專利名稱：地下管道定位方法及其系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及射頻信息識別技術，尤其涉及一種應用該技術的地下管道定位方法及 其系統。
背景技術：
隨著城市建設的發展，城市地下常常埋設有多種管道，如自來水管、煤氣管道、通 訊電纜、石油化工用管道等，這些管道的日常維護和故障維修工作是必不可少的。然而在對 地下管道進行維修施工時，經常需要開挖較大的路面、花費較長的時間才能找到故障目標 位置，例如在煤氣管道維護時，目前確定管道位置的方法是在開挖現場附近先找到閥門井， 加上探管儀信號，然后在儀表的指示下一步一步的追蹤管線直到開挖點處，而閥門井距離 現場有幾百米甚至更遠，完成這一過程需要幾十分鐘，工作效率較低，尤其在搶修的時候會 浪費較多寶貴時間。

發明內容
本發明實施例所要解決的技術問題在于，提供一種地下管道定位方法及其系統， 可以實現地下管道的精確定位。為解決上述技術問題，本發明實施例采用如下技術方案一種地下管道定位方法， 包括預埋步驟，在埋設地下管道的同時將無線射頻定位標識器埋設于地下管道上方，并事 先在所述無線射頻定位標識器中存儲有ID碼以及地下管道的信息；探測步驟，由探測定位 設備發送電磁波信號，無線射頻定位標識器接收到該電磁波信號后反饋包含其ID碼以及 地下管道信息的無線信號給探測定位設備；驗證步驟，探測定位設備對所述ID碼和地下管 道信息進行校驗處理，將校驗有效的ID碼和地下管道信息上傳做進一步處理并存儲記錄； 定位步驟，根據ID碼確定該無線射頻定位標識器所埋設的地點名稱，確定管道埋設的具體 位置，并根據地下管道信息中包含的相鄰的無線射頻定位標識器的方位信息確定管線的走 向。進一步地，探測步驟中，無線射頻定位標識器內部的感應線圈接收到所述探測定 位設備發出的電磁波信號后開始儲存電能量以供無線射頻定位標識器反饋相應的無線信號。進一步地，所述地下管道信息至少包括管材、管徑、埋設年限、無線射頻定位標識 器的埋設地點名稱、埋設深度、埋設的地理坐標以及相鄰的無線射頻定位標識器的方位信 肩、ο進一步地，所述ID碼與無線射頻定位標識器所埋設的地點名稱相對應。一種地下管道定位系統，包括至少一個埋設在地下管道關鍵點上方的無線射頻 定位標識器，所述無線射頻定位標識器存儲有與埋設地點名稱相對應的ID碼和地下管道 信息；探測定位設備，用于發送電磁波信號給所述無線射頻定位標識器并接收所述無線射頻定位標識器反饋的含有ID碼和地下管道信息的無線信號，對所述ID碼和地下管道信息 進行校驗處理，根據經校驗有效的ID碼確定該無線射頻定位標識器所埋設的地點名稱從 而確定管道埋設的具體位置。進一步地，所述無線射頻定位標識器包括采用堅固的防腐材料注塑而成的外殼； 設置在外殼內的、存儲有與埋設地點名稱相對應的ID碼和地下管道信息的射頻芯片；設置 在外殼內的、通過接收所述探測定位設備發送的電磁波信號為射頻芯片提供電能的第一 LC 振蕩電路。進一步地，所述射頻芯片進一步包括用于存儲所述地下管道信息的存儲單元。進一步地，所述探測定位設備包括第二 LC振蕩電路，用于發送電磁波信號給所 述無線射頻定位標識器并接收所述無線射頻定位標識器反饋的含有ID碼和地下管道信息 的無線信號；識讀模塊，用于啟動所述第二 LC振蕩電路以發送電磁波信號，用于對所述第 二 LC振蕩電路接收的ID碼和地下管道信息進行校驗處理，并將校驗有效的ID碼和地下管 道信息上傳做進一步處理；MCU處理器，用于對所述識讀模塊上傳的經校驗有效的ID碼和 地下管道信息進行處理并存儲記錄，根據經校驗有效的ID碼確定該無線射頻定位標識器 所埋設的地點名稱，確定管道埋設的具體位置。進一步地，所述探測定位設備還包括時鐘電路，與所述MCU處理器相連接，用于 記錄識別無線射頻定位標識器的識讀時間；存儲器，與所述MCU處理器相連接，用于存儲識 讀的ID碼和地下管道信息；通訊電路，與所述MCU處理器相連接，用于實現計算機對探測定 位設備進行設置或把探測定位設備中儲存器儲存的信息上傳給計算機；鍵盤，與所述MCU 處理器相連接，用于控制對所述無線射頻定位標識器進行識讀以及選擇所述探測定位設備 的其它功能；液晶顯示屏，與所述MCU處理器相連接，用于顯示相關信息；升壓電路，用于為 所述識讀模塊提供工作電壓；電源管理，用于為探測定位設備的各部分提供工作電源。本發明實施例的有益效果是1)地下管道出現故障時，可以幫助我們快速定位， 提高搶險效率，減少開挖面積，降低賠付成本。2)本發明所提供的地下管道定位系統所采用的探測定位設備結構簡單，探測成本 低，采用的無線射頻定位標識器不需要電源。采用本系統除了能實現金屬管道的定位外還 能實現非金屬管道的定位，可促進PE等非金屬管道的使用，降低工程造價。3)采用該地下管道定位系統，可以通過讀取相鄰的無線射頻定位標識器的方位確 定該地下管道的走向，從而建立地下管道檔案信息，更加方便地下管道的日常維護。


圖1是本發明地下管道定位方法的一實施例的流程圖。圖2是本發明地下管道定位系統的一實施例的結構框圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明實施例作進一步的詳細描述。圖1為本發明地下管道定位方法的流程圖，該方法包括如下步驟步驟101 將無 線射頻定位標識器埋設于地下管道上方，并在無線射頻定位標識器中存儲ID碼以及地下 管道的信息；采用本發明實施例的定位方法進行地下管道定位，要在埋設管道或維修管道時在管道的關鍵點處例如閥門、斜坡、管道轉彎處以及管道與其他管道交叉處等的上方埋 設多個具有全球唯一 ID碼的無線射頻定位標識器，并在該無線射頻定位標識器內寫入其 埋設地點的地下管道信息；步驟102 預先在探測定位設備內置入與ID碼對應的地下管道 信息；在進行探測定位前，在計算機和探測定位設備中設置與每個無線射頻定位標識器的 ID碼對應的地下管道信息；步驟103 探測定位設備發送電磁波信號給存儲有ID碼的無線 射頻定位標識器；在具體操作時通過探測定位設備上的按鍵控制該設備不斷發送特定頻率 的電磁波信號給探測范圍內的地下埋設的無線射頻定位標識器；步驟104 無線射頻定位 標識器內部的感應線圈接收到特定頻率的電磁波信號后開始儲存電能量以供無線射頻定 位標識器發射其內部的ID碼和地下管道信息；在具體操作時，無線射頻定位標識器內部的 感應線圈接收電磁波信號后，開始存儲電能量，當存儲的電能量足夠無線射頻定位標識器 內部的射頻芯片工作時，射頻芯片開始通過感應線圈發射其內部的ID碼和與ID碼對應的 地下管道信息；步驟105 探測定位設備接收無線射頻定位標識器反饋的含有ID碼和地下 管道信息的無線信號；步驟106 探測定位設備對ID碼和地下管道信息進行校驗處理，將校 驗有效的ID碼和地下管道信息上傳做進一步處理并進行存儲記錄；在具體操作時，探測定 位設備對接收的ID碼和地下管道信息進行校驗處理，校驗通過證明是有效地ID碼和地下 管道信息后把該ID碼和地下管道信息上傳給探測定位設備的MCU處理器，MCU處理器對這 些數據進行進一步的處理，同時MCU處理器讀取探測定位設備的時鐘電路的時間信息，將 讀取的ID碼和時間信息一起存儲記錄到測定位設備的存儲器中；步驟107 根據ID碼確定 該無線射頻定位標識器所埋設的地點名稱，確定管道埋設的具體位置。探測定位設備根據經校驗有效的ID碼，從設備預先寫入的地下管道信息中查找 與該ID碼對應的地點名稱，確定該管道的其他相關信息，確定管道埋設的具體位置信息， 完成了管道的定位，并可根據讀取的相鄰的定位標識器的方位信息確定管線的走向。在探測定位設備內預先寫入的地下管道信息包括管材、管徑、埋設年限、定位標 識器的埋設深度和埋設的地理坐標以及相鄰的定位標識器的方位信息等。無線射頻定位 標識器中的ID碼與其埋設的地點名稱相對應。該探測定位設備可以通過讀取無線射頻定 位標識器對應的地下管道信息中的關于相鄰的定位標識器的方位信息，確定地下管線的走 向；也可以通過在GIS系統上標注這些不同ID碼的無線射頻定位標識器位置從而建立該地 下管線的示蹤線。圖2是本發明一實施例地下管道定位系統的結構框圖，地下管道定位系統，包括 至少一個無線射頻定位標識器1和探測定位設備2，在本實施例中以一個無線射頻定位標 識器1和探測定位設備2對地下管道定位系統進行說明。其中無線射頻定位標識器1設置在地下管道關鍵點上方，無線射頻定位標識器1 內含有與埋設地點名稱相對應的ID碼和地下管道信息。無線射頻定位標識器1進一步包 括外殼、射頻芯片11以及第一 LC振蕩電路12。其中外殼采用堅固的防腐材料注塑而成，在加工的時候采用防水防腐的軟膠，從 而可確保該無線射頻定位標識器埋設在地下工作30年以上。射頻芯片11設置在外殼內部、存儲有與埋設地點名稱相對應的ID碼和地下管道 信息的；第一 LC振蕩電路12與射頻芯片11相連接、用于接收探測定位設備2發送的電磁 波信號并儲存電能量，當儲存的電能量足夠射頻芯片11工作時，射頻芯片11開始通過第一LC振蕩電路12發射其內部的ID碼和地下管道信息。射頻芯片11進一步包括用于存儲地 下管道信息的存儲單元。探測定位設備2包括第二 LC振蕩電路21、識讀模塊22以及MCU處理器23。第二 LC振蕩電路21，用于發送特定頻率的電磁波信號給無線射頻定位標識器1并 接收所述無線射頻定位標識器1反饋的含有ID碼和地下管道信息的相同頻率的無線信號。識讀模塊22，用于啟動第二 LC振蕩電路21以發送特定頻率的電磁波信號，用于對 所述第二 LC振蕩電路21接收的ID碼和地下管道信息進行校驗處理，并將校驗有效的ID 碼和地下管道信息上傳給MCU處理器23做進一步處理。MCU處理器23，用于對識讀模塊22上傳的經校驗有效的ID碼和地下管道信息進 行處理并存儲記錄，并根據經校驗有效的ID碼確定該無線射頻定位標識器1所埋設的地點 名稱，確定管道埋設的具體位置。探測定位設備2還包括與所述MCU處理器23相連接的存儲器29，用于存儲識讀 的ID碼和地下管道信息。與所述MCU處理器23相連接時鐘電路25，該時鐘電路25用于記錄識別無線射頻 定位標識器的識讀時間，MCU處理器23對ID碼進行處理的同時讀取時鐘電路25，將ID碼 和時間一同存儲到存儲器29中。與所述MCU處理器23相連接通訊電路26，用于實現計算機對探測定位設備2進行 設置或把探測定位設備2中儲存器29儲存的信息上傳給計算機。與所述MCU處理器23相連接盤鍵28，用于控制對無線射頻定位標識器1進行識讀 以及選擇探測定位設備2的其它功能。升壓電路20，用于為所述識讀模塊22提供工作電壓。電源管理27，用于為探測定位設備2的各部分提供工作電源。與MCU處理器相連接的液晶顯示屏24，用于在設備操作過程中顯示相關信息。采用本發明的地下管道定位方法對地下管道進行定位，探測時不需要開挖路面， 探測人員直接使用探測定位設備2探測確認地下管線。根據應用需求不同可以選用不同探 測距離的產品，也可以選用不同頻率的無線射頻定位標識器應用到不同的行業如燃氣、水 務、電力、電信等。采用該地下管道定位系統對地下管道進行定位，探測成本低；除能定位金 屬管線外還可實現非金屬管線的定位，促進了 PE等非金屬管道的使用，降低工程造價；可 以通過在整條地下管線埋設該無線射頻定位標識器1從而建立地下管線的檔案信息，更加 方便地下管線日常的維護工作，根據讀出的相鄰無線射頻定位標識器1的方位可以確定該 地下管線的走向。以上所述是本發明的具體實施方式
，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員 來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為 本發明的保護范圍。
權利要求
一種地下管道定位方法，其特征在于，包括預埋步驟，在埋設地下管道的同時將無線射頻定位標識器埋設于地下管道上方，并事先在所述無線射頻定位標識器中存儲有ID碼以及地下管道信息；探測步驟，由探測定位設備發送電磁波信號，無線射頻定位標識器接收到該電磁波信號后反饋包含其ID碼以及地下管道信息的無線信號給探測定位設備；驗證步驟，探測定位設備對所述ID碼和地下管道信息進行校驗處理，將校驗有效的ID碼和地下管道信息上傳做進一步處理并存儲記錄；定位步驟，根據ID碼確定該無線射頻定位標識器所埋設的地點名稱，確定管道埋設的具體位置，并根據地下管道信息中包含的相鄰的無線射頻定位標識器的方位信息確定管線的走向。
2.如權利要求1所述的地下管道定位方法，其特征在于，探測步驟中，無線射頻定位標 識器內部的感應線圈接收到所述探測定位設備發出的電磁波信號后開始儲存電能量以供 無線射頻定位標識器反饋相應的無線信號。
3.如權利要求1所述的地下管道定位方法，其特征在于，所述地下管道信息至少包括 管材、管徑、埋設年限、無線射頻定位標識器的埋設地點名稱、埋設深度、埋設的地理坐標以 及相鄰的無線射頻定位標識器的方位信息。
4.如權利要求1所述的地下管道定位方法，其特征在于，所述ID碼與無線射頻定位標 識器所埋設的地點名稱相對應。
5.一種地下管道定位系統，其特征在于，包括至少一個埋設在地下管道關鍵點上方的無線射頻定位標識器，所述無線射頻定位標識 器存儲有與埋設地點名稱相對應的ID碼和地下管道信息；探測定位設備，用于發送電磁波信號給所述無線射頻定位標識器并接收所述無線射 頻定位標識器反饋的含有ID碼和地下管道信息的無線信號，對所述ID碼和地下管道信息 進行校驗處理，根據經校驗有效的ID碼確定該無線射頻定位標識器所埋設的地點名稱從 而確定管道埋設的具體位置、并根據相鄰的無線射頻定位標識器的方位信息確定管線的走 向。
6.如權利要求5所述的地下管道定位系統，其特征在于，所述無線射頻定位標識器包 括采用堅固的防腐材料注塑而成的外殼；設置在外殼內的、存儲有與埋設地點名稱相對應的ID碼和地下管道信息的射頻芯片； 設置在外殼內的、通過接收所述探測定位設備發送的電磁波信號為射頻芯片提供電能 的第一 LC振蕩電路。
7.如權利要求6所述的地下管道定位系統，其特征在于，所述射頻芯片進一步包括用 于存儲所述地下管道信息的存儲單元。
8.如權利要求5所述的地下管道定位系統，其特征在于，所述探測定位設備包括 第二 LC振蕩電路，用于發送電磁波信號給所述無線射頻定位標識器并接收所述無線射頻定位標識器反饋的含有ID碼和地下管道信息的無線信號；識讀模塊，用于啟動所述第二 LC振蕩電路以發送電磁波信號，用于對所述第二 LC振蕩 電路接收的ID碼和地下管道信息進行校驗處理，并將校驗有效的ID碼和地下管道信息上 傳做進一步處理；MCU處理器，用于對所述識讀模塊上傳的經校驗有效的ID碼和地下管道信息進行處理 并存儲記錄，根據經校驗有效的ID碼確定該無線射頻定位標識器所埋設的地點名稱，確定 管道埋設的具體位置。
9.如權利要求8所述的地下管道定位系統，其特征在于，所述探測定位設備還包括 時鐘電路，與所述MCU處理器相連接，用于記錄識別無線射頻定位標識器的識讀時間； 存儲器，與所述MCU處理器相連接，用于存儲識讀的ID碼和地下管道信息；通訊電路，與所述MCU處理器相連接，用于實現計算機對探測定位設備進行設置或把 探測定位設備中儲存器儲存的信息上傳給計算機；鍵盤，與所述MCU處理器相連接，用于控制對所述無線射頻定位標識器進行識讀以及 選擇所述探測定位設備的其它功能；液晶顯示屏，與所述MCU處理器相連接，用于顯示相關信息； 升壓電路，用于為所述識讀模塊提供工作電壓； 電源管理，用于為探測定位設備的各部分提供工作電源。
全文摘要
本發明實施例涉及一種地下管道定位方法及其系統，該方法具體為發送電磁波信號給含有ID碼的無線射頻定位標識器；接收無線射頻定位標識器反饋的含有ID碼和地下管道信息的無線信號；對所述ID碼和地下管道信息進行校驗處理；根據ID碼確定該無線射頻定位標識器所埋設的地點名稱，確定管道埋設的具體位置，并根據相鄰的無線射頻定位標識器的方位信息確定管線的走向。本發明實施例還提供了一種地下管道定位系統。采用本發明實施例的定位方法和系統可以實現地下管道的準確定位，出現故障時刻盡快找到故障點，減少開挖面積，降低賠付成本，此外還可以幫助建立維護人員平時維護、檢修地下管道的記錄。
文檔編號G01V3/08GK101915941SQ20101024838
公開日2010年12月15日 申請日期2010年8月9日 優先權日2010年8月9日
發明者李麗杰, 黃建華 申請人:深圳市杰瑞特科技有限公司