CN117848328A - 一种顶管机定位定向系统 - Google Patents

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CN117848328A CN202410043810.9A CN202410043810A CN117848328A CN 117848328 A CN117848328 A CN 117848328A CN 202410043810 A CN202410043810 A CN 202410043810A CN 117848328 A CN117848328 A CN 117848328A
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陈瑶
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Abstract

本申请提供一种顶管机定位定向系统。该系统包括:里程计,用于测量顶管机在掘进管道内的里程增量;设于顶管机盾体内部的捷联惯组设备;液体静力高程测量装置,用于根据掘进管道外的基点的高程,测量顶管机上的测点与基点之间的高程差;控制模块,用于:控制捷联惯组设备测量顶管机的姿态角;控制液体静力高程测量装置测量高程差;根据里程增量数据、姿态角数据,计算顶管机以地理坐标系为导航坐标系的当前时刻坐标。本申请中捷联惯组、里程计与静力高程系统组合获取位置、姿态、高程数据,能够满足长距离、小直径、小转弯、高精度的顶管机定位定向测量要求,系统直接计算出基于地理坐标系的施工坐标,免去了坐标转换带来的误差。

Description

一种顶管机定位定向系统
技术领域
本申请涉及导航技术领域,尤其涉及一种顶管机定位定向系统。
背景技术
随着顶管机技术以及施工工艺的成熟,相较于全断面隧道掘进机,顶管机有着适应性更强、施工速度更快、对周围环境影响更小、适用范围更广、维修和更换更方便的特点。顶管机施工过程中,获取主机当前高精度的位置与姿态是保证顶管机沿设计路线高效安全施工的重要内容。
现有技术中,应用于顶管机导向的方法为人工法、光学测量方法以及惯性测量方法。
然而,人工法自动化程度较低,影响施工效率和质量,且无法适用于小直径顶管工程;光学测量方法中采用发射出的激光束打在安装在顶管机盾体内部的刻度板上,在刻度板上显示光斑,根据光斑的偏移距离判断顶管机掘进轨迹的方案只适用于直线顶管工程,且作用距离较短,无法满足长距离顶管机导向需求,而采用全站仪测量顶管机盾体内部安装的激光靶或者多个棱镜坐标,计算出盾体前后端中心坐标与设计轴线之间的偏差值的方案一般适用于直径较大的顶管机和大转弯半径的工程中,无法满足长距离、小直径以及小转弯的顶管机工程的需求;惯性测量方法的惯性器件存在精度随时间不断变差的特点,需要间隔一段时间进行修正,或者采用组合导航方案提高惯导系统精度,但常规组合方案无法在顶管机上使用,且小直径顶管机无法满足复测要求。
发明内容
本申请提供一种顶管机定位定向系统,用以解决现有技术中人工法自动化程度较低,影响施工效率和质量,且无法适用于小直径顶管工程;光学测量方法激光测量方案只适用于直线顶管工程,且作用距离较短,无法满足长距离顶管机导向需求,全站仪测量方案无法满足长距离、小直径以及小转弯的顶管机工程的需求;惯性测量方法常规惯性器件组合方案无法在顶管机上使用,且小直径顶管机无法满足复测要求的技术问题。
本申请提供一种顶管机定位定向系统,所述系统包括:
里程计,所述里程计用于测量所述顶管机在掘进管道内的里程增量;
设于所述顶管机盾体内部的捷联惯组设备;
液体静力高程测量装置,所述液体静力高程测量装置用于根据所述掘进管道外的基点的高程,测量所述顶管机上的测点与所述基点之间的高程差;
控制模块,用于:
控制所述捷联惯组设备测量所述顶管机的姿态角,所述姿态角包括所述顶管机的方位角、俯仰角和滚动角;
控制所述液体静力高程测量装置测量所述高程差;
根据所述里程增量数据、所述姿态角数据,计算所述顶管机以地理坐标系为导航坐标系的当前时刻坐标。
上述一种顶管机定位定向系统优选技术方案中,所述系统还包括里程轮,所述里程轮的测量轮与所述顶管机管道顶部接触,以使所述测量轮随所述顶管机管道推进而转动,所述里程计用于:
根据所述测量轮的转数测量所述里程增量。
上述一种顶管机定位定向系统优选技术方案中,所述测量轮每旋转一周,所述里程计输出脉冲数增加M,所述控制模块还用于:根据里程增量计算公式计算所述里程增量,所述里程增量计算公式为:
其中,lD为所述里程增量,d为所述测量轮直径,m为所述里程计输出脉冲总数。
上述一种顶管机定位定向系统优选技术方案中,所述控制模块具体用于:
控制所述捷联惯组设备坐标系的坐标轴与所述里程计测量坐标系的同名坐标轴对准;
控制所述捷联惯组设备测量所述姿态角。
上述一种顶管机定位定向系统优选技术方案中,所述控制模块具体用于:
根据所述姿态角数据,计算所述地理坐标系到所述顶管机的载体坐标系的方向余弦姿态矩阵;
根据所述方向余弦姿态矩阵、所述里程增量数据计算所述顶管机在所述地理坐标系三坐标轴上的坐标增量;
根据所述坐标增量数据、所述捷联惯组设备始发时刻初始坐标数据,计算所述当前时刻坐标。
上述一种顶管机定位定向系统优选技术方案中,所述控制模块具体用于:根据姿态矩阵计算公式计算所述姿态矩阵,所述姿态矩阵计算公式为:
其中,为所述姿态矩阵,Ψ为所述方位角,θ为所述俯仰角,γ为所述滚动角,Cij(i,j=1,2,3)表示/>第i行第j列的元素。
上述一种顶管机定位定向系统优选技术方案中,所述控制模块具体用于:
根据坐标增量计算公式计算所述坐标增量,所述坐标增量计算公式为:
其中,Ni表示第i时刻所述顶管机在所述地理坐标北向坐标轴上的坐标增量,Ei表示第i时刻所述顶管机在所述地理坐标系东向坐标轴上的坐标增量,Hi表示第i时刻所述顶管机在所述地理坐标系天向坐标轴上的坐标增量,表示所述顶管机在第i时刻的里程增量。
上述一种顶管机定位定向系统优选技术方案中,所述控制模块具体用于:
根据坐标计算公式计算所述当前时刻坐标,所述坐标计算公式为:
其中,Nt为所述顶管机在所述北向坐标轴上的当前时刻坐标,Et为所述顶管机在所述东向坐标轴上的当前时刻坐标,Ht为所述顶管机在所述天向坐标轴上的当前时刻坐标,N0为所述顶管机在所述北向坐标轴上的始发时刻初始坐标,E0为所述顶管机在所述东向坐标轴上的始发时刻初始坐标,H0为所述顶管机在所述天向坐标轴上的始发时刻初始坐标。
上述一种顶管机定位定向系统优选技术方案中,所述液体静力高程测量装置包括水箱,所述水箱与水管连通;
所述水管上设有第一基点压力传感器、第二基点压力传感器、所述测点压力传感器,所述第一基点压力传感器用于检测所述水管上第一基点的压力值,所述第二基点压力传感器用于检测所述水管上第二基点的压力值,所述测点压力传感器用于检测所述水管上所述测点的压力值;
所述第一基点压力传感器、所述第二基点压力传感器位于所述掘进管道外部,所述第一基点与所述第二基点一上一下分布;
所述测点压力传感器设于所述顶管机盾体内部;
所述控制模块具体用于:根据高程差计算公式,计算所述高程差,所述高程差计算公式为:
其中,HA为所述第一基点高程,HB为所述第二基点高程,HC为所述测点高程,PA为所述第一基点的压力值,PB为所述第二基点的压力值,PC为所述测点的压力值。
上述一种顶管机定位定向系统优选技术方案中,所述控制模块包括工控机,所述工控机位于所述掘进管道外部,所述工控机用于:
通过光纤控制所述捷联惯组设备测量所述顶管机的姿态角;
通过光纤控制所述液体静力高程测量装置测量所述高程差。
本申请提供的一种顶管机定位定向系统,具有以下技术效果:
1、捷联惯组、里程计与静力高程系统组合获取位置、姿态、高程数据,无需外接测量数据,即可进行自主导航,所需测量空间小,抗干扰能力强,可靠性高,能够满足长距离、小直径、小转弯、高精度的顶管机定位定向测量要求;
2、系统直接计算出基于“东-北-天”地理坐标系的施工坐标,无需经高斯投影将“经-纬-高”大地坐标向“东-北-天”施工坐标进行坐标转换,免去了坐标转换带来的误差。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1是本申请实施例提供的一种顶管机定位定向系统示意图;
图2是本申请实施例提供的里程测量装置示意图;
图3是本申请实施例提供的控制模块计算顶管机当前时刻坐标方法流程图;
图4是本申请实施例提供的液体静力高程测量装置示意图。
通过上述附图,已示出本申请明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
顶管机是在一个盾体的保护下,采用手掘、机械或水力破碎的方法来完成隧道开挖的机器。顶管机安放在所顶管节的最前端,主要功能一是开挖正面的土体,同时保持正面水土压力的稳定;二是通过纠偏装置控制顶管机的姿态,确保管节按照设计的轴线方向顶进。随着顶管机技术以及施工工艺的成熟,相较于全断面隧道掘进机,顶管机有着适应性更强、施工速度更快、对周围环境影响更小、适用范围更广、维修和更换更方便的特点。顶管机施工过程中,获取主机当前高精度的位置与姿态是保证顶管机沿设计路线高效安全施工的重要内容。
现有技术中,应用于顶管机导向的方法为人工法、光学测量方法以及惯性测量方法。
然而,上述方法各有缺点:
人工法自动化程度较低,影响施工效率和质量,且无法适用于小直径顶管工程;
光学测量方法中采用发射出的激光束打在安装在顶管机盾体内部的刻度板上,在刻度板上显示光斑,根据光斑的偏移距离判断顶管机掘进轨迹的方案只适用于直线顶管工程,且作用距离较短,无法满足长距离顶管机导向需求,而采用全站仪测量顶管机盾体内部安装的激光靶或者多个棱镜坐标,计算出盾体前后端中心坐标与设计轴线之间的偏差值的方案一般适用于直径较大的顶管机和大转弯半径的工程中,无法满足长距离、小直径以及小转弯的顶管机工程的需求;
惯性测量方法自主导航、抗干扰能力强、可靠性高,逐渐用在地下隧道项目中,但惯性器件存在精度随时间不断变差的特点,需要间隔一段时间进行修正,或者采用组合导航方案提高惯导系统精度,但常规组合方案无法在顶管机上使用,且小直径顶管机无法满足复测要求。
针对上述人工法、光学测量方法以及惯性测量方法在顶管机导向中的缺点,需要研究一种适用于长距离、小直径、小转弯顶管机的高精度定位定向系统。为解决上述现有技术的缺陷,本申请的技术构思是:
该系统包括:里程计,用于测量顶管机在掘进管道内的里程增量;设置于顶管机盾体内部的捷联惯组设备,用于测量顶管机的姿态角;液体静力高程测量装置,用于根据基点高程,测量顶管机上的测点与基点之间的高程差;控制模块,用于控制捷联惯组设备测量顶管机姿态角,控制液体静力高程测量装置测量测点与基点之间的高程差,并根据里程增量数据、姿态角数据计算顶管机以地理坐标系为导航坐标系的坐标。
下面对本申请中的名词进行解释:
捷联惯组设备(IMU):测量物体三轴姿态角及加速度的装置。一般IMU包括三轴陀螺仪及三轴加速度计,部分IMU还包括三轴磁力计;
地理坐标系:东-北-天地理坐标系(ENU)原点为载体质心,Z轴沿当地地理垂线方向,X轴沿当地纬线方向,Y轴沿当地经线方向;
载体坐标系:原点与载体质心重合,X轴沿载体横轴向右,Y轴沿载体纵轴向前,Z轴沿载体竖轴向上。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图,对本申请的实施例进行描述。
本申请一个可能的实施例中,提供一种顶管机定位定向系统,图1是本申请实施例提供的一种顶管机定位定向系统示意图,如图1所示,该系统包括:里程计101、捷联惯组设备102、液体静力高程测量装置103、控制模块104;
里程计101,里程计101用于测量顶管机在掘进管道内的里程增量;
设于顶管机盾体内部的捷联惯组设备102;
液体静力高程测量装置103,液体静力高程测量装置103用于根据掘进管道外的基点的高程,测量顶管机上的测点与基点之间的高程差;
控制模块104,用于:
控制捷联惯组设备102测量顶管机的姿态角,姿态角包括顶管机的方位角、俯仰角和滚动角;
控制液体静力高程测量装置103测量高程差;
根据里程增量数据、姿态角数据,计算顶管机以地理坐标系为导航坐标系的当前时刻坐标。
具体来说,如图1所示,里程计101设于顶管机盾体外部;液体静力高程测量装置103中的基点设于掘进管道外部,测点位于顶管机盾体内部,基点和测点位于连通水管上,可以通过测量连通水管上基点压力、测点压力计算测点与基点之间的高程差;捷联惯组设备102包括三陀螺仪,用以分别输出顶管机的方位角、俯仰角和滚动角。控制模块104包括工控机,工控机位于掘进管道外部,并且工控机通过光纤控制液体静力高程测量装置103测量顶管机上的测点与基点之间的高程差、控制捷联惯组设备102测量顶管机姿态角,里程计101检测到的里程增量数据通过光纤传输到控制模块104。顶管机内部与外部硬件通信通过光纤连接,可以满足超长距离的数据传输与硬件通讯。
在获取里程增量数据、高程差数据、姿态角数据、当前时刻坐标数据之后,可将上述数据以图形化的形式显示于上位机软件上,可以通过当前位置与设计轴线进行比较,计算得到当前水平偏差和垂直偏差,用来指导设备掘进与纠偏工作。
本实施例的技术效果是:
1、捷联惯组、里程计101与静力高程系统组合获取位置、姿态、高程数据,无需外接测量数据,即可进行自主导航,所需测量空间小,抗干扰能力强,可靠性高,能够满足长距离、小直径、小转弯、高精度的顶管机定位定向测量要求;
2、系统直接计算出基于“东-北-天”地理坐标系的施工坐标,无需经高斯投影将“经-纬-高”大地坐标向“东-北-天”施工坐标进行坐标转换,免去了坐标转换带来的误差。
图2是本申请实施例提供的里程测量装置示意图,如图2所示,本申请一个可能的实施例中,里程测量装置包括里程计101、里程轮,里程轮通过工装固定于顶管机的始发井口。里程轮的测量轮与顶管机管道顶部接触,测量轮随顶管机管道推进而转动,从而里程计101可以根据测量轮的转数测量里程增量。
可选的,测量轮每旋转一周,里程计101输出脉冲数增加M,控制模块104还用于:根据里程增量计算公式计算里程增量,里程增量计算公式为:
其中,lD为里程增量,d为测量轮直径,m为里程计101输出脉冲总数。
具体的,里程计101输出的增加的脉冲数通过PLC子站的采集模块,经CPU发送至工控机,由工控机根据里程增量计算公式计算里程增量。
本申请一个可能的实施例中,控制模块104具体用于:
控制捷联惯组设备102坐标系的坐标轴与里程计101测量坐标系的同名坐标轴对准;
建立里程计101测量坐标系后,控制捷联惯组设备102测量姿态角。
具体来说,首先建立里程计101测量坐标系,简记为m系,oym轴在顶管机所处地平面内,指向顶管机的正前方,ozm轴垂直于地平面向上为正,oxm轴指向右方,里程计101测量坐标系是一个与顶管机固联的“右-前-上”右手直角坐标系。按照上述定义,里程计101的里程增量输出在里程计101测量坐标系上可以表示为:
式中lD为里程计101测得的前向里程增量,右向和天向里程增量均为零。通过定位定向软件,经网络交换机、光纤交换机、通讯盒给捷联惯组设备102发送对准命令,对准完成后捷联惯组设备102进入导航状态,此时可以控制捷联惯组设备102测量顶管机的姿态角。
图3是本申请实施例提供的控制模块计算顶管机当前时刻坐标方法流程图,如图3所示,该方法包括:
S301、根据姿态角数据,计算地理坐标系到顶管机的载体坐标系的方向余弦姿态矩阵;
具体的,在“东-北-天312”欧拉角定义下,选择地理坐标系作为导航坐标系,可得从地理坐标系到载体坐标系的方向余弦姿态矩阵计算公式,根据姿态矩阵计算公式计算顶管机实时姿态矩阵,姿态矩阵计算公式为:
其中,为姿态矩阵,Ψ为方位角,θ为俯仰角,γ为滚动角,Cij(i,j=1,2,3)表示第i行第j列的元素。
S302、根据方向余弦姿态矩阵、里程增量数据计算顶管机在地理坐标系三坐标轴上的坐标增量;
具体的,首先利用顶管机实时的姿态矩阵对实时的里程增量/>转换可得在地理坐标系下里程计101里程增量输出,即在地理坐标系上三坐标轴的坐标增量:
因此,可以得到:
因此,第i时刻顶管机在地理坐标系上三坐标轴上坐标增量计算公式为:
其中,Ni表示第i时刻顶管机在地理坐标北向坐标轴上的坐标增量,Ei表示第i时刻顶管机在地理坐标系东向坐标轴上的坐标增量,Hi表示第i时刻顶管机在地理坐标系天向坐标轴上的坐标增量,表示顶管机在第i时刻的里程增量。
S303、根据坐标增量数据、捷联惯组设备102始发时刻初始坐标数据,计算当前时刻坐标。
具体的,根据航位推算方法,测量出始发时IMU初始坐标,控制模块104根据坐标计算公式计算当前时刻坐标,坐标计算公式为:
其中,Nt为顶管机在北向坐标轴上的当前时刻坐标,Et为顶管机在东向坐标轴上的当前时刻坐标,Ht为顶管机在天向坐标轴上的当前时刻坐标,N0为顶管机在北向坐标轴上的始发时刻初始坐标,E0为顶管机在东向坐标轴上的始发时刻初始坐标,H0为顶管机在天向坐标轴上的始发时刻初始坐标。
图4是本申请实施例提供的液体静力高程测量装置103示意图,如图4所示,液体静力高程测量装置103包括水箱,水箱与水管连通;
水管上设有第一基点压力传感器、第二基点压力传感器、测点压力传感器,第一基点压力传感器用于检测水管上第一基点的压力值,第二基点压力传感器用于检测水管上第二基点的压力值,测点压力传感器用于检测水管上测点的压力值;
第一基点压力传感器、第二基点压力传感器位于掘进管道外部,第一基点与第二基点一上一下分布;
测点压力传感器设于顶管机盾体内部,跟随顶管机一同前进。
控制模块104具体用于:根据高程差计算公式,计算高程差,高程差计算公式为:
其中,HA为第一基点高程,HB为第二基点高程,HC为测点高程,PA为第一基点的压力值,PB为第二基点的压力值,PC为测点的压力值。
具体的,定位定向软件向经网络交换机和通讯盒向第一基点压力传感器、第二基点压力传感器发送测量命令,得到第一基点的压力值和第二基点的压力值,经网络交换机、光纤交换机和通讯盒向测点压力传感发送测量命令,得到测点的压力值。
本实施例中,采用两个基点压力传感器和一个测点压力传感器,无需考虑重力加速度、水管内液体密度、昼夜温差影响对高程信息测量带来的影响,提高了液体静力高程测量装置103的测量精度。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本申请的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。
应当理解的是,本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (10)

1.一种顶管机定位定向系统,其特征在于,所述系统包括:
里程计,所述里程计用于测量所述顶管机在掘进管道内的里程增量;
设于所述顶管机盾体内部的捷联惯组设备;
液体静力高程测量装置,所述液体静力高程测量装置用于根据所述掘进管道外的基点的高程,测量所述顶管机上的测点与所述基点之间的高程差;
控制模块,用于:
控制所述捷联惯组设备测量所述顶管机的姿态角,所述姿态角包括所述顶管机的方位角、俯仰角和滚动角;
控制所述液体静力高程测量装置测量所述高程差;
根据所述里程增量数据、所述姿态角数据,计算所述顶管机以地理坐标系为导航坐标系的当前时刻坐标。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括里程轮,所述里程轮的测量轮与所述顶管机管道顶部接触,以使所述测量轮随所述顶管机管道推进而转动,所述里程计用于:
根据所述测量轮的转数测量所述里程增量。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述测量轮每旋转一周,所述里程计输出脉冲数增加M,所述控制模块还用于:根据里程增量计算公式计算所述里程增量,所述里程增量计算公式为:
其中,lD为所述里程增量,d为所述测量轮直径,m为所述里程计输出脉冲总数。
4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制模块具体用于:
控制所述捷联惯组设备坐标系的坐标轴与所述里程计测量坐标系的同名坐标轴对准;
控制所述捷联惯组设备测量所述姿态角。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述控制模块具体用于:
根据所述姿态角数据,计算所述地理坐标系到所述顶管机的载体坐标系的方向余弦姿态矩阵;
根据所述方向余弦姿态矩阵、所述里程增量数据计算所述顶管机在所述地理坐标系三坐标轴上的坐标增量;
根据所述坐标增量数据、所述捷联惯组设备始发时刻初始坐标数据,计算所述当前时刻坐标。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述控制模块具体用于:根据姿态矩阵计算公式计算所述姿态矩阵,所述姿态矩阵计算公式为:
其中,为所述姿态矩阵,Ψ为所述方位角,θ为所述俯仰角,γ为所述滚动角,Cij(i,j=1,2,3)表示/>第i行第j列的元素。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述控制模块具体用于:
根据坐标增量计算公式计算所述坐标增量,所述坐标增量计算公式为:
其中,Ni表示第i时刻所述顶管机在所述地理坐标北向坐标轴上的坐标增量,Ei表示第i时刻所述顶管机在所述地理坐标系东向坐标轴上的坐标增量,Hi表示第i时刻所述顶管机在所述地理坐标系天向坐标轴上的坐标增量,表示所述顶管机在第i时刻的里程增量。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述控制模块具体用于:
根据坐标计算公式计算所述当前时刻坐标,所述坐标计算公式为:
其中,Nt为所述顶管机在所述北向坐标轴上的当前时刻坐标,Et为所述顶管机在所述东向坐标轴上的当前时刻坐标,Ht为所述顶管机在所述天向坐标轴上的当前时刻坐标,N0为所述顶管机在所述北向坐标轴上的始发时刻初始坐标,E0为所述顶管机在所述东向坐标轴上的始发时刻初始坐标,H0为所述顶管机在所述天向坐标轴上的始发时刻初始坐标。
9.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述液体静力高程测量装置包括水箱,所述水箱与水管连通;
所述水管上设有第一基点压力传感器、第二基点压力传感器、所述测点压力传感器,所述第一基点压力传感器用于检测所述水管上第一基点的压力值,所述第二基点压力传感器用于检测所述水管上第二基点的压力值,所述测点压力传感器用于检测所述水管上所述测点的压力值;
所述第一基点压力传感器、所述第二基点压力传感器位于所述掘进管道外部,所述第一基点与所述第二基点一上一下分布;
所述测点压力传感器设于所述顶管机盾体内部;
所述控制模块具体用于:根据高程差计算公式,计算所述高程差,所述高程差计算公式为:
其中,HA为所述第一基点高程,HB为所述第二基点高程,HC为所述测点高程,PA为所述第一基点的压力值,PB为所述第二基点的压力值,PC为所述测点的压力值。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的系统,其特征在于,所述控制模块包括工控机,所述工控机位于所述掘进管道外部,所述工控机用于:
通过光纤控制所述捷联惯组设备测量所述顶管机的姿态角;
通过光纤控制所述液体静力高程测量装置测量所述高程差。
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