隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展，燃?xì)?、排水、電力、通信、蒸汽、化工等行業(yè)經(jīng)常需要穿越鐵路、公路、河流等障礙物敷設(shè)管道，而基于城市市容環(huán)境的考慮，在城市利用非開挖技術(shù)敷設(shè)管線的情況也越來越多。由于敷設(shè)的管線埋深、位置信息都不準(zhǔn)確的特點(diǎn)，常規(guī)的管線探測儀（RD8000、T5000、地質(zhì)雷達(dá)）等自身的局限性（探測深度淺、易受電磁干擾、探測環(huán)境條件差）無法獲得準(zhǔn)確的管線位置信息。導(dǎo)致后期交叉施工時(shí)易破壞、損壞后修復(fù)成本高，極易造成人員傷亡的事故。

管線陀螺儀工作原理

繞一個(gè)支點(diǎn)高速轉(zhuǎn)動的剛體稱為陀螺，許多人小時(shí)候玩過的陀螺就是這一例子，一個(gè)旋轉(zhuǎn)物體的旋轉(zhuǎn)軸所指的方向在不受外力影響時(shí)，是不會改變的。人們根據(jù)這個(gè)道理，用它來保持方向，制造出來的東西就叫陀螺儀。陀螺儀在工作時(shí)需要借助外力，使它快速旋轉(zhuǎn)起來，一般能達(dá)到每分鐘幾十萬轉(zhuǎn)，可以工作很長時(shí)間，陀螺儀用多種方法讀取軸所指方向，并自動將數(shù)據(jù)信號傳給控制系統(tǒng)。

管線陀螺儀定位系統(tǒng)

慣性陀螺儀定位系統(tǒng)是基于慣性導(dǎo)航技術(shù)研發(fā)而成，依靠高精度的陀螺儀，有電腦快速運(yùn)算獲取地下管線三維坐標(biāo)，主要用于管道的位置探測，并可將數(shù)據(jù)傳入GIS、AutoCAD、Solidwords等軟件，尤其適合非開挖行業(yè)頂管施工的竣工測量。便捷的外業(yè)操作配合***的數(shù)據(jù)后臺處理熊系統(tǒng)，能快速準(zhǔn)確得到被測管道的空間三維坐標(biāo)信息，而且測量時(shí)不會受外界環(huán)境及管道材質(zhì)等因素干擾。

管線陀螺儀三維坐標(biāo)獲取

陀螺儀和加速度計(jì)分別測量定位儀的相對慣性空間的3個(gè)轉(zhuǎn)角速度和3個(gè)線加速度延定位儀坐標(biāo)系列=的分量，經(jīng)過坐標(biāo)變換，把加速度信息轉(zhuǎn)化為延導(dǎo)航坐標(biāo)系的加速度，并運(yùn)算出定位儀的位置、速度、航向好水平姿態(tài)。

慣性陀螺儀的主要構(gòu)成：硬件部分與軟件部分組成；

硬件部分

陀螺儀的硬件部分有測量單元、行進(jìn)單元、外部控制單元、PC機(jī)和牽引鋼繩兩部分組成。測量單元有帶有滑輪的碳棒構(gòu)成，工作時(shí)穿入被測管道內(nèi)部，經(jīng)牽引繩拖動并在管道內(nèi)穿越兩個(gè)來回，測量單元將自動記錄被各點(diǎn)的三維坐標(biāo)。

軟件部分

軟件部分位于PC機(jī)內(nèi)，包括通訊、計(jì)算、顯示和數(shù)據(jù)管理等模塊，其中通訊模塊主要是用于通過PC機(jī)相關(guān)命令進(jìn)行測量單元的數(shù)據(jù)下載和清空。計(jì)算模塊主要負(fù)責(zé)對測量單元的數(shù)據(jù)下載和清空，顯示模塊包括了數(shù)據(jù)顯示和圖形顯示，數(shù)據(jù)管理模塊包括數(shù)據(jù)的打開、存儲和對實(shí)測數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的對比功能。對測量單元采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并生成管線分布三維曲線圖。

在城市規(guī)劃管理過程中，因地下管線位置的信息不準(zhǔn)確，也會造成地下空間資源浪費(fèi)，為了獲取非開挖管線與探測管線位置的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，科學(xué)的利用地下空間，盡量避免管線切改，消除潛在的地下事故隱患，可用慣性陀螺儀來對地下管線進(jìn)行準(zhǔn)確定位，來解決傳統(tǒng)探測手段不能解決的實(shí)際問題。

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