無線設備在長沙市城市地下管線探測中的應用

黃 勇

中國有色金屬長沙勘察設計研究院有限公司，湖南長沙 410011

長沙市城市地下管線補探補測項目涉及長沙市城區排水、電力和工業管線，總體工作量約9133km。項目質量標準需達到《城市地下管線探測技術規程》、《長沙市地下管線探測技術規程》和《長沙市地下管線普查數據標準》的要求。

1 數據采集

本項目地下管線明顯點，多指排水、電力檢修井。對于明顯點探測，均使用實地開井量測數據的方式。項目要求檢修井內部空間若為圓柱形需調查井室直徑，若為矩形井室應調查長寬高，且井室空間范圍≥2m×2m時，要實測井室空間的外輪廓范圍線。

圓柱形井室數據相對容易獲取。而對于矩形井室，長沙市的檢修井一般井筒較深，而內部空間較大且不具有統一規格，此時采用傳統方法的特制“L型鉤”量取基本無法滿足要求，且容易遺漏井室內多個方向的管口數據，故需要探測人員下井量測。（見圖1）

圖1 檢修井矩形井室傳統探測方法

探測人員下井的流程為：開井后，等待5min，待井中的污垢氣體稀釋，并使用專用毒氣檢測設備測試，佩戴好雨衣、雨褲、頭盔、防毒面具等設備，同時系好安全繩，再使用木質絕緣樓梯下井。若檢修井深度大于4m，還需要使用伸縮型樓梯。

對于測量人員來說，這種作業方式具有一定的危險性，且工作效率不高。而如果不下井量測又無法采集到關鍵數據，故設計一種兼具測距和時實影像功能的設備來滿足探測需求。

2 設備功能需求

該設備具備如下功能：能夠遠程即時測距、能夠獲取目標即時影像、設備供電安全便捷。

3 設備的硬件和集成

（1）測距方面采用 CEM ILDM-150型激光測距儀，測量范圍0.05～70m，測量精度±1.5mm，防水等級IP54，且具有藍牙自動連接功能。

（2）視頻方面采用Megapixels HD camera高清攝像儀，4mm鏡頭，四百萬像素，防水等級IP66，具有紅外照明燈，且能進行wifi連接（配套設備為IPCAM TESTER俗稱“工程寶”）。

（3）移動電源采用KM-902B多功能移動電源，9000MA，12V輸出，續航能力強。

（4）攝像儀和測距儀通過自帶螺絲固定在特制裝置盒內，收發器通過長約1m的網線固定在設備盒連接桿上。出于安全方面的考慮，移動電源通過10m的加長電纜線外置。

4 設備的軟件

配套軟件為安卓操作系統下的兩個應用（安裝在手機內）：

（1）Meterbox iLDM。通過手機藍牙配對連接激光測距儀，在能執行遙控測距，并能顯示出采集的數據。

（2）IPC_Tester軟件。通過手機端IPC測試儀軟件，wifi連接IPCAM TESTER收發器，攝像儀的實時圖像顯示在手機上，并自帶截圖保存功能。

軟件操作界面如圖2所示。

圖2 軟件操作界面

5 操作流程

各裝置集成完畢后，手機開啟藍牙并連接上測距儀，再打開wifi連接收發器自建的無線網絡（無需Internet聯網），測試遙控量距和接收圖像功能正常后，將設備盒通過連接桿加長的方式逐步下放到檢修井內，設備盒到達指定位置后即可通過手機軟件參照視頻圖像采集各方向井室尺寸數據。同時，在測距儀、視頻圖像和連接桿在支持下，井內各方向管徑、斷面尺寸、埋深等數據也能間接地進行量測。

6 設備效果

在安裝了相應軟件的手機上，能直觀地看到實時的井內影像。在影像的指引下，于合適的位置通過手機遙控測距儀進行測距，即可獲取相關數據，同時測量的數據反映在手機上。必要時，可通過L鉤和塔尺輔助進行測量。設備在井內拍攝及測距的效果如圖3所示。

圖3 設備在井內拍攝及測距的效果

7 設備優點

（1）能解決管線探測作業中無法下井和不便于下井的情形，并能在一定程度上降低作業員事故風險。

（2）能有效測量井室尺寸，能避免探查中遺漏方向的情形，在一定程度上提高了探測成果的質量。

（3）相比常規下井作業模式（需攜帶安全梯、安全繩、毒氣檢測設備等），此設備獲取井內數據要更方便快捷。

（4）通過手機藍牙和wifi遙控的方式操作設備，操作簡單且連接性能較好。

（5）設備耗電量低，移動電源續航充足，正常情況下能滿足1d的工作需求。

8 可改進的地方

（1）有部分電纜線和網線裸露在設備盒外，整體防水性能有待改善。

（2）若采用防水性好的移動電源內置到設備盒內，能使整體便攜性有所改善。

（3）測距軟件和視頻軟件在手機端需切換操作，若安裝了分屏軟件才能更為便捷。

9 結語

這種整合了紅外遙控激光測距儀和無線wifi網絡攝像儀的集成設備，在長沙市地下管線普查項目中首次得到使用，其各項功能基本滿足了的質量標準中對井室尺寸數據的要求。在保證探測質量的同時，也降低了探測人員傳統作業方式的下的事故風險，并在一定程度上提高了地下管線探測的作業效率。

[1] CJJ 61—2003.城市地下管線探測技術規程[S].