一种建筑施工用地下管线探测装置及其探测方法

摘要

本发明提供一种建筑施工用地下管线探测装置及其探测方法，探测组件具有固定体、管线探测仪和控制器，所述横向滑竿穿过所述横向穿孔，所述纵向滑竿穿过所纵向穿孔，所述管线探测仪连接在所述固定体，所述管线探测仪的探测部位于所述固定体的下端；所述控制器与所述管线探测仪、移动车、横向驱动组件和纵向移动组件信号连接其包括移动车、横向驱动组件、纵向移动组件和探测组件；通过横向驱动组件和纵向移动组件的设置，能够使得管线探测仪在整个待探测区域内完成快速区域检测覆盖，完成移动覆盖之后，则通过控制器分析在移动的过程中信号强度最强的位点并且予以标记，这样就实现了自动化地快速对于地下管线进行探测的目的。

说明书

技术领域

本发明涉及建筑施工地下管线探测领域，具体涉及一种自动化程度高且方便快速在探测区域检测得到管线位置的探测装置及探测方法。

背景技术

在建筑施工过程中，通常需要进行地下施工，而地下施工之前首先需要考虑的就是地下管线的布置情况。

为了快速确定地下管线的布置情况现在比较实用的一种仪器就是管线探测仪器或者称为线缆探测仪，这种仪器一般是手持式结构。操作人员手持该仪器在探测区域内进行频繁移动进而得到地下具有管线的位置并且予以记号标记。

这种管线探测仪器的基本原理在于：是用探测线圈感知加载在待测电缆上的交变电流引起的电磁场。进行路径探测时，需要用信号发生器向电缆发射音频信号，用主机进行接收。

然而在实际的探测过程中，当探测区域较大的时候，如果使用人工方式进行逐个位点的寻找，非常耗费体力并且寻找位置也不精准。

发明内容

为解决上述技术中存在的问题，本发明提供一种能够自动地对于管线探测仪在探测区域内进行位置移动而寻找到标记位点的装置结构和方法。

本发明提供的一种建筑施工用地下管线探测装置，其包括移动车、横向驱动组件、纵向移动组件和探测组件；

移动车具有移动支撑板和滚轮；

横向驱动组件具有横向电机、横向驱动轮、第一横向丝杆、第二横向丝杆、第一横向从动轮、第二横向从动轮、第一横向传送带、第二横向传送带、横向滑竿，所述横向电机与所述横向驱动轮驱动连接，所述第一横向丝杆的两端分别设置一组所述第一横向从动轮，所述第二横向丝杆的两端分别设置一组所述第二横向从动轮，第一组的所述第一横向从动轮和第二横向从动轮通过所述第一横向传送带连接，第二组的所述第二横向从动轮和第二横向从动轮通过所述第二横向传送带连接，所述横向驱动轮与所述第一横向从动轮连接，所述横向滑竿的两端分别套设在所述第一横向丝杆和第二横向丝杆上；

纵向移动组件具有纵向电机、纵向驱动轮、第一纵向丝杆、第二纵向丝杆、第一纵向从动轮、第二纵向从动轮、第一纵向传送带、第二纵向传送带、纵向滑竿，所述纵向电机与所述纵向驱动轮驱动连接，所述第一纵向丝杆的两端分别设置一组所述第一纵向从动轮，所述第二纵向丝杆的两端分别设置一组所述第二纵向从动轮，第一组的所述第一纵向从动轮和第二纵向从动轮通过所述第一纵向传送带连接，第二组的所述第二纵向从动轮和第二纵向从动轮通过所述第二纵向传送带连接，所述纵向驱动轮与所述第一纵向从动轮连接，所述纵向滑竿的两端分别套设在所述第一纵向丝杆和第二纵向丝杆上；

探测组件具有固定体、管线探测仪和控制器，所述固定体具有横向穿孔和纵向穿孔，所述横向滑竿穿过所述横向穿孔，所述纵向滑竿穿过所纵向穿孔，所述管线探测仪连接在所述固定体，所述管线探测仪的探测部位于所述固定体的下端；所述控制器与所述管线探测仪、移动车、横向驱动组件和纵向移动组件信号连接。

上述方案的有益效果为：通过横向驱动组件和纵向移动组件的设置，能够使得管线探测仪在整个待探测区域内完成快速区域检测覆盖，完成移动覆盖之后，则通过控制器分析在移动的过程中信号强度最强的位点并且予以标记，这样就实现了自动化地快速对于地下管线进行探测的目的。

一个优选的方案是，包括标记组件，所述标记组件设置在所述固定体上，所述标记组件设在所述管线探测仪的相邻位置；所述标记组件具有固定板、铰接轴杆、连接杆、翻转框、伸缩弹簧、颜料辊、升降杆、推送结构、标记柱；所述固定板的顶部连接在所述固定体上，所述翻转框的上端连接在所述铰接轴杆上，所述伸缩弹簧的顶端连接在所述固定板上，所述伸缩弹簧的下端连接在所述连接杆上，所述连接杆固定在所述翻转框上，所述翻转框的底部设置所述颜料辊；所述推送结构与所述升降杆连接，所述升降杆的下端连接所述标记柱，所述推送结构用于带动所述标记柱进行升降运动并且在运动过程中使得所述标记柱与所述颜料辊接触并带动所述翻转框翻转。

上述方案的有益效果为：对于探测到的标记位点，为了及时留下来可观察的印记以使得操作人员后续能随时观察，这里设置了标记组件，即通过标记柱在下降过程中自动地刮取颜料辊上的颜料，这样就能够使得标记柱在下降到地面上的时候完成对于地面上的标记位点的标记动作。即，控制器先确定标记位点，然后移动标记组件至盖标记位点，然后通过标记柱在地面上进行标记，这样就省去了人工进行标记的麻烦且提高了标记位点的准确性，工作效率提高。

一个优选的方案是，所述颜料辊上具有印泥层，所述标记柱的下端具有柔性海绵层，所述柔性海绵层用于与所述印泥层接触刮取一部分印泥。

一个优选的方案是，所述推送结构为推送气缸结构，所述推送气缸结构与所述升降杆连接；或者，所述推送结构为按压柱，所述按压柱与复位弹簧连接。

所述管线探测仪包括信号接收器、信号发生器，所述信号发生器用于向具有交变电流的待测管线上加载引起电磁波，所述信号接收器用于接收电磁波信号，并且把电磁波信号传送给控制器进行分析信号变化，当信号接收器位于管线正上方位置的时候信号最强；

所述控制器具有区域移动限制模块，所述区域移动限位模块通过所述横向驱动组件和纵向移动组件而限制探测组件在一定的区域范围内进行移动

本发明提供的建筑施工用地下管线探测装置的探测方法，其包括下面的步骤：

整体移动过程：通过向移动车施加作用力，使得所述移动支撑板在滚轮前行下移动至待检测区域内；

横向方向的调节步骤如下：所述横向电机提供动力，使得所述横向驱动轮进行转动，所述第一横向丝杆相应转动，通过所述第一横向传送带和第二横向传送带的传动而使得所述第二横向丝杆同步转动，所述第一横向丝杆和第二横向丝杆同时驱动所述横向滑竿沿着横向方向上进行移动，所述横向滑竿带动所述探测组件进行横向方向的移动，探测组件在横向方向上进行信号数据的获得；

纵向方向的调节步骤如下：所述纵向电机提供动力，使得所述纵向驱动轮进行转动，所述第一纵向丝杆相应转动，通过所述第一纵向传送带和第二纵向传送带的传动而使得所述第二纵向丝杆同步转动，所述第一纵向丝杆和第二纵向丝杆同时驱动所述纵向滑竿沿着纵向方向上进行移动，所述纵向滑竿带动所述探测组件进行纵向方向的移动，探测组件在纵向方向上进行信号数据的获得；

通过纵向方向和横向方向的移动而完成对待探测区域内的覆盖探测，并且把得到的信号值最强的位点标记为第一确定检测点，并且予以标记；

在待检测区域内，通过上面的步骤还能够得到另外一个信号值最强的位点标记为第二确定检测点；第一确定检测点和第二确定检测点连接形成的直线方向即为管线的布置走向。

一个优选的方案是，包括下面的步骤：

通过所述横向方向的调节步骤，沿着第一直线确定管线探测仪在横向方向上的信号最强第一信号值的第一标记位点；

通过所述纵向方向的调节步骤，沿着第二直线确定管线探测仪在纵向方向上的信号最强第二信号值的第二标记点；

所述第一直线和第二直线交叉于交叉位点，先把所述管线探测仪移动至交叉位点的位置，且交叉位点朝向所述第一标记位点为横向正方向，交叉位点朝向所述第二标记位点为纵向正方向，所述管线探测仪以横向正方向的第一横向速度进行移动，同时所述管线探测仪以纵向正方向的第一纵向速度进行移动，且所述第一横向速度和第一纵向速度的比值为所述第一信号值与第二信号值的比值相同，最终使得所述管线探测仪沿着所述第一直线和第二直线之间的某个直线方向进行斜线移动；并且在斜线方向移动的过程中得到信号最强的信号值为最终标记位点。

一个优选的方案是，包括下面的步骤：

通过所述横向驱动组件和纵向驱动组件的配合，使得所述管线探测仪在待探测区域内寻找到最终的标记位点；

在初始位置的时候，所述翻转框处于倾斜放置状态，伸缩弹簧处于自然拉伸状态或者拉伸状态，所述翻转框远离所述铰接轴杆的一侧处于相对高位，此时所述标记柱位于所述颜料辊上部且所述标记柱与所述颜料辊贴合；

当需要在标记位点进行标记的时候，则所述推送结构带动所述升降杆进行向下移动，所述升降杆带动所述标记柱向下进行移动，并且标记柱在向下移动的时候会刮取颜料辊上的一部分颜料，标记柱继续向下移动而在下方的地面上进行按压以使得标记柱底部的颜料残留刻印在地面上，以形成可观察到的标记位点；同时，所述翻转框在所述颜料辊的带动下以所述铰接轴杆为旋转轴而向下进行转动，所述伸缩弹簧则处于拉伸状态；当标记柱向下移动之后，则伸缩弹簧自动带动所述翻转框进行复位。

一个优选的方案是，颜料辊上具有印泥层，所述标记柱的下端具有柔性海绵层，所述柔性海绵层用于与所述印泥层接触刮取一部分印泥；该探测方法包括下面的步骤：所述标记柱向下移动的时候，所述柔性海绵层会与所述印泥层接触并且刮取一部分颜料下来，柔性海绵层与地面接触的时候就会在地面上进行按压刻印以形成可见的标记位点。

一个优选的方案是，所述推送结构为推送气缸结构，所述推送气缸结构与所述升降杆连接；或者，所述推送结构为按压柱，所述按压柱与复位弹簧连接；该探测方法包括下面的步骤：通过所述推送气缸结构的推动作用，通过伸缩杆而带动所述升降杆的升降动作；或者通过手动按压的方式而带动所述按压柱和所述升降杆进行向下运动，并且当失去按压作用力之后，则在所述复位弹簧的作用下带动所述升降杆进行自动复位。

一个优选的方案是，在松软的地面上，所述标记柱会形成凹坑结构，凹坑结构形成标记位点。

附图说明

图1是本发明的建筑施工用地下管线探测装置结构示意图。

图2是本发明的建筑施工用地下管线主视角度结构示意图。

图3是本发明的建筑施工用地下管线俯视角度结构示意图。

图4是本发明的建筑施工用地下管线探测装置局部结构示意图。

图5是本发明的建筑施工用地下管线探测装置部分组件结构示意图。

图6是本发明的建筑施工用地下管线探测装置标记组件的结构示意图。

图7是本发明的建筑施工用地下管线探测装置第二实施例的示意图。

具体实施方式

第一实施例：

如图1至图4所示，本发明提供的一种建筑施工用地下管线探测装置，其包括移动车10、横向驱动组件20、纵向移动组件40和探测组件60。

移动车10具有移动支撑板11和滚轮12。

横向驱动组件20具有横向电机21、横向驱动轮22、第一横向丝杆23、第二横向丝杆24、第一横向从动轮25、第二横向从动轮26、第一横向传送带27、第二横向传送带28、横向滑竿29，横向电机21与横向驱动轮22驱动连接，第一横向丝杆23的两端分别设置一组第一横向从动轮25，第二横向丝杆24的两端分别设置一组第二横向从动轮26，第一组的第一横向从动轮25和第二横向从动轮26通过第一横向传送带27连接，第二组的第二横向从动轮26和第二横向从动轮26通过第二横向传送带28连接，横向驱动轮22与第一横向从动轮25连接，横向滑竿29的两端分别套设在第一横向丝杆23和第二横向丝杆24上；

纵向移动组件40具有纵向电机41、纵向驱动轮42、第一纵向丝杆43、第二纵向丝杆44、第一纵向从动轮45、第二纵向从动轮46、第一纵向传送带47、第二纵向传送带48、纵向滑竿49，纵向电机41与纵向驱动轮42驱动连接，第一纵向丝杆43的两端分别设置一组第一纵向从动轮45，第二纵向丝杆44的两端分别设置一组第二纵向从动轮46，第一组的第一纵向从动轮45和第二纵向从动轮46通过第一纵向传送带47连接，第二组的第二纵向从动轮46和第二纵向从动轮46通过第二纵向传送带48连接，纵向驱动轮42与第一纵向从动轮45连接，纵向滑竿49的两端分别套设在第一纵向丝杆43和第二纵向丝杆44上；

探测组件60具有固定体61、管线探测仪62和控制器，固定体61具有横向穿孔63和纵向穿孔64，横向滑竿29穿过横向穿孔63，纵向滑竿49穿过所纵向穿孔64，管线探测仪62连接在固定体61，管线探测仪62的探测部位于固定体61的下端；控制器与管线探测仪62、移动车10、横向驱动组件20和纵向移动组件40信号连接。

本发明提供的建筑施工用地下管线探测装置的探测方法，其包括下面的步骤：

整体移动过程：通过向移动车10施加作用力，作用力可以来自操作人员施加的作用力或者通过其它动力的方式提供，使得移动支撑板11在滚轮12前行下移动至待检测区域内，可以通过控制器的控制作用使得移动车10移动至不同的区域进行探测；

横向方向的调节步骤如下：横向电机21提供动力，使得横向驱动轮22进行转动，第一横向丝杆23相应转动，通过第一横向传送带27和第二横向传送带28的传动而使得第二横向丝杆24同步转动，第一横向丝杆23和第二横向丝杆24同时驱动横向滑竿29沿着横向方向上进行移动，横向滑竿29带动探测组件60进行横向方向的移动，探测组件60在横向方向上进行信号数据的获得，信号数据传输给控制器进行分析；

纵向方向的调节步骤如下：纵向电机41提供动力，使得纵向驱动轮42进行转动，第一纵向丝杆43相应转动，通过第一纵向传送带47和第二纵向传送带48的传动而使得第二纵向丝杆44同步转动，第一纵向丝杆43和第二纵向丝杆44同时驱动纵向滑竿49沿着纵向方向上进行移动，纵向滑竿49带动探测组件60进行纵向方向的移动，探测组件60在纵向方向上进行信号数据的获得，信号数据传输给控制器进行分析；

通过纵向方向和横向方向的移动而完成对待探测区域内的覆盖探测，并且通过控制器的分析过程，把得到的信号值最强的位点标记为第一确定检测点，并且予以标记。这样就通过自动检测作用而实现了对于标记位点进行检测的目的；在待检测区域内，通过上面的步骤还能够得到另外一个信号值最强的位点标记为第二确定检测点；第一确定检测点和第二确定检测点连接形成的直线方向即为管线的布置走向。当确定了管线的基本走向之后，这样就能够在施工的过程中避免触碰到这些管线。

第二实施例：

在更优选的方法中，其包括下面的步骤：

当横向驱动组件20和纵向移动组件40同时进行驱动工作的时候，则能够使得探测组件进行斜线移动，并且斜线移动的方向由横向驱动组件20和纵向移动组件40通过速率而进行控制。

如图7所示，通过横向方向的调节步骤，沿着第一直线91确定管线探测仪62在横向方向上的信号最强第一信号值的第一标记位点92；

通过纵向方向的调节步骤，沿着第二直线93确定管线探测仪62在纵向方向上的信号最强第二信号值的第二标记点94；

第一直线91和第二直线93交叉于交叉位点95，先把管线探测仪62移动至交叉位点95的位置，且交叉位点95朝向第一标记位点92为横向正方向，交叉位点95朝向第二标记位点94为纵向正方向，管线探测仪62以横向正方向的第一横向速度V1进行移动，同时管线探测仪62以纵向正方向的第一纵向速度V2进行移动，且第一横向速度V1和第一纵向速度V2的比值为第一信号值与第二信号值的比值相同，最终使得管线探测仪62沿着第一直线91和第二直线93之间的某个直线方向97进行斜线移动；并且在斜线方向移动的过程中得到信号最强的信号值为最终标记位点96。

这种检测方法没有覆盖整个区域，而是随机地通过一个横向移动和纵向移动分别确定了一个最强信号点，即第一标记位点和第二标记位点，然后找到交叉位点，通过交叉位点并且结合第一信号值和第二信号值的强度比例而确定管线探测仪的移动速度，这样通过横向驱动组件和纵向移动组件的联合带动作用就能够同时对于管线探测仪进行驱动，即沿着直线方向97进行移动，进而在这个线上寻找到最强信号点，这个位点即是最终标记的点，这种寻找方法相比于第一实施例，其效率较高，能够更快速地找到最强信号点而进行标记。

第三实施例：

如图5和图6所示，本实施例提供的装置包括标记组件70，标记组件70设置在固定体61上，标记组件70设在管线探测仪62的相邻位置。标记组件70具有固定板71、铰接轴杆72、连接杆73、翻转框74、伸缩弹簧75、颜料辊76、升降杆77、推送结构78、标记柱79。固定板71的顶部连接在固定体61上，翻转框74的上端连接在铰接轴杆72上，伸缩弹簧75的顶端连接在固定板71上，伸缩弹簧75的下端连接在连接杆73上，连接杆73固定在翻转框74上，翻转框74的底部设置颜料辊76。推送结构78与升降杆77连接，升降杆77的下端连接标记柱79，推送结构78用于带动标记柱79进行升降运动并且在运动过程中使得标记柱79与颜料辊76接触并带动翻转框74翻转。优选地，颜料辊76上具有印泥层，标记柱79的下端具有柔性海绵层，柔性海绵层用于与印泥层接触刮取一部分印泥，以更好地在地面上形成标记。

通过横向驱动组件20和纵向驱动组件40的配合，使得管线探测仪62在待探测区域内寻找到最终的标记位点。

在初始位置的时候，翻转框74处于倾斜放置状态，伸缩弹簧75处于自然拉伸状态或者拉伸状态，翻转框74远离铰接轴杆72的一侧处于相对高位，此时标记柱79位于颜料辊76上部且标记柱79与颜料辊76贴合；

当需要在标记位点进行标记的时候，则推送结构78带动升降杆77进行向下移动，升降杆77带动标记柱79向下进行移动，并且标记柱79在向下移动的时候会刮取颜料辊76上的一部分颜料，标记柱79继续向下移动而在下方的地面上进行按压以使得标记柱79底部的颜料残留刻印在地面上，以形成可观察到的标记位点；同时，翻转框74在颜料辊76的带动下以铰接轴杆72为旋转轴而向下进行转动，伸缩弹簧75则处于拉伸状态；当标记柱79向上移动之后，则伸缩弹簧75自动带动翻转框74进行复位。

颜料辊76上具有印泥层，标记柱79的下端具有柔性海绵层，柔性海绵层用于与印泥层接触刮取一部分印泥；该探测方法包括下面的步骤：标记柱79向下移动的时候，柔性海绵层会与印泥层接触并且刮取一部分颜料下来，柔性海绵层与地面接触的时候就会在地面上进行按压刻印以形成可见的标记位点。优选地，本发明的移动车、横向驱动组件和纵向移动组件采用电池直流电进行工作。

第四实施例：

本实施例提供的装置的推送结构78为推送气缸结构，推送气缸结构与升降杆77连接；或者推送结构78为按压柱，按压柱与复位弹簧连接，即通过手动按压的方式实现对于推送结构78的按压过程。

该探测方法包括下面的步骤：通过推送气缸结构的推动作用，通过伸缩杆而带动升降杆77的升降动作；或者通过手动按压的方式而带动按压柱和升降杆77进行向下运动，并且当失去按压作用力之后，则在复位弹簧的作用下带动升降杆77进行自动复位。在松软的地面上，标记柱79会形成凹坑结构，凹坑结构形成标记位点，即凹坑结构和颜料印记相互配合，以达到更好的标记效果。

在其它的实施例中，管线探测仪包括信号接收器、信号发生器，信号发生器用于向具有交变电流的待测管线上加载引起电磁波，信号接收器用于接收电磁波信号，并且把电磁波信号传送给控制器进行分析信号变化，当信号接收器位于管线正上方位置的时候信号最强；

控制器具有区域移动限制模块，区域移动限位模块通过横向驱动组件和纵向移动组件而限制探测组件在一定的区域范围内进行移动。需要说明的是，管线可以具体指线缆或者在管道内布置的线缆。