测量装置，包括截面尺寸测量装置和弯曲度测量装置；
截面尺寸测量装置包括基台，基台的上方设置有旋转平台，旋转平台上设置有全角度激光测距装置，基台的周围悬挂有水平仪，全角度激光测距装置包括刻度盘、指针和激光测距仪，激光测距仪跟随指针转动；
刻度盘的中部设置有与旋转平台同轴的旋转中心，旋转中心带动刻度盘随旋转平台旋转，刻度盘上还设置有指针，指针指向刻度，指针与刻度盘的连接处设置有激光测距仪。
进一步地，弯曲度测量装置包括可调节高度的第一前进装置、第二前进装置和第三前进装置，第一前进装置与第二前进装置之间通过第一弯曲度连接杆连接，第二前进装置和第三前进装置之间通过第二弯曲度连接杆连接；整个装置具有一定重量，不会在水中浮起。
第一前进装置的尾部设置有大功率推进器，大功率推进器可以保证装置沿管线方向匀速前进；第一前进装置的顶部设置有至少两个光纤陀螺仪和信息集成与速度感知系统；光纤陀螺仪用于校核所测量的前进装置的加速度；信息集成与速度感知系统用于汇集摄像头、光纤、加速度、定位等关键参数，并可以实时传输。
第二前进装置的顶部设置有定位器；
第三前进装置的头部设置有摄像头，摄像头为全景防水摄像头；
第一弯曲度连接杆、第二弯曲度连接杆、大功率推进器、光纤陀螺仪、定位器和摄像头分别与信息集成与速度感知系统信号连接，实现数据的输入和输出。
进一步地，第一弯曲度连接杆与第二弯曲度连接杆结构一致，于周向均匀分布有至少四根用于测量连接杆形变的光纤传感器，可以实时监测量连接杆变形；前进装置通过可伸缩的并且遥控调节的地轮杆连接有地轮，通过遥控调节地轮杆的伸缩来控制前进装置的高低以及倾斜度，同时可以保持装置的整体稳定。
本发明还提供一种大口径管道的安全评估方法，包括：
获取大口径管道在不同时期的截面变形，截面变形的参考参数包括截面尺寸、轴向形变和弯曲度；
对比不同时期的截面尺寸、轴向形变和弯曲度，评估截面变形程度；若管道为刚性材料，于安全范围内，截面变形应≤0.02～0.03倍的直径，若管道为化学建材管道，于安全范围内，截面变形应≤0.05倍的直径；
根据截面变形程度换算管道的内力，例如根据王德洋等人提出的根据应变计算管道弯矩的方法计算得到管道的内力
Figure BDA0003813201560000021
计算公式如下：
Figure BDA0003813201560000031
另外，可以根据管道安全规范评估是否超过规范限值，例如CJJ101-2016《埋地塑料给水管道工程技术规程》管道安全规范；
进一步地，截面尺寸的测量方法为利用截面尺寸测量装置作出如下步骤：
步骤1、寻找管道内壁最低点；
步骤1具体的为：
1.1将测量装置放置于管底，确保基台四角均与管道接触；
1.2微微移动设备，使外悬挂水平仪的气泡均处于正中心；
步骤2、寻找管道中轴线；
步骤2具体的为：
2.1开启激光测距仪，调至即时测量模式；
2.2将指针固定于45°角；
2.3人工手动操作将旋转平台缓慢旋转一周，使得激光测距仪读数为最小值；
2.4读取激光测距仪当前读数，记为A，随后轻微调节旋转平台，使得指针分别偏移正负1°，并记录下此刻的读数，分别为B和C；
当A为最小值时，转至步骤2.5；
当B或C为最小值时，转至步骤2.6；
2.5记录此刻的A点到激光测距仪之间的连线为管道中轴线；
2.6选取最小值的那一点，重复步骤2.1～2.4直至位于中心点的数据为最小值，从而得到管道中轴线；
步骤3、测量竖直方向管道内径；
步骤4、测量横向方向管道内径。
进一步地，步骤3具体的为：
3.1将指针调至刻度盘正中，指向90°，读取此刻的数据R90；
3.2测量此刻激光测距仪距离管底的距离x，所以管道的竖向直径为：
R1＝x+R90
进一步地，步骤4具体的为：
4.1调整指针，将指针指向0°方向；
4.2切换激光测距仪模式，进入智能测算模式，读取此刻的数据R2；R2即为管道的横向直径。
激光测距仪具有两种测量模式，一种为即时测量模式，另一种为智能测算模式；
智能测算模式测量的为实时横轴数据，测算公式如下：
R2＝y×cosα
其中，y为指针角度为α时，激光测距仪至管道内壁的距离。
进一步地，轴向形变的测量方法为利用轴向形变测量装置作出如下步骤：
S1、寻找管道截面A的最高点x；
S1具体的为：
S1.1将测量装置放置于管道截面A的管底；
S1.2微微移动设备，使外悬挂水平仪的气泡均处于正中心；
S1.3开启激光测距仪，调至即时测量模式；
S1.4将指针固定于90°角；
S1.5人工手动操作将旋转平台自由旋转，使得激光测距仪读数为最小值，该点为管壁最高点。
S2、寻找管道截面A’的最高点x’；
S2具体的为：
S2.1仍将测量装置放置于管道截面A的管底；
S2.2微微移动设备，使外悬挂水平仪的气泡均处于正中心；
S2.3开启激光测距仪，调至即时测量模式；
S2.4将指针固定于45°角；朝向管道布置方向；
S2.5人工手动操作将旋转平台自由旋转，使得激光测距仪读数为最小值，该点为管道截面A’的最高点x’；
S2.6连接xx’,即为管线的实际方向，和最初管线方向比较，即可得知管线是否发生轴向形变。
进一步地，弯曲度测量方法为利用弯曲度测量装置作出如下步骤：
步骤A、启动大功率推进器，实现匀速推进，到达测量位置后调节地轮保持整个测量装置稳定；
步骤B、启动测量，根据加速度示数和智能感知弯曲度连接杆的弯曲度，根据光纤应变计算挠度；
步骤C、根据光纤陀螺仪校核挠度；具体的为：
步骤C-1、检查陀螺仪加速度，确定连接杆弯曲时加速度是否发生改变；
步骤C-2、对比多个陀螺仪数据，进一步确定结果的准确性
步骤D、根据定位器，获取发生弯曲的位置。
进一步地，步骤A具体的为：将弯曲度测量装置正对管线方向，放置在管底，若为有水的管道，则将弯曲度测量装置浸入水中1分钟以上，并慢速启动大功率推进器，实现装置在有水管内的稳定行进；
步骤B具体的为：
步骤B-1、通过智能感知弯曲度连接杆上光纤的应变信息重建连接杆挠度曲线，并将连接杆两端的高度差作为管道沉降量；
步骤B-2、挠曲线重建方法如下：
Figure BDA0003813201560000061
(θi-1≤θ≤θi)
θi＝θi-1+Δθ＝θi-1+Si/ρi
其中，第i段弧线的虚拟圆心的坐标为(Oix,Oiy)，Si、ρi和θi分别为i的弧长、曲率半径和虚拟圆心角，通过对各光纤应变转换为曲线，可以对连接杆的弯曲度进行重建；
步骤B-3、对比挠曲线和加速度变化曲线，当两个曲线均出现明显弯曲时，认定管道发生弯曲，其弯曲度以连接杆的数据为准。
有益效果：与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明中截面尺寸测量装置中通过使用现有的激光测距仪将其改进为可快速测量大口径管道截面尺寸的测量装置，造价便宜且精度高；
(2)本发明中弯曲度测量装置通过组合关键核心装置，能够简单快捷的测量出管道的弯曲度，结构精巧，方便携带；
(3)本发明提供了截面尺寸、轴向形变和弯曲度的测量方法，整体测量步骤简单，操作方便易，推广度高；
(4)本发明创造性的将截面尺寸、轴向形变和弯曲度三个指标作为大口径管道的安全评估方法中的重要指标，该方法安全可靠，适合于大口径管道的安全评估。
附图说明
图1是本发明中截面尺寸测量装置的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是本发明中全角度激光测距装置的结构示意图；
图4是本发明中步骤1的示意图；
图5是本发明中步骤2的示意图；
图6是本发明中步骤3的示意图；
图7是本发明中步骤3的示意图；
图8是本发明中步骤4的示意图；
图9是本发明中管道轴向变形检测方法示意图；
图10是椭圆度与管道弯矩的关系；
图11是本发明中弯曲度测量装置的结构示意图；
图12是本发明中摄像头的示意图；
图13是本发明中光纤传感器的示意图。
图14是实施例7中管道沉降量的示意图。
具体实施方式
下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于实施例。
实施例1一种大口径管道的安全测量装置
一种大口径管道的安全测量装置，包括截面尺寸测量装置和弯曲度测量装置；
截面尺寸测量装置包括基台，基台的上方设置有旋转平台，旋转平台上设置有全角度激光测距装置，基台的周围悬挂有水平仪，全角度激光测距装置包括刻度盘、指针和激光测距仪，激光测距仪跟随指针转动；
弯曲度测量装置包括可调节高度的第一前进装置、第二前进装置和第三前进装置，第一前进装置的尾部设置有大功率推进器6，大功率推进器可以保证装置沿管线方向匀速前进；第一前进装置的顶部设置有至少两个光纤陀螺仪7和信息集成与速度感知系统 8；光纤陀螺仪用于校核所测量的前进装置的加速度；信息集成与速度感知系统用于汇集摄像头、光纤、加速度、定位等关键参数，并可以实时传输。第二前进装置的顶部设置有定位器9；第三前进装置的头部设置有摄像头10，摄像头为全景防水摄像头；第一弯曲度连接杆5-1、第二弯曲度连接杆5-2、大功率推进器6、光纤陀螺仪7、定位器9 和摄像头10分别与信息集成与速度感知系统8信号连接，实现数据的输入和输出。
实施例2一种大口径管道的安全评估方法
获取大口径管道在不同时期的截面变形，截面变形的参考参数包括截面尺寸、轴向形变和弯曲度；
对比不同时期即时期1和时期2的截面尺寸、轴向形变和弯曲度，评估截面变形程度；若管道为刚性材料，于安全范围内，时期2时的截面变形应≤0.02～0.03倍的初始管道直径，若管道为化学建材管道，于安全范围内，时期2时的截面变形应≤0.05倍的初始管道直径；
根据截面变形程度换算管道的内力
Figure BDA0003813201560000081
根据CJJ101-2016《埋地塑料给水管道工程技术规程》管道安全规范，测得σm，将σm与
Figure BDA0003813201560000082
比较，评估是否超过规范限值。具体参见图10。
实施例3一种大口径管道截面变形的测量装置
如图1-3所示的一种大口径管道截面变形的测量装置，包括基台1，基台的上方通过螺栓固定有旋转平2台，旋转平台上通过螺栓固定有全角度激光测距装置3，基台的周围悬挂有水平仪4，至少保证在基台的前方和侧方各设置一个悬挂水平仪4，全角度激光测距装置3包括刻度盘3-5、指针3-1和激光测距仪3-4，激光测距仪3-4跟随指针 3-1转动。
刻度盘的中部设置有与旋转平台同轴的旋转中心，旋转中心带动刻度盘随旋转平台旋转，刻度盘上还设置有指针，指针指向刻度3-3，指针与刻度盘的连接处设置有激光测距仪。激光测距仪性能至少应达到：为10m内测距误差小于2mm，采样频率20Hz 以上，带接口、可组网，可以选择深达威SW-LDS100B型工业级激光测距仪。
实施例4一种大口径管道截面尺寸的测量方法
一种大口径管道截面尺寸的测量方法，包括如下步骤：
步骤1、寻找管道内壁最低点；
步骤1具体的为：
1.1将测量装置放置于管底，确保基台四角均与管道接触；
1.2微微移动设备，使外悬挂水平仪的气泡均处于正中心。
步骤2、寻找管道中轴线；
步骤2具体的为：
2.1开启激光测距仪，调至即时测量模式；
2.2将指针固定于45°角；
2.3人工手动操作将旋转平台自由旋转，使得激光测距仪读数为最小值，此步骤无需特别精确，后续步骤2.4至2.6为精确测量阶段；
2.4读取激光测距仪当前读数，记为A，随后轻微调节旋转平台，使得指针分别偏移正负1°，并记录下此刻的读数，分别为B和C；
当A为最小值时，转至步骤2.5；
当B或C为最小值时，转至步骤2.6；
2.5记录此刻的A点到激光测距仪之间的连线为管道中轴线；
2.6选取最小值的那一点，重复步骤2.1～2.4直至位于中心点的数据为最小值，从而得到管道中轴线。
步骤3、测量竖直方向管道内径；
步骤3具体的为：
3.1将指针调至刻度盘正中，指向90°，读取此刻的数据R90；
3.2测量此刻激光测距仪距离管底的距离x，所以管道的竖向直径为：
R1＝x+R90
步骤4、测量横向方向管道内径；
步骤4具体的为：
4.1调整指针，将指针指向0°方向；
4.2切换激光测距仪模式，进入智能测算模式，读取此刻的数据R2；R2即为管道的横向直径。
激光测距仪具有两种测量模式，一种为即时测量模式，另一种为智能测算模式，参见图8；此时已知指针角度并测量得到激光测距仪至管道内壁的距离，内置的测量模块按照下式直接输出测算结果R2。
测算公式如下：
R2＝y×cosα
其中，y为指针角度为α时，激光测距仪至管道内壁的距离。
实施例5一种大口径管道轴向形变的测量方法
S1、寻找管道截面A的最高点x；参见图9；
S1具体的为：
S1.1将测量装置放置于管道截面A的管底；
S1.2微微移动设备，使外悬挂水平仪的气泡均处于正中心；
S1.3开启激光测距仪，调至即时测量模式；
S1.4将指针固定于90°角；
S1.5人工手动操作将旋转平台自由旋转，使得激光测距仪读数为最小值，该点为管壁最高点。
S2、寻找管道截面A’的最高点x’；
S2具体的为：
S2.1仍将测量装置放置于管道截面A的管底；
S2.2微微移动设备，使外悬挂水平仪的气泡均处于正中心；
S2.3开启激光测距仪，调至即时测量模式；
S2.4将指针固定于45°角；朝向管道布置方向；
S2.5人工手动操作将旋转平台自由旋转，使得激光测距仪读数为最小值，该点为管道截面A’的最高点x’；
S2.6连接xx’,即为管线的实际方向，和最初管线方向比较，即可得知管线是否发生轴向形变。
实施例6一种大口径管道弯曲度测量装置
一种大口径管道弯曲度测量装置包括可调节高度的第一前进装置、第二前进装置和第三前进装置，第一前进装置与第二前进装置之间通过第一弯曲度连接杆5-1连接，第二前进装置和第三前进装置之间通过第二弯曲度连接杆5-2连接；整个装置具有一定重量，不会在水中浮起。
第一前进装置的尾部设置有大功率推进器6，大功率推进器可以保证装置沿管线方向匀速前进；第一前进装置的顶部设置有至少两个光纤陀螺仪7和信息集成与速度感知系统8；光纤陀螺仪用于校核所测量的前进装置的加速度；信息集成与速度感知系统用于汇集摄像头、光纤、加速度、定位等关键参数，并可以实时传输。
第二前进装置的顶部设置有定位器9；第三前进装置的头部设置有摄像头10，摄像头为全景防水摄像头，参见图12；第一弯曲度连接杆5-1、第二弯曲度连接杆5-2、大功率推进器6、光纤陀螺仪7、定位器9和摄像头10分别与信息集成与速度感知系统8 信号连接，实现数据的输入和输出。第一弯曲度连接杆5-1与第二弯曲度连接杆5-2结构一致，于周向均匀分布有四根用于测量连接杆形变的光纤传感器，参见图13，可以实时监测量连接杆变形；前进装置通过可伸缩的并且遥控调节的地轮杆12连接有地轮 13，通过遥控调节地轮杆的伸缩来控制前进装置的高低以及倾斜度，同时可以保持装置的整体稳定。
实施例7一种大口径管道弯曲度测量方法
步骤A、启动大功率推进器，实现匀速推进，到达测量位置后调节地轮保持整个测量装置稳定；
步骤A具体的为：将弯曲度测量装置正对管线方向，放置在管底，若为有水的管道，则将弯曲度测量装置浸入水中1分钟以上，并慢速启动大功率推进器，实现装置在有水管内的稳定行进。
步骤B、启动测量，根据加速度示数和智能感知弯曲度连接杆的弯曲度，根据光纤应变计算挠度；
步骤B具体的为：
步骤B-1、通过智能感知弯曲度连接杆上光纤的应变信息重建连接杆挠度曲线，并将连接杆两端的高度差作为管道沉降量，参见图14；
步骤B-2、挠曲线重建方法如下：
Figure BDA0003813201560000121
(θi-1≤θ≤θi)
θi＝θi-1+Δθ＝θi-1+Si/ρi
其中，第i段弧线的虚拟圆心的坐标为(Oix,Oiy)，Si、ρi和θi分别为i的弧长、曲率半径和虚拟圆心角，通过对各光纤应变转换为曲线，可以对连接杆的弯曲度进行重建；
步骤B-3、对比挠曲线和加速度变化曲线，当两个曲线均出现明显弯曲时，认定管道发生弯曲，其弯曲度以连接杆的数据为准。
步骤C、根据光纤陀螺仪校核挠度；具体的为：
步骤C-1、检查陀螺仪加速度，确定连接杆弯曲时加速度是否发生改变；
步骤C-2、对比多个陀螺仪数据，进一步确定结果的准确性
步骤D、根据定位器，获取发生弯曲的位置。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (10)

1.一种大口径管道的安全测量装置，其特征在于包括截面尺寸测量装置和弯曲度测量装置；
所述截面尺寸测量装置包括基台，所述基台的上方设置有旋转平台，所述旋转平台上设置有全角度激光测距装置，所述基台的周围悬挂有水平仪，所述全角度激光测距装置包括刻度盘、指针和激光测距仪，所述激光测距仪跟随指针转动；
所述刻度盘的中部设置有与所述旋转平台同轴的旋转中心，所述旋转中心带动刻度盘随旋转平台旋转，所述刻度盘上还设置有指针，所述指针指向刻度，所述指针与刻度盘的连接处设置有激光测距仪。
2.根据权利要求1所述的一种大口径管道的安全测量装置，其特征在于：所述弯曲度测量装置包括可调节高度的第一前进装置、第二前进装置和第三前进装置，所述第一前进装置与第二前进装置之间通过第一弯曲度连接杆连接，所述第二前进装置和第三前进装置之间通过第二弯曲度连接杆连接；
所述第一前进装置的尾部设置有大功率推进器，所述第一前进装置的顶部设置有至少两个光纤陀螺仪和信息集成与速度感知系统；
所述第二前进装置的顶部设置有定位器；
所述第三前进装置的头部设置有摄像头；
所述第一弯曲度连接杆、第二弯曲度连接杆、大功率推进器、光纤陀螺仪、定位器和摄像头分别与信息集成与速度感知系统信号连接，实现数据的输入和输出。
3.根据权利要求2所述的一种大口径管道的安全测量装置，其特征在于：所述第一弯曲度连接杆与第二弯曲度连接杆结构一致，于周向均匀分布有至少四根用于测量连接杆形变的光纤传感器。
4.一种大口径管道的安全评估方法，其特征在于包括：
获取大口径管道在不同时期的截面变形，所述截面变形的参考参数包括截面尺寸、轴向形变和弯曲度；
对比不同时期的截面尺寸、轴向形变和弯曲度，评估截面变形程度；若管道为刚性材料，于安全范围内，截面变形应≤0.02～0.03倍的直径，若管道为化学建材管道，于安全范围内，截面变形应≤0.05倍的直径；
根据截面变形程度换算管道的内力，根据管道安全规范评估是否超过规范限值。
5.根据权利要求4所述的一种大口径管道的安全评估方法，其特征在于：截面尺寸的测量方法为利用如权利要求1所述的测量装置作出如下步骤：
步骤1、寻找管道内壁最低点；
步骤1具体的为：
1.1将测量装置放置于管底，确保基台四角均与管道接触；
1.2微微移动设备，使外悬挂水平仪的气泡均处于正中心；
步骤2、寻找管道中轴线；
步骤2具体的为：
2.1开启激光测距仪，调至即时测量模式；
2.2将指针固定于45°角；
2.3人工手动操作将旋转平台缓慢旋转一周，使得激光测距仪读数为最小值；
2.4读取激光测距仪当前读数，记为A，随后轻微调节旋转平台，使得指针分别偏移正负1°，并记录下此刻的读数，分别为B和C；
当A为最小值时，转至步骤2.5；
当B或C为最小值时，转至步骤2.6；
2.5记录此刻的A点到激光测距仪之间的连线为管道中轴线；
2.6选取最小值的那一点，重复步骤2.1～2.4直至位于中心点的数据为最小值，从而得到管道中轴线；
步骤3、测量竖直方向管道内径；
步骤4、测量横向方向管道内径。
6.根据权利要求5所述的一种大口径管道的安全评估方法，其特征在于：步骤3具体的为：
3.1将指针调至刻度盘正中，指向90°，读取此刻的数据R90；
3.2测量此刻激光测距仪距离管底的距离x，所以管道的竖向直径为：
R1＝x+R90
7.根据权利要求5所述的一种大口径管道的安全评估方法，其特征在于：步骤4具体的为：
4.1调整指针，将指针指向0°方向；
4.2切换激光测距仪模式，进入智能测算模式，读取此刻的数据R2；R2即为管道的横向直径。
所述激光测距仪具有两种测量模式，一种为即时测量模式，另一种为智能测算模式；
所述智能测算模式测量的为实时横轴数据，测算公式如下：
R2＝y×cosα
其中，y为指针角度为α时，激光测距仪至管道内壁的距离。
8.根据权利要求4所述的一种大口径管道的安全评估方法，其特征在于：轴向形变的测量方法为利用如权利要求1所述的测量装置作出如下步骤：
S1、寻找管道截面A的最高点x；
S1具体的为：
S1.1将测量装置放置于管道截面A的管底；
S1.2微微移动设备，使外悬挂水平仪的气泡均处于正中心；
S1.3开启激光测距仪，调至即时测量模式；
S1.4将指针固定于90°角；
S1.5人工手动操作将旋转平台自由旋转，使得激光测距仪读数为最小值，该点为管壁最高点。
S2、寻找管道截面A’的最高点x’；
S2具体的为：
S2.1仍将测量装置放置于管道截面A的管底；
S2.2微微移动设备，使外悬挂水平仪的气泡均处于正中心；
S2.3开启激光测距仪，调至即时测量模式；
S2.4将指针固定于45°角；朝向管道布置方向；
S2.5人工手动操作将旋转平台自由旋转，使得激光测距仪读数为最小值，该点为管道截面A’的最高点x’；
S2.6连接xx’,即为管线的实际方向，和最初管线方向比较，即可得知管线是否发生轴向形变。
9.根据权利要求4所述的一种大口径管道的安全评估方法，其特征在于：弯曲度测量方法为利用如权利要求2或3所述的测量装置作出如下步骤：
步骤A、启动大功率推进器，实现匀速推进，到达测量位置后调节地轮保持整个测量装置稳定；
步骤B、启动测量，根据加速度示数和智能感知弯曲度连接杆的弯曲度，根据光纤应变计算挠度；
步骤C、根据光纤陀螺仪校核挠度；具体的为：
步骤C-1、检查陀螺仪加速度，确定连接杆弯曲时加速度是否发生改变；
步骤C-2、对比多个陀螺仪数据，进一步确定结果的准确性
步骤D、根据定位器，获取发生弯曲的位置。
10.根据权利要求9所述的一种大口径管道的安全评估方法，其特征在于：
步骤A具体的为：将弯曲度测量装置正对管线方向，放置在管底，若为有水的管道，则将弯曲度测量装置浸入水中1分钟以上，并慢速启动大功率推进器，实现装置在有水管内的稳定行进；
步骤B具体的为：
步骤B-1、通过智能感知弯曲度连接杆上光纤的应变信息重建连接杆挠度曲线，并将连接杆两端的高度差作为管道沉降量；
步骤B-2、挠曲线重建方法如下：
Figure FDA0003813201550000051
(θi-1≤θ≤θi)
θi＝θi-1+Δθ＝θi-1+Si/ρi
其中，第i段弧线的虚拟圆心的坐标为(Oix,Oiy)，Si、ρi和θi分别为i的弧长、曲率半径和虚拟圆心角，通过对各光纤应变转换为曲线，可以对连接杆的弯曲度进行重建；
步骤B-3、对比挠曲线和加速度变化曲线，当两个曲线均出现明显弯曲时，认定管道发生弯曲，其弯曲度以连接杆的数据为准。
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