CN205139374U - 一种管道线路工程外业移动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种管道线路工程外业移动装置，包括数据采集装置、数据处理装置和显示器；所述数据采集装置单向与数据处理装置相连接；所述数据采集装置和数据管理装置分别与显示器相连接。降低了管线设计成本。保证了地图时效性，最大可能地与现场情况保持一致。本平台利用GPS定位功能在野外快速定位，利用平台将电子地图与实地联动表达，能够提高野外勘查信息采集的效率，减少勘查人员在野外工作的时间。在本装置上可以实现外业环境中修改内业的设计成果，最后将修改的部分同步到内业中，形成了数据修改的一个闭合环。无需勘查人员手工记录修改地方，业内再进行修正，避免了因时间久远记忆混淆的情况，减少了出现错误的机滤。

Description

一种管道线路工程外业移动装置

技术领域

本实用新型涉及一种管道线路工程外业移动装置。

背景技术

线路工程野外勘测传统作业方式：传统的线路设计主要以手工方式在地形图和遥感图上确定线路，多采用纸质地图通过手工分类方法选择最优管道线路，随着科技的发展，逐步推广到CAD(CAD-ComputerAidedDesign：计算机辅助设计)环境下进行，同时，也开发了适合于AUTOCAD软件环境的小程序，提高了工作效率。传统的外业工作方式如下：

(1)外业前在纸版地形图上确定管道大致路由走向，然后进行现场踏勘；

(2)携带踏勘设备(纸版地形图、手持GPS、相机、笔记本电脑)去现场，在野外通过手持GPS进行采点定位，并在纸版地形图上用笔标记，且采点桩号必须与标记桩号一一对应，防止内业整理资料时出现错误；

(3)人工将标记的桩号连线，查看线型，如需修改部分桩号，则需要重复进行第二步操作过程；

(4)通过相机记录现场情况；

(5)内业中将GPS采点坐标导出，通过CAD进行处理，并需要外业工作人员对现场照片进行分类整理。

现有作业方式存在的问题：传统的外业工作模式存在诸多不足和弊端，主要有如下几点：

(1)由于城市发展日新月异，纸版地形图多数情况下会与现场实际不符，容易造成管道路由走向需要依据实际情况进行大范围修正；

(2)外业需要依赖的设备较多，GPS+纸版地形图+相机+笔记本电脑构成了一个庞大的外业踏勘系统，特别是纸版地形图在野外携带极不方便，遇到大风、下雨等天气，在现场查看更为不易；

(3)由于仅仅是不同单体设备之间的简单配合使用，地形图、GPS和相机在位置坐标、周围地形地貌等信息在人为操作下，不能完全同步，免不了由于人为失误造成的互不对应；

(4)传统的外业工作成果必须经过内业处理才具有工程项目实际的参考价值，增加了内业处理工程量，并且采用相机拍摄的照片不能与GPS和纸板地形图上的位置进行时时对应，为内业照片整理带来很大困难。

GIS技术：随着GIS技术的逐步引入和遥感选线技术的发展，部分线路优化工作开始在GIS系统环境下进行，数据种类也从单一的栅格图、影像图发展到线划图，但GIS的应用才刚刚起步，主要用于人工矢量化、地图浏览、三维模拟，而数据查询和空间分析等方面还处于摸索阶段，再加上专业GIS软件功能复杂，系统庞大，一般设计人员使用时会感觉难度较大，GIS软件的推广使用效果不太理想。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对油气管道设计阶段现场踏勘的外业工作模式近年来并未得到根本性的改变，传统的选定线方式存在诸多不足和弊端，提供一种适用于油气管道线路工程外业工作的管道线路工程外业移动装置。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种管道线路工程外业移动装置，包括数据采集装置、数据处理装置和显示器；

所述数据采集装置单向与数据处理装置相连接；

所述数据采集装置和数据管理装置分别与显示器相连接。

本实用新型的有益效果是：采用了离线地图数据包作为背景数据，在满足了数据保密性要求的同时，节省了联网(2G/3G网络)状态时查看地图背景数据所产生的数据流量费用，降低了管线设计成本。同时离线地图数据包是由用户自己制作，可以选用最新的地图数据，从而保证了地图时效性，最大可能地与现场情况保持一致。本平台平台利用GPS定位功能在野外快速定位，利用平台将电子地图与实地联动表达，能够提高野外勘查信息采集的效率，减少勘查人员在野外工作的时间。在本装置上可以实现外业环境中修改内业的设计成果，最后将修改的部分同步到内业中，形成了数据修改的一个闭合环。从而无需勘查人员手工记录修改地方，业内再进行修正，避免了因时间久远记忆混淆的情况，减少了出现错误的机滤。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述数据采集装置包括GPS定位装置和摄像装置；

所述GPS定位装置和摄像装置分别与数据管理装置相连接；

所述GPS定位装置和摄像装置分别与显示器相连接。

进一步，还包括数据库模块；所述数据库模块与数据管理装置相连接。

进一步，所述数据处理装置采用CPU处理器。

进一步，还包括一体式便携外壳，所述数据采集装置、数据处理装置和显示器设置在一体式便携外壳内。

优化改进传统外业工作模式的不足和弊端，平台的开发目的主要有但不限于以下方面：

1)传统的外业工作模式虽然针对纸板地形图进行了细致的内业工作，但由于社会经济的迅速发展，纸版地形图上的信息很难与现场实际相吻合，极易出现对管线路由进行修正的情况，传统的踏勘模式只能对要修正的路由进行标注，不能及时在现场进行修正，真正的修正工作仍要在内业完成，由于时间延误较易发生踏勘人员凭记忆对路由进行修正的情况，难以保证修正结果的准确性，外业移动GIS工具开发要实现能够预装最新的遥感卫星图和内业搜集的管道周边各种信息，实现在现场能够随时方便地对内业成果进行查看、复核、及时修正的目的。

2)野外现场踏勘的重点内容是对地理信息进行现场复核和对管道路由周边的环境敏感点(地理位置、性质、级别、范围等)进行补充调研，传统的踏勘模式主要采取采点的方式进行，即使用手持GPS对调研目标进行采点，记录点的坐标，回到内业再落到图纸上，过程比较繁琐，首先遇到某些范围较大的环境敏感区，采点工作进行的难度将会非常大，采集尽量多的点将耗费大量时间，但仅仅通过几个点，往往无法真实的反映敏感区的范围，对管道路由的参考性将大大降低。再者进行大中型河流穿越现场踏勘时，传统模式一般采用笔记的方式，将现场情况记录在笔记本上，回到内业再进行整理到Excel表中，很难做到现场情况与图上信息一一对应。针对这些问题，要求移动GIS工具实现轨迹记录功能，并且通过算法形成坐标、位置一一对应关系，可以随意修改任意点的位置编号及坐标等信息，避免了重复传统模式下第二步和第三步的过程，实现动态同步，例如现场踏勘时，现场有一条新建的公路，踏勘人员只需要坐车沿新建公路走一趟，就可以把新建公路的轨迹记录下来，然后沿着轨迹在相应的公路数据图层中标绘一条新建道路即可，不必进行采点工作，遇到环境敏感区，也可以采用同样的方式确定其范围，避免了往返采点，提高参考性；另外要求移动GIS工具实现公路、铁路、河流穿跨越等重点位置的现场标绘，并能够及时输入相应的现场信息。

3)野外踏勘工作除了对现场情况进行文字描述记录之外，更加直观展现现场情况的便是现场照片，现场照片对于未到过现场的设计人员而言是十分重要的参考资料，传统踏勘模式中一般采用相机进行现场拍照，但是野外踏勘的照片数量非常之多，数码相机和单反相机拍出的照片无法进行定位，回到内业需要依靠踏勘人员依靠记忆对现场照片与图上位置进行对应，有时候一天现场调研目标多至十几个，整理照片的工作就变得异常的繁琐并且很容易出现错误，难以进行对应，并且照片储存杂乱无章，照片名称无法按照工程需要进行命名。需要人工方式在内业进行对应命名，因此GIS工具要求自带照相功能达到能够定点拍照，自动按照当时的调研目标进行命名，并且单独储存管理的目的，例如现场调研黄河大型河流穿越时，对穿越点处在平板电脑上进行标绘并以黄河穿越点进行命名，对穿越点周围进行拍照，所拍的照片自动储存到自动命名的黄河穿越文件夹下，并以黄河穿越X进行命名。

4)设计阶段在野外现场踏勘之前需要依据多种地理信息数据对管道的路由进行初步选择，例如交通、河流、居民点、环境敏感点等，在现场踏勘过程中，传统踏勘模式无法对地图信息进行梳理，如此多的地理信息在未经梳理的情况下，无法突出重点，容易对踏勘工作带来一定的困难，平台开发要实现不同地理信息的分离，能够单独浏览任意种类地理信息数据，并且能够按照需要对不同种类地理信息数据进行叠加浏览，例如在对大中型河流穿越现场踏勘时，踏勘人员可以单独选择河流地理信息数据进行浏览，当需要查看周围交通状况时，可以叠加交通(国省道等)地理信息数据，达到地理信息数据分层浏览和图层叠加，为现场踏勘提供全面、真实的地理信息。

5)野外工作对踏勘设备具有很高的便携性要求，传统的外业工作模式主要是携带手持GPS、纸版地形图、相机和笔记本电脑，而且四种设备之间仅仅是简单的配合使用，例如在野外现场用GPS采完点之后，还要在纸版地形图上进行人工标记，通常还要对采点的周围环境进行拍照，并在内业进行命名，设备之间的信息(例如位置信息等)不能做到直接同步，只能依靠人工方式进行对应，给野外现场踏勘工作造成不便，并且纸版地形图遇到大风、下雨等天气，在现场查看十分不易。外业GIS工具开发要求实现通过平板电脑自身的GPS模块进行迅速定位，并将定位点显示在数字化地图上，要求能够调用平板电脑的照相功能，通过后台编程，实现坐标、位置、照片一一对应，这样就能使GPS、地形图、相机、笔记本电脑合而为一，达到四合一的效果，满足外业工作对踏勘设备的便携性要求。

6)CPE已经基于ArcGIS开发了一套完善的长输管道线路前期设计室内平台，外业踏勘的移动GIS工具能够实现与内业平台数据之间的无缝互通，内业平台的工作成果可以直接一键同步到外业平台，同理在外业现场踏勘的调研成果，回到内业也可以一键同步到内业端平台。

附图说明

图1为本实用新型所述的一种管道线路工程外业移动装置的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、数据采集装置，2、数据处理装置，3、显示器，11、GPS定位装置，12、摄像装置。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，为本实用新型一种管道线路工程外业移动装置，包括数据采集装置1、数据处理装置2和显示器3；

所述数据采集装置1单向与数据处理装置2相连接；

所述数据采集装置1和数据管理装置2分别与显示器3相连接。

所述数据采集装置1包括GPS定位装置11和摄像装置12；

所述GPS定位装置11和摄像装置12分别与数据管理装置2相连接；

所述GPS定位装置11和摄像装置12分别与显示器3相连接。

还包括数据库模块；所述数据库模块与数据管理装置相连接。

所述数据处理装置采用CPU处理器。

还包括一体式便携外壳，所述数据采集装置、数据处理装置和显示器设置在一体式便携外壳内。

移动轨迹导航、定位根据GPS模块坐标，按照一定的时间间隔和位置间隔记录轨迹点，这样既保证了移动轨迹的连接记录，又保证了数据的有效性，减少了冗余数据，可以提高系统的运行效率。移动轨迹的重要性尤其在我国西部无人区中得以体现，能够帮助野外勘察人员按照原路返回，不至于在荒漠中迷失方向。

数据采集功能主要是对野外勘察要素的位置信息、属性信息和现场照片信息进行记录。平台中野外可以标绘的图层包括居民点、环境敏感点、规划公路、规划铁路、规划河流、规划区、可研场站、可研阀室、可研管线中心线、初设站场、初设阀室、初设管线中心线和穿跨越设计等。

数据管理能够查看平台数据库中所有的数据。可以查看每条数据的属性信息及相应的照片信息。并提供了对不符合要求的数据编辑或者删除的功能。数据管理把图层分为了标绘图层、GPS采集图层和管线图层。其中标绘图层可以进行查看、编辑和删除工作，而GPS图层和管线图层只能进行查看和删除工作。

系统管理包含了编辑样式、离线数据、个人账户和关于四个选项卡页面。在编辑样式选项卡中可以设置系统的坐标系、线型、颜色和线型粗细等信息。离线数据选项卡则会列出平台中现有的所有离线地图数据包，可以查看离线数据包的大小，而且可以删除不需要的离线地图数据包。个人账户选项卡可以查看当前用户的一些基本信息，在此选项卡中可以切换账户。关于选项卡中可以看到平台的版权所属的信息。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种管道线路工程外业移动装置，其特征在于，包括数据采集装置、数据处理装置和显示器；

所述数据采集装置单向与数据处理装置相连接；

所述数据采集装置和数据管理装置分别与显示器相连接。

2.根据权利要求1所述的一种管道线路工程外业移动装置，其特征在于，所述数据采集装置包括GPS定位装置和摄像装置；

所述GPS定位装置和摄像装置分别与数据管理装置相连接；

所述GPS定位装置和摄像装置分别与显示器相连接。

3.根据权利要求1所述的一种管道线路工程外业移动装置，其特征在于，还包括数据库模块；所述数据库模块与数据管理装置相连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种管道线路工程外业移动装置，其特征在于，所述数据处理装置采用CPU处理器。

5.根据权利要求4所述的一种管道线路工程外业移动装置，其特征在于，还包括一体式便携外壳，所述数据采集装置、数据处理装置和显示器设置在一体式便携外壳内。