NO900816L - Fremgangsmaate og apparat for kartlegging av en bane for en undergrunnsledning. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte til kartlegging av minst en del av en bane for en ledning som er lokalisert i en grunn, og fremgangsmåten omfatter de følgende trinn at: a) det bestemmes et første og andre punkt på ledningen i forhold til et forutbestemt referansesystem, b) det bestemmes en første parameter som, i forhold til referansesystemet, angir en dybde i grunnen hvor ledningen er

lokalisert, og

c) det bestemmes et første kjennemerke som identifiserer banen mellom det første og det andre punkt.

En slik fremgangsmåte er kjent fra Europeisk patentsøknad nr. 0.288.578. Ifølge den kjente fremgangsmåte kartlegges banen for en eller flere ledninger som ligger i grunnen ved å anvende informasjon som er fremskaffet ved at undergrunnen er avsøkt ved hjelp av en radar. Ved å anvende reflekterte radarsignaler kan det for hver ledning, bestemmes et første og et andre punkt som den aktuelle ledning forløper mellom i grunnen. Deretter bestemmes disse første og andre punkter i forhold til et forutbestemt referansesystem, som eksempelvis kan omfatte et punkt på en bygning eller liknende. Videre fastslås den aktuelle ledningens dybde samt også banen som den aktuelle ledningen beskriver. Samtlige av disse opplysninger gjør det mulig å danne et bilde av den avsøkte grunn og således bestemme hvilke ledninger som finnes der.

En ulempe med den kjente fremgangsmåte er at de frembragte data ikke er tilfredsstillende organisert og lagret. Behandling av slike data, eksempelvis for å styre et borehode eller å identifisere et bestemt punkt på en bestemt ledning er vanskelig og komplisert, og særlig med en datamaskin, siden de nevnte data ikke er tilfredsstillende organisert og lagret.

Det er et formål med den foreliggende oppfinnelse å frembringe en fremgangsmåte for kartlegging av minst en del av en bane til minst en ledning som er plassert nede i grunnen, og hvor fremgangsmåten innebærer at data som vedrører ledningen i bakken blir organisert og lagret korrekt.

I lys av det ovennevnte formål karakteriseres en fremgangmåte ifølge oppfinnelsen ved at det dannes et digitalt kodeord omfattende data for det første og det andre punkt, den første parameter og det første kjennemerke, idet kodeordet lagres i et elektronisk leselager, og hvor det dannes en headerdel som omfatter et andre kjennemerke som identifiserer det forutbestemte referansesystem, og et tredje kjennemerke for identifisering av et dataformat for kodeordet, et oppsatt kjennemerke som identifiserer oppsettet til headeren som lagres på en forutbestemt adresse i lageret. Det dannete digitale kodeord kan lettvint lagres i en hukommelse og således enkelt behandles ved hjelp av en datamaskin, slik at det blir mulig å anvende slike data eksempelvis for kontroll av bevegelsen til borehodet eller liknende. Headerdelen gjør på den ene side det mulig å tydelig identifisere det anvendte referansesystem og således relatere datamengden til kjente referansepunkter og kan på den andre side angi hvor datamengden lagres i lageret og hvordan den er organisert.

Fortrinnsvis dannes det en andre, respektive tredje og fjerde parameter som henholdsvis identifiserer diameteren, materialet eller bruksområdet, idet den andre, hhv den tredje eller fjerde parameter inkorporeres i kodeordet. Ledningens diameter, materiale og/eller bruksområde omfatter relevant informasjon for å kunne identifisere den aktuelle ledning.

En første foretrukket utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen erkarakterisert vedat det første og andre punkt, og den første parameter bestemmes under utboringen av en undergrunnspassasje for ledningen. Den utborete bane kan nå umiddelbart konverteres eller etableres ved hjelp av kodeord som muliggjør en korrekt lagring av parameteren for den utborete bane, og det kan til og med oppnås nøyaktig styring av borehodet.

En andre foretrukket utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen erkarakterisert vedat det bestemmes en transformasjonsmatrise for transformering av koordinatene vedrørende det forutbestemte referansesystem til et globalt posisjonsreferansesystem, og transformasjonsmatrisen lagres i hukommelsen på en ytterligere forutbestemt adresse. Transformasjon til et globalt posisjoneringsreferansesystem gjør det mulig å foreta en nøyaktig posisjonsbestemmeIse for ledningen.

En tredje foretrukket utførelse av en fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen erkarakterisert vedat det anvendes en lagringsanordning hvori kodeord ifølge fremgangsmåten som ovenfor beskrevet, lagres og hvori det bestemmes et fritt vindu for en ekstra ledning ved å anvende kodeordene som lagres i lageret. Nå kan det bestemmes en bane for en ny ledning som skal legges ned i grunnen, ved kun å anvende kodeordene og headerdelen som er installert i lageret, dvs uten at det på forhånd er nødvendig å grave opp eller avsøke grunnen.

For å fastslå det frie vindu bestemmes det fortrinnsvis en beskyttelsesone rundt hver eksisterende ledning, og beskyttelsessonen bestemmes ved å ta i betraktning den del av kodeordet for den aktuelle eksisterende ledning som angir formålet for den aktuelle eksisterende ledning. Således tas det hensyn til sikkerhetsbestemmelser.

Oppfinnelsen vedrører også en anordning for utøvelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, og en lagringsenhet hvor headerdelen og kodeordene lagres.

Oppfinnelsen skal nå beskrives mere i detalj under henvisng til tegningene. Det er klart at oppfinnelsen ikke skal være begrenset til de illustrerte eksempler i tegningene, og innen opppfinne Isen ramme er en rekke modifiseringer mulig.

Fig. 1 viser nærværet av en ledning i en grunn.

Fig. 2 viser et eksempel på en utførelse av et apparat ifølge oppfinnelsen. Fig. 3 viser et eksempel på et origo-valg i

ref eransesystemet.

Fig 4. viser et eksempel på et oppsett av en headerdel.

Fig. 5 viser skjematisk tre hovedmetoder til å danne kodeordene og mulighetene for utveksling av kodeord. Fig 6. viser et eksempel på en felles del av en en kodeordf i 1. Fig. 7 viser et eksempel på en spesiell del av en kodeordf i 1.

Fig. 8 viser bestemmelsen av et fritt vindu.

Fig. 9 viser et flytskjema for en fremgangsmåte til bestemmelse av et fritt vindu. Fig. 10 viser en parabel for analysering av data som er fremskaffet ved radaravsøkning.

Ledninger som er nedlagt i en grunn, er illustrert på figur 1 hvor det er vist fire ledninger 1,2,3 og 4. Ledningen 1 er for eksempel en strømkabel, mens ledning 2, 3 og 4 er en vannledning, henholdsvis en gassledning og en telefonkabe1. Beliggenheten av disse ledninger i grunnen ble for eksempel bestemt ved å avsøke grunnen slik det er beskrevet i EP-patentsøknad 0.288.578, dvs ved at jorden skannes ved hjelp av en radar. Linjene Li, , L*og L* representer fire avsøknings 1injer for avsøkning av grunnen. Men det er klart at også andre metoder kan anvendes til å bestemme beliggenheten av gjenstander såsom ledninger nede i bakken. Beliggenheten av slike ledninger kan for eksempel bestemmes ved å anvende informasjonen som er fremskaffet av de etater som har installert ledningene. Ved å anvende denne siste metode oppstår imidlertid det problem at slik informasjon er ofte ukorrekt hva angår ledningenes koordinater i bakken.

Av ulike årsaker (forsikringsomkostninger, sikkerhet, effektivitet, osv) er det nødvendig å ha et korrekt bilde av gjenstander som ligger i undergrunnen samt også ha pålitelig informasjon som av forskjellige årsaker dessuten må være lett tilgjengelig. Det er derfor nødvendig å analysere grunnen nøyaktig og sjekke all informasjon vedrørende gjenstander som ligger nede i grunnen.

Fig 2 viser en anordning ifølge oppfinnelsen og som er frembragt for å analysere en grunn og for å kartlegge banen til ledninger som ligger nede i eller som skal nedlegges i grunnen. Den illustrerte anordning omfatter en sentral enhet 10 som omfatter en databuss 13 for transport av data og adresser. En mikroprosessor 11 er tilkoplet til databussen 13 samt også et første respektive et andre lager 12 hhv 14 som for eksempel omfatter et lese lager ROM hhv et direkte lager RAM. Et inngangs/- utgangsgrensesnitt 5 er også tilkoplet til databussen 13. En avsøkeranordning såsom for eksempel en radar er fortrinnsvis tilkoplet til inngangs/utgangsgrensesnittet hvor det dessuten er tilkoplet en bildeskjerm 6, for eksempel et katodestrålerør (CRT), et kontrolltastbord 7, en kartleggingsenhet 8 og en boreenhet 9.

Kartleggingsenheten 8 omfatter for eksempel en diskett-ener en CD-ROM-avleser og et direkte lager RAM. Et kart er lagret eller kan lagres på en diskett eller en CD-ROM som settes inn i avleseren. Kartet lagres ved å anvende kodeord.

Eventuelt er en sate 1ittmottaker 15 som er utstyrt med en antenne 18, tilkoplet til inngangs-/utgangsgrensesnittet 5. Sate 1ittmottakeren 15 er innrettet til å motta signaler fra en satelitt som emitterer koordinatinformasjoner (GPS, Global posisjoneringssystem) og for på grunnlag av de mottatte signaler, å danne koordinatene for det punkt på jorden hvor sate 1ittmottakeren er plassert. Anvendelse av en slik sat 1ittmottaker er for eksempel beskrevet i artikkelen "Navstar Global Positioning System - Ten Years Later" av B.W Parkinson og S.W. Gilbert, og som er publisert i Proceedings of the I.E.<3>Vol. 71 nr. 10. Oktober 1983, side 1177-1186.

Et digitaliseringsbord 16 utstyrt med en elektronisk mus 17 eller en lyspenn er eventuelt tilkoplet til inngangs-/utgangsgrensesnittet 5. Digitaliseringsbordet er anordnet for direkte innlasting av dataavlesninger fra et kart eller et draft over ledningene som er plassert i grunnen. Ved å føre en mus eller en penn langs ledningens bane innlastes denne bane i sentralenheten 10 hvor den behandles for lagring på en diskett som innsettes i diskettavlesingsstasjonen 8 eller for å fremvises på bildeenheten 6. Behandlingen av data som innlastes i sentralenheten 10 ved hjelp av inngangs-/utgangsgrensesnittet skal beskrives i detalj i det etterfølgende.

Når en skal kartlegge banen til en leder som er nedlagt eller til en som skal nedlegges, er det viktig å velge et referansesystem for å relatere lederens koordinater til det valgte eller forutbestemte referansesystem. Origo i dette referansesystem velges generelt på en slik måte at det korresponderer til et punkt som er lett å oppdage, såsom for eksempel en stasjonær lykt eller et bestemt punkt på en bygning. Når anordningen er utstyrt med en NAVSTAR-GPS mottaker 15 kan origo for eksempel velges tilfeldig ved ganske enkelt å innhente koordinatene til punktet som tilsvarer lederens startpunkt.

Fig. 3 illustrerer et eksempel på valg av origo i et referansesystem. Anta at ledningen 1 strekker seg mellom punktene S og F. Punktet S kan betraktes som det første punkt eller startpunktet mens punktet F regnes som lederens sluttpunkt eller det andre punkt. Anta videre at i nærheten av ledningen 1 står det to bygninger 20 og 21. Avstanden Di henholdsvis D3mellom punktet S og hjørnet P hhv R på de to bygninger 20 og 21 kan nå bestemmes, og på samme måte kan avstanden D3henholdsvis D4 mellom punktet F og hjørnet T respektive Q på de to bygninger 20 og 21 bestemmes. X-aksen i referansesystemet kan nå betraktes som aksen som forløper mellom punktene S og F. Referansesystemets origo (Xs.Ys.Zs) kan velges i punktet S som nå er nøyaktig bestemt i forhold til bygningene 20 og 21. Y-aksen velges så hensiktsmessig som en akse som står vinkelrett på X-aksen i punktet S. Z-aksen kan velges som en akse som i punktet S står pependikulært på planet som dannes av referansesystemets X- og Y-akser. I forhold til det nå valgte referansesystem har punktet F koordinatene (X=-, Yf , Zf- ) .

Når referansesystemet nå er bestemt dannes det en headerdel som omfatter bl.a. et kjennemerke som identifiserer det valgte referansesystem. Det er selvsagt viktig å memorere hvordan referansesystemet ble bestemt slik at de data som vedrører posisjonen til en ledning nede i bakken kan anvendes for videre behandlingsformål. Headerdelen omfatter to hovedgrupper av data, d<y>s a) identifikasjonsdata og b) transformasjonsdata.

Fig. 4 illustrerer et eksempel for et oppsett av en headerdel. Identifikasjonsdata omfatter for eksempel et felt 22A som angir hvordan disse data ble fremskaffet, for eksempel ved radaravsøkning eller under en selve boreprosess eller fra et eksisterende plandokument. Feltet omfatter for eksempel en lagerplass for lagring av 10 ASCII tegn. Feltet 22B, som også kan utgjøre for eksempel 10 ASCII tegn, omfatter et

registreringstal1, mens feltet 22C (8 tegn) omfatter for eksempel data over hvordan informasjonen ble lagret inn i hukommelsen. Disse data dannes for eksempel av en oppsatt kjennemerke som identifiserer oppsettet av headerdelen og en rekke kodeord. Feltet 22D (25 tegn) indikerer for eksempel den person eller den etat som er ansvarlige for de innførte data, og kan således for eksempel angi navnet på den person som har utført avsøkningen av bakken. Stedet, gaten, byen osv lagres i feltet 22E (25 tegn) mens feltet 22F (4 tegn) antyder påliteligheten til de lagrede data. Et ekstra felt 22G (160 tegn) er innrettet for ytterligere data såsom for eksempel et formatkjennemerke for identifisering av dataformatet til de lagrede kodeord.

Transformasjonsdata opptar for eksempel et felt 23A som identifiserer origo (Xa,Ya,Za) i det forutbestemte referansesystem. Dette origo bør være origo's geografiske koordinater slik det er fremskaffet ved NAVSTAR GPS-systemet eller kan ganske enkelt være (0,0,0) som indikerer at det har vært anvendt et relativt system. Feltet 23B identifiserer et første og et andre retningspunkt, såsom for eksempel punktene P og R på bygningene ifølge figur 3. Feltet 23B indikerer i det siste tilfelle hvilken bygning det gjelder og hjørnet på denne bygning. Feltet 23C indikerer avstanden (Di,D=) mellom origo (Xa,Ya,Ze) og de retningspunktene som lagres i feltet 23C. Feltene 23C hhv E og F samsvarer med feltene 23A hhv B og C, men vedrører et andre punkt såsom for eksempel punktet F som er vist på figur 3. Feltene 23A og D omfatter for eksempel en lagringskapasitet for lagring av 6 tegn mens feltene 23B,C,E og F kan lagre 12 tegn.

Det valgte referansesystem kan således identifiseres fullstendig ved å anvende headerdelen. For å muliggjøre en lettvint tilgang til headerdelen, er headerdelen eller i det minste det oppsatte kjennemerke i headerdelen lagret på en forutbestemt adresse i hukommelsen som for eksempel omfatter en diskett eller et CD-ROM-1ese 1 ager. Anordningen kan således programmeres slik at så snart hukommelsesenheten er introdusert i anordningen, addresseres headerdelen eller det oppsatte kjennemerke automatisk på den forutbestemte adresse, og innholdet i denne avleses og lagres i anordningens direkte lager RAM 14.

De nødvendige data for kartlegging av i det minste en del av banen til en ledning som er anordnet eller som skal anordnes i en grunn, kan nå fremskaffes på ulike måter. Fig. 5 illustrerer skjematisk de tre hovedmetoder for å fremskaffe kodeordene og også mulighetene for kodeord-utveks1 ing. Disse tre metoder omfatter: -avsøkning av grunnen (RS), fortrinnsvis ved bruk av en radar,

-anvendelse av et hjelpeinformasjonssystem (IS),

-utboring av en passasje.

Disse tre hovedmetoder er skjematisk vist ved trekantenes hjørner. Pilene langs trekantens sider indikerer samvirkningen som kan realiseres ved å anvende data som er fremskaffet under anvendelse av hver av metodene. Hver av disse tre hovedmetoder skal nå vurderes separat.

En fil med kodeord som er fremskaffet ved avsøking av grunnen omfatter en felles del hvori generelle data vedrørende avsøkningen lagres, og en spesiell del hvor data vedrørende lederne som ligger i den avsøkede grunn lagres.

Fellesdelen hvorav et eksempel er vist på figur 6, omfatter:

a) identifisering av avsøknings-sekvensen (IDFSQ).

b) angivelse av avsøkningens startpunkt (ISC).

c) avsøkningsposisjonen i det lokale referansesystem (SPLR)

d) en angivelse av den siste avsøkningsposisjon (FSC).

Delen IDSQ omfatter en første underdel som dannes av en

identifiseringskode ID som identifiserer hvordan avsøkningen ble fremskaffet, for eksempel ved hjelp av en radar. En andre underdel PP beskriver avsøkningen og indikerer for eksempel antall suksessive avsøkninger, avstanden mellom hver avsøkning og det fulgte avsøkningsforløp. Delen DT henholdsvis R indikerer avsøkningsdatoen hhv hvem som er ansvarlig for avsøkningen. Tilslutt omfatter underdelen G enkelte ti 1leggsdetaljer.

Delen ISC omfatter en underdel Pi hhv Ps som angir koordinatene X hhv Y for den første avsøkning (LO) i forhold til det forutbestemte referansesystem slik det er lagret i

headerdelen som er beskrevet foran.

Delen SPLR omfatter en første underdel SN som indikerer et avsøkningstal1, dvs når det er utført flere suksessive avsøkninger slik det er illustrert på figur 1, tallet i (1 i N) for avsøkningen Li. En andre underdel L antyder avsøkningsavstanden i forhold til den første avsøkning Li og målt i X-retningen i det forutbestemte referansesystem. Den tredje del A indikerer et avvik i Y-retningenfor for avsøkningen Li i forhold til avsøkningen LI.

Delen FSC omfatter en underdel Pi' hhv P3' som indikerer koordinatene X hhv Y for den siste avsøkning (LN) i serien av N avsøkninger i forhold til det forutbestemte referansesystem.

For hver av de N avsøkninger bestemmes det således et

kodeord slik det illustreres på fig 6 som indikerer avsøkningenes topografi slik at det blir mulig å bestemme eksakt hvilken del av grunnen som er avsøkt. De data som er fremskaffet ved avsøkning av grunnen analyseres slik det skal beskrives mere i detalj i det etterfølgende, og resultatet av denne analyse transformeres til

en rekke kodeord som også lagres i hukommelsen, slik at det blir mulig å kartlegge banen som ledningen danner langs den avsøkte grunn. Figur 7 illustrerer et eksempel på en spesiell del i et kodeord som er frembragt ved analyse av de skannede data. Underdelene X, Y og Z angir koordinatene for ledningens posisjon. Disse koordinater er selvsagt koordinater som refererer til det forutbestemte koordinatsystem slik det lagres i headerdelen. I hver av underdelene X. Y og Z er det for eksempel reservert 10 bitgrupper. Underdelen $ antyder ledningens diameter og opptar en lagerplass på eksempelvis 4 bitgrupper. Underdelen MAT, for eksempel 15 bytes, angir materialet som den aktuelle ledninger fremstilt av. Materialet i en vannledning er for eksempel av plast, mens en telfonkabel er av kopper, osv. Denne underdel kan også indikere tykkelsen på ledningsveggen. Underdelen TP betegner hva ledninger brukes til såsom for eksempel en vannledning, gassledning, en ventil, høy- eller lavspennings elektrisitet, osv. Underdelen TP omfatter for eksempel 15 bytes. Underdelen SN indikerer avsøkningstallet som også er angitt i fellesdelen og gjør det således mulig knytte fellesdelen til den spesielle del. Underdelen^" antyder det totale antall ledninger tilhørende

avsøkningstallet SN. Underdelen # gjør det således mulig å bekrefte hvor mange ledninger som er tilstede i den avsøkte del av undergrunnen. Ved å anvende kodeordrekken kan det oppnås et fullstendig bilde av ledningen mellom et første (start) punkt og et andre (ende) punkt, for eksempel ved sammenkople kodeordene under anvendelse av avsøkningstallet SN.

Et problem som kan oppstå under anvendelse av avsøkningsmetoden gjelder analysene av refleterte signaler. I virkeligheten er hovedproblemene med radarsystemet: -påvisning av eksistensen til gjenstander nede i grunnen, -utskilling av de vesentlige gjenstander (rør, ledninger, kabler, osv) og eliminering av uvesentlige gjenstander såsom steiner,

-bestemme gjenstanders posisjoner,

-finne gjenstandens størrelse (diameter),

-bestemme gjenstandens materiale,

-opprette en database for kartleggingssystemet med alle nødvendige data innlastet.

Siden radarbildet i virkeligheten er et bilde på basis av en underjordisk refleksjon, finnes det en parabe1-representasjon for hver gjenstand i radarbildet. Det første trinn er å finne denne parabel iunnefor radarbildet.

Matematisk kan det betraktes som at antennen sender ut en stråle: F(t), med 0 < t < T, som følge av at antennen utstråler i løpet av tiden T hvoretter den avventer mottakelsen av det reflekterte signal. Den reflekterte stråle kan betraktes som en enkelt sinusbølge.

Grunnen betraktes som et felt hvor hvert punkt utgjør en reflektor. R(x,y) er funksjonen som beskriver hvordan materialet i punktet (x,y) reflekterer den emitterte bølge. Denne funksjon R(x,y) kan være 0, og som betyr at det er ingen refleksjoner i dette punkt, eller en positiv eller negativ verdi som indikerer at i dette punkt er det en diskontinuitet som danner refleksj oner.

Formålet er å frembringe denne funksjone for alle punkter i det undersøkte områdes lik at kan dannes et reelt bilde av grunnen.

Anta at U(x,t) er radarbildefunksjonen som angir at for hver antenneposisjon mottas i øyeblikket den reflekterte bølge U(x,t).

Anta at bølgens bevegelseshastighet gjennom grunnen er konstant: Y = s-t, hvor s er den reflekterte bølges hastighet, og

U(x,t,) = U(x,y/s) (tabell over eksperinmente1 le målinger for ulike jordtyper, og ulike fuktigheter).

Relasjonen mellom U(x,t) og R(x,y) er:

U(x,t) " f F(t).:/ f (6)R( (x+y.sin(<5) ) , (ycos (6)-t. s) ) .d<5.dt,

OJ-JoO

I denne relasjon er f(6) antennens strålingskarakteristikk, og kan måles. 6 er vinkelen me 11 lom linjen fra det gjeldende punkt til antennen og den vertikale linje under antennen.

Nå substitueres det opprinnelige felt met et annet hvor det antas at hvert punkt omfatter samtlige reflektorpunkter som antennen kan se for denne posisjon ifølge antennens direktive karakteristikk. Dette nye felt beskrives da ved funksjonen RG(x,y)f00

RG(x.y) =J f(6).R((x+y.sin(6)), (y.cos(6)-t.s)).d6. får man U(x.t) =<^ or?F(t) .RG(x,y-t .s) .dt

Siden alle data behandles i digital form blir integralene sumformler og tiden t blir: t=n.zlt, idet åt er tiden mellom to prøver.

T/At

U(x,nAt) = 2 F(lAt) • RG(x,y-lAt's) eller dersom At = l blir

1 = 1

T

U(x,n) = 2 F(I)•RG(x,y-Is) og siden y=s, t=s, n=> n=y/s

1=1

T

U(x,y/s) = 2 F(I)•RG(x,y-Is) og siden y=s, t=s, n=> n=y/s

1 = 1

Ved å løse dette 1ikningssystem dannes RG(x,y)-funksjonen. Løsningen blir:

Det frembrakte nye felt RG(x,y) er det felt som opppnås dersom det anvendes en svært kort ettskudds puls som emitteres av antennen. I dette nye felt er det også en parabolske representasjon av gjenstandene, nå er imidlertid parablene helt tydelig representert ved en parabel linje og ikke ved et parabolsk bånd.

Det neste trinn innebærer å granske RG-feltet og isolere hver parabel. Dataprogrammet sjekker bildet inntil det finner det første punkt på en parabel som starter fra det øvre venstre hjørne og går ned og til høyre og så gransker naboene til dette punkt for å finne det neste punkt på parabe11injen, inntil hele parabe11injen er funnet. Dette er vist på figur 10.

Etter å ha frembrakt parabe11injen som er representasjonen til en gjenstand i undergrunnen, startes analysen av denne linje for å fremskaffe ytterligere informasjon om gjenstanden.

Parabelens form gir informasjoner om gjenstandens størrelse. For en gjenstand med liten diamete er parabe11injen skarpere en for en gjenstand med større diameter som gir mere flat parabel.

P(x,y) representerer toppen på parabe11injen og P(x+y,yl) er et annet punkt på parabe11injen i en avstand x fra P.

Således kan man skrive:

e 1 ler

hvor R er gjenstandens radius, y=t-s,

yl-tl/s.

Parabe11injens toppunkt må nå bestemmes, idet koordinaten til dette punkt gir gjenstandens posisjon.

Amplityden til RG(x,y) i toppunktet gir også informasjoner om gjenstandens størrelse og materiale. Men amplityden er også en funksjon av dybden og hvilken type grunn det er, og dette er årsaken til at det er behov for en rekke eksperimentelle informasjoner for ulike jordtyper, og derved kan det anvendes RG-verdier som er sammenholdt med eksperimentelle data.

Siden bølgerefleksjonen avhenger av faseveks1 ingen, gir analyser av de reflekterte bølger ti 1legginformasjoner om egenskapene til gjenstandens materiale. Denne granskning gjør det mulig å skille plastgjenstander fra en metallgjenstand.

På denne måte kan man fremskaffe gjenstandenes relative posisjon, deres tilnærmete dimensjoner samt litt informasjon om deres materiale.

Samtlige av disse forhold gjelder for én avsøkning. Imidlertid kan en stein fortiden ikke skilles ut fra en kabel. Av denne grunn er det nødvendig med mere enn en avsøkning for således å sjekke om gjenstanden i mer enn en avsøkning gjenfinnes i samme posisjon slik at det kan fastslås at det gjelder en lang gjenstand og ikke utelukkende en stein.

En andre hovedmetode for å fremskaffe data over forløpet til en ledning som er plassert i en grunn innebærer å anvende hjelpeinformasjonssystemet (IS) såsom for eksempel karter som er tilgjengelige hos de ulike etater som har installert ledningene. Det er imidlertid nødvendig å sjekke om slike karter er pålitelige, for eksempel ved å sammenlikne disse med avsøkningsdata, før opplysningene lagres i hukommelsen. De kodeord som dannes ved å anvende et slikt hjelpeinformasjonssystem vil omfatte et sammenliknende oppsett i forhold til de som dannes ved å anvende avsøkningsdata (fig 6 og 7), siden det av hensyn til ensartethet og håndteringsutstyret er nødvendig å anvende standard- eller forutbestemte formater for lagring av kodeordene. En beskrivelse av innholdet i et kodeord som fremskaffes ved å anvende et IS-system er angitt i det etterfølgende (kun delpartiene som forskjellige fra de som er beskrevet i forbindelse med figurene 6 og 7 er angitt):

ID:identifiserer opphavet til informasjonssystemet IS.

PP : beskriver antrall segmenter som overflaten er inndelt i.

DT : angir datoen for fremskaffelsen av informasjonen.

R:angir den ansvarlige for det anvendte informasjonssystem. Pi,Pa: angir koordinatene for det gjeldende origo i

informasjonssystemet.

SN : angir segmenttallet.

Pi',Ps':angir koordinatene til det anslåtte endepunkt.

Således kan man umiddelbart sjekke, på grunnlag av delpartiet ID, hvordan kodeordet ble fremskaffet. For hvert segment (eller hver avsøkning) fremskaffes det således et reservert kodeord og de således frembrakte rekker av kodeord gjør det mulig å identifisere banen til ledningen mellom et første (start) punkt og et andre (ende) punkte.

En tredje fremgangsmåte til å fremskaffe data over banen til en ledning som skal lokaliseres i en grunn innebærer å anvende de data som fremskaffes ved å bore en passasje (HD) for ledningen som skal installeres. Når det er boret en passasje i grunnen, kan borehodets bane overvåkes og således kan koordinatene til den utborete passasje lettvint bestemmes. En angivelse av innholdet i et kodeord som er fremskaffet ved å anvende data fra utboringen av en passasje er gitt i det etterfølgende (dvs kun de underdeler som er forskjellige): ID : identifiserer de lagrete data som er fremskaffet under utboringen av en passasje.

PC : beskriver antall segmenter som passasjen er inndelt i.

DT : angir datoen for når passasjen ble utboret.

R : angir ansvarshavende for boringen.

Pi ,Pa hhv Pi<1>,Pa': angir koordinatene til boringens startpunkt hhv endepunkt.

SN: angir segmenttallet.

Den spesielle del (fig. 7) kan enkelte ganger ikke dannes samtidig med den felles del, noe som for eksempel er tilfelle når en passasje er utboret og ledningen ikke er plassert umiddelbart etter at utboringen. I det sistnevnte tilfelle kan hver av de to feltdeler dannes ved ulike tidspunkter.

Kodeordene trenger ikke utelukkende fremskaffes ved overvåkning av borehodet under utboringen av passasjen, men de kan også oppnås ved å bestemme et fritt vindu for en ledning som skal installeres i en grunn. Siden ledninger som ligger nede i bakken, er kjent og lagres i en hukommelse ved å anvende kodeordene ifølge oppfinnelsen, kan disse kodeord nå anvendes til å bestemme et fritt vindu som angir hvor en ny ledning kan legges ned i bakken. Fordelen med å bestemme et fritt vindu er at banen til den nye ledning lettvint kan bestemmes uten at det er nødvendig å skanningsavsøke grunnen på forhånd, eller uten å måtte bore en blindpassasje med alle de derav medfølgende farer.

Når det må bestemmes et fritt vindu anvendes nå de lagrede kodeord slik det skal beskrives i det etterfølgende. Anta nå at ledningen skal installeres mellom planene 28 og 29 som vist på figur 8, og at ledningen som skal installeres er en vannledning som er fremstilt av et PVC-rør med en diamter på 20 cm. Anta videre for tydelighets skyld at planene 28 og 29 er posisjonert i en rett gate. Det frie vindu bestemmes ved å anvende anordningen som er illustrert på fig. 2 og ved hjelp av en prosedyre som er lagret i hukommelsen 12. Flytskjemaet for denne prosedyre er illustrert på figur 9 og skal beskrives i det etterfølgende. 30 STRT : Prosedyren startes for eksempel ved å anvende tastbordet 7. 31 ST SP. FP:Planene 28.29, dvs startpunktet (SP) og endepunktet (FP) for ledningen som skal installeres, lagres i

direktelageret-RAM 14 (for eksempel gatens navn).

32 FM/ RD AD TB : Det dannes en adresse for å avlese headerdelen og deretter leses feltet 22 til denne headerdel og lagres

midlertidig i direktelageret-RAM 14.

33 PRSF? : Ved å anvende headerdelens data, og særlig feltene 22

E og F, verifiseres det om SP og FP er tilstede i lageret ?

34 ERR : Dersom Sp og FP ikke er tilstede i headerdelen, dannes det et feilsignal og prosedyren stanses. 35 RD 23 : De data som lagres i headerdelens felt 23, leses og lagres i direkte lageret RAM 14. 36 PT RFST : Ved å anvende data i feltet 23 bestemmes referansesystemet. 37 PT SPFP : Nå bestemmes koordinatene for planene 28 og 29 i forhold til det lagrede referansesystem. 38 FM FL SP FP : Filen med kodeordene som angir ledningene mellom planene 28 og 29 avsøkes ved å anvende koordinatene bestemt i de foregående trinn, avleses og lagres i direkte 1 ågeret

(RAM) 14. Allé kodeord sammenkoples med hverandree ved hjelp av tallet SN og gjør det således mulig å bygge opp et

bilde ved sammenholde de ulike avsøkningssegmenter.

39 CNP ? : Det sjekkes om det allerede er nedlagt ledninger mellom planene 28, 29. Dette gjennomføres for eksempel ved å

sjekke partiene ISC og FSC i filen (figur 6).

40 FR : Dersom det ikke er tilstede noen ledning i det aktuelle område dannes det et meldingssignal som angir at grunnen er

ledig.

41 DSP FL : På CRT 6 dannes det et bilde av alle ledninger som er tilstede i det aktuelle parti av undergrunnen. 42 PT K : Det totale antall (K) ledninger i den aktuelle del av bakken bestemmes, for eksempel ved å anvende filens

delparti TP.

43 ST K= 1 : det initialiseres en teller.

44 FT K -. Det frembringes en ledning hvis nummer er lik det som angis ved te 1lerposisjonen. 45 DTPZ : Det beregnes en beskyttelsessone for den aktuelle ledning. For hver ledning er det selvsagt forutbestemte soner som antyder at innen denne sone kan det ikke ligge andre ledninger, eller det kan til og med antyde en ulik radius for hver type av andre mulige ledninger. Således kan det opprettes en avstand når den aktuelle ledning for eksempel er en gassledning, slik at beskyttelsessonen blir større for en elektrisitets ledning enn for en vannledning.

På figur 7 er beskyttelsessonene 25 og 26 vist.

46 K = K+ l : Tellingenøkes med en enhet.

47 K = K?:Det bekreftes dersom alle ledninger er vurdert. Dersom ikke alle ledninger er vurdert går en tilbake til

trinn 44.

48 FT NC : Nå introduseres partiene *, MAT og TP for den ledning som skal installeres. 49 PT FRC i : Ved å ta i betraktning beskyttelsessonen bestemmes det nå et første plan, for eksempel planet 28, et sett

koordinater CI som indikerer en fri posisjon.

50 PT FR CI ? INC:En økning INC adderes til koordinatene FRCI, idet det tas hensyn til retningen.ledningen skal

insta1leres i.

51 FRCI ? INC > FRCF ? : Pet sjekkes om de inkrementerte koordinater ikke når sluttpunktet FRCF, dvs et punkt

plassert i planet 29.

51 FRCI ? INC = FRCF : Persom sluttpunktet overskriders, kartlegges koordinatene i planet 29.

53 FL : Pet settes et flagg.

54 FRCI + INC ? : Pet sjekkes om de inkrementerte koordinater fortsatt tilhører et fritt vindu, dvs dersom de ikke faller

innefor en beskyttelsesone.

55 MOP FRCI + INC : Persom de inkrementerte koordinater tilhører et vindu som ikke er fritt blir de modifisert, for eksempel ved tilpasning av inkrementet INC.

56 FL ?:Det sjekkes om et flagg ble satt.

57 DSP : Den frembrakte bane for ledningen som skal installeres, fremvises. 38 FM FLL : Det dannes og lagres en fil som indikerer den dannede bane for ledningen.

59 STP : Prosedyren stanses.

Vender man nå tilbake til eksempelet som er illustrert på figur 8 og anvender prosedyren som er beskrevet foran, bestemmes det en beskyttelsessone 26 hhv 27 for ledningene 24 hhv 25. Deretter bestemmes det et første fritt vindu 60 i planet 28 og det sjekkes om de suksessive frie vinduer (61,62,63,64) som oppnås ved inkrementering av en koordinat av vinduet 60 også er frie. Siden dette er tilfelle kan en ledning nå legge ned i grunnen innen den sone som begrenses av vinduene 61,62,63 og 64. Den således frembrakte bane for ledningen 65 kan nå anvendes til å styre borehodet (MD) og det kan dannes kodeord for å lagre banen og data vedrørende ledningen 65 som skal installeres, i hukomme Isen.

Det kan enkelte ganger inntreffe at den utborete bane avviker fra det beregnede forløp, noe som for eksempel kan være tilfelle når en tung stein eller liknende treffes av borehodet. For å ta hensyn til disse avvik lagres kodeordene fortrinnsvis etter utboringen av passasjen eller etter at ledningen er installert i grunnen.

For å bestemme det frie vindu kan det anvendes en rekke fremgangsmåter. I det etterfølgende skal det angis noen få eksempler på hvordan det frie vindu skal bestemmes. Således er det mulig først å bestemme den nødvendige minimumsoverflate for den ledning som skal installeres, dvs diameteren til ledningen og beskyttelsessonen. Den således oppnådde flate kan nå legges over for eksempel et videobilde som viser de ledninger som allerede er tilstede, og det kan bekreftes at overflaten passer inn i et fritt rom. Når banen er beregnet kan det bekreftes om banen er optimal, eller om det finnes bedre løsninger for å frembringe en optimal bane. Siden passasjen skal uthores ved hjelp av et borehode bør det tas hensyn til borehodets bøyningsbegrensninger for ikke å risikere at detønskes et forløp som borehodet ikke kan bore.

Kodeordene gjør det således mulig ikke bare å frembringe et tydelig bilde over ledninger som ligger nede i grunnen, men, siden de også lettvint kan lagres i et digital lager, kan behandlingen lettvint gjennomføres for å kontrollere bevegelsen til et borehode eller for å beregne et fritt vindu.

Claims (15)

1. Fremgangsmåte til kartlegging av minst en del av en bane til minst en ledning som ligger nede i en grunn, idet fremgangsmåten omfatter de følgende trinn: a) det bestemmes et første og andre punkt på ledningen i forhold til et forutbestemt referansesystem, b) det bestemmes en første parameter som, i forhold til det forutbestemte referansesystem, angir en dybde for hvor ledningen er plassert i grunnen, c) det bestemmes et første kjennemerke for identifisering av banen ml lom det første og det andre punkt, karakterisert ved at det dannes et digitalt kodeord omfattende data for det første og det andre punkt, den første parameter og det første kjennemerke, idet kodeordet lagres i et elektronisk leselager, og hvor det dannes en headerdel som omfatter et andre kjennemerke som identifiserer det forutbestemte referansesystem, og et tredje kjennemerke for identifisering av et dataformat for kodeordet, et oppsatt kjennemerke som identifiserer oppsettet til headerdelen som lagres på en forutbestemt adresse i lageret.

2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, hvor det er bestemt en diameter for ledningen, karakterisert ved at det dannes en andre parameter som identifiserer diameteren, og den andre parameter innkorporeres i kodeordet.

3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1 eller 2, hvor det er bestemt hvilket materiale ledningen er fremstilt av, karakterisert ved at det dannes en tredje parameter som identifiserer det nevnte materiale, og den tredje parameter innkorporeres i kodeordet.

4. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1. 2 eller 3, hvor det er bestemt for hvilket formål ledningen skal anvendes, karakterisert ved at det dannes en fjerde parameter som identifiserer det nevnte formål, og den fjerde parameter innkorporeres i kodeordet.

5. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, 2, 3 eller 4, karakterisert ved at datoen for når ledningen er lagt ned i grunnen bestemmes og det dannes en femte parameter som identifiserer den nevnte dato, og den femte parameter innkorporeres i kodeordet.

6. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-5, karakterisert ved at det dannes et fjerde kjennemerke som identifiserer den ansvarlige for introduseringen av ledningen i grunnen, og det fjerde kjennemerke innkorporeres i kodeordet.

7. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-6, karakterisert ved at det første og det andre punkt, og den første parameter bestemmes under utboringen av en grunnspassasje for ledningen.

8. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-6, karakterisert ved at det første og andre punkt og den første parameter bestemmes under avsøkningen av grunnen.

9. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-8, karakterisert ved at det bestemmes en transformasjonsmatrise for transformering av koordinatene relatert for det forutbestemte referansesystem til et globalt posisjons-referansesystem, og transformasjonsmatrisen lagres på en ytterligere forutbestemt adresse i lageret.

10. Lagringsanordning, karakterisert ved at det lagres deri minst ett kodeord og en headerdel som frembringes under utøvelse av fremgansgmåten ifølge krav 1-9.

11. Fremgangsmåte for kartlegging av minst en del av en bane for minst en ekstra ledning som skal anordnes i en grunn, karakterisert ved at det anvendes en lagringsanordning i samsvar med krav 10, og hvor det bestemmes et fritt vindu for den ekstra ledningen ved å anvende kodeordene som er lagret i hukommelsen.

12. Fremgangsmåte i samsvar med krav 11, karakterisert ved at for å fastslå det frie vindu bestemmes det rundt hver av de eksisterende ledninger en beskyttelsesone, og beskyttelsessonen bestemmes ved å ta hensyn til den del av kodeordet for den eksisterende ledning som angir bruksområdet for den aktuelle eksisterende ledning.

13. Fremgangsmåte i samsvar med krav 12, karakterisert ved at for å fastslå det frie vindu dannes de et digitalt kodeord som omfatter data for et første og et andre punkt og en første parameter, og kodeordet sammenliknes med kodeordene som representerer de eksisterende ledninger samt deres beskyttelsessone. og dersom det er en interferens mellom de sammenliknede kodeord, modifiseres kodeordet for de frie vindu.

14. Apparat til gjennomføring av fremgangsmåten i samsvar med et av kravene 1-8. idet anordningen omfatter en behandlingsenhet, en lagerenhet og en innførings-enhet for innføring av data vedrørende ledningen, karakterisert ved at apparatet omfatter midler til å danne det digitale kodeord og headerdelen og for å tilknytte det nevnte oppsatte kjennemerke til en forutbestemt adresselokalisering.

15. Apparat for gjennomføring av fremgangsmåten ifølge et av kravene 11 - 13, idet anordningen omfatter en databehandlingsenhet, et lager og en innføringsanordning for innlasting av data vedrørende ledningen, karakterisert ved apparatet omfatter midler til å bestemme det frie vindu.