无线设备在长沙市城市地下管线探测中的应用

黄 勇

中国有色金属长沙勘察设计研究院有限公司，湖南长沙 410011

长沙市城市地下管线补探补测项目涉及长沙市城区排水、电力和工业管线，总体工作量约9133km。项目质量标准需达到《城市地下管线探测技术规程》、《长沙市地下管线探测技术规程》和《长沙市地下管线普查数据标准》的要求。

1 数据采集

本项目地下管线明显点，多指排水、电力检修井。对于明显点探测，均使用实地开井量测数据的方式。项目要求检修井内部空间若为圆柱形需调查井室直径，若为矩形井室应调查长宽高，且井室空间范围≥2m×2m时，要实测井室空间的外轮廓范围线。

圆柱形井室数据相对容易获取。而对于矩形井室，长沙市的检修井一般井筒较深，而内部空间较大且不具有统一规格，此时采用传统方法的特制“L型钩”量取基本无法满足要求，且容易遗漏井室内多个方向的管口数据，故需要探测人员下井量测。（见图1）

图1 检修井矩形井室传统探测方法

探测人员下井的流程为：开井后，等待5min，待井中的污垢气体稀释，并使用专用毒气检测设备测试，佩戴好雨衣、雨裤、头盔、防毒面具等设备，同时系好安全绳，再使用木质绝缘楼梯下井。若检修井深度大于4m，还需要使用伸缩型楼梯。

对于测量人员来说，这种作业方式具有一定的危险性，且工作效率不高。而如果不下井量测又无法采集到关键数据，故设计一种兼具测距和时实影像功能的设备来满足探测需求。

2 设备功能需求

该设备具备如下功能：能够远程即时测距、能够获取目标即时影像、设备供电安全便捷。

3 设备的硬件和集成

（1）测距方面采用 CEM ILDM-150型激光测距仪，测量范围0.05～70m，测量精度±1.5mm，防水等级IP54，且具有蓝牙自动连接功能。

（2）视频方面采用Megapixels HD camera高清摄像仪，4mm镜头，四百万像素，防水等级IP66，具有红外照明灯，且能进行wifi连接（配套设备为IPCAM TESTER俗称“工程宝”）。

（3）移动电源采用KM-902B多功能移动电源，9000MA，12V输出，续航能力强。

（4）摄像仪和测距仪通过自带螺丝固定在特制装置盒内，收发器通过长约1m的网线固定在设备盒连接杆上。出于安全方面的考虑，移动电源通过10m的加长电缆线外置。

4 设备的软件

配套软件为安卓操作系统下的两个应用（安装在手机内）：

（1）Meterbox iLDM。通过手机蓝牙配对连接激光测距仪，在能执行遥控测距，并能显示出采集的数据。

（2）IPC_Tester软件。通过手机端IPC测试仪软件，wifi连接IPCAM TESTER收发器，摄像仪的实时图像显示在手机上，并自带截图保存功能。

软件操作界面如图2所示。

图2 软件操作界面

5 操作流程

各装置集成完毕后，手机开启蓝牙并连接上测距仪，再打开wifi连接收发器自建的无线网络（无需Internet联网），测试遥控量距和接收图像功能正常后，将设备盒通过连接杆加长的方式逐步下放到检修井内，设备盒到达指定位置后即可通过手机软件参照视频图像采集各方向井室尺寸数据。同时，在测距仪、视频图像和连接杆在支持下，井内各方向管径、断面尺寸、埋深等数据也能间接地进行量测。

6 设备效果

在安装了相应软件的手机上，能直观地看到实时的井内影像。在影像的指引下，于合适的位置通过手机遥控测距仪进行测距，即可获取相关数据，同时测量的数据反映在手机上。必要时，可通过L钩和塔尺辅助进行测量。设备在井内拍摄及测距的效果如图3所示。

图3 设备在井内拍摄及测距的效果

7 设备优点

（1）能解决管线探测作业中无法下井和不便于下井的情形，并能在一定程度上降低作业员事故风险。

（2）能有效测量井室尺寸，能避免探查中遗漏方向的情形，在一定程度上提高了探测成果的质量。

（3）相比常规下井作业模式（需携带安全梯、安全绳、毒气检测设备等），此设备获取井内数据要更方便快捷。

（4）通过手机蓝牙和wifi遥控的方式操作设备，操作简单且连接性能较好。

（5）设备耗电量低，移动电源续航充足，正常情况下能满足1d的工作需求。

8 可改进的地方

（1）有部分电缆线和网线裸露在设备盒外，整体防水性能有待改善。

（2）若采用防水性好的移动电源内置到设备盒内，能使整体便携性有所改善。

（3）测距软件和视频软件在手机端需切换操作，若安装了分屏软件才能更为便捷。

9 结语

这种整合了红外遥控激光测距仪和无线wifi网络摄像仪的集成设备，在长沙市地下管线普查项目中首次得到使用，其各项功能基本满足了的质量标准中对井室尺寸数据的要求。在保证探测质量的同时，也降低了探测人员传统作业方式的下的事故风险，并在一定程度上提高了地下管线探测的作业效率。

[1] CJJ 61—2003.城市地下管线探测技术规程[S].