管线探测内外业一体化技术的研究与应用

发表时间:2021/4/28   来源:《中国建设信息化》2021年1期   作者:冯勇 傅茂朝
[导读] 随着社会现代化水平不断提高,地下管线探测的作业模式也在不断地向高效、快捷的方向发展。在当前数字化设备流行的年代,内外业一体化技术的出现,对传统调查的作业模式是一次较大的改革。
        冯勇 傅茂朝
        1中航勘察设计研究院有限公司,北京 100098
        2北京地坤勘测科技有限公司,北京 100086
        [摘 要]随着社会现代化水平不断提高,地下管线探测的作业模式也在不断地向高效、快捷的方向发展。在当前数字化设备流行的年代,内外业一体化技术的出现,对传统调查的作业模式是一次较大的改革。本文介绍了一种采用内外业一体化技术设备—地坤管线宝软件在外业数据采集、内业处理、成果检查、原始记录及成果图表输出过程中的相关功能,并在实际工程中得到了应用。
        关键词:内外业一体化技术;作业模式;效率
        0 引言
在智能化、信息化飞速发展的今天,如何提高作业效率,提升管线调查成果的准确率,是管线探测的从业者们着重考虑的问题。内外业一体化技术集内外业于一体,大大减少了内业工作量,提高数据处理效率,保证了成果的准确性。
1 内外业一体化技术概述
1.1传统管线探测作业模式
传统地下管线探测作业模式为现场人工草图记录属性→管线点坐标外业采集→数据文件展绘成果图→按记录的属性逐一录入至微机中,编辑完善成果图表→整理、补充原始记录→人工核查→提交成果。
1.2内外业一体化设备操作模式
采用内外业一体化设备,可以在外业属性调查时将量测的信息录入到地坤软件宝内,在软件的界面上完成草图连接,当全站仪采集坐标时对录入的点信息进行点号重排,使其与全站仪中测存的数据点名一致,以此在内业操作时进行关联,将软件中完成连线的管点匹配上正确的坐标,同时属性数据、原始记录一并导出,在计算机上完成绘图与并完善成果信息,进行数据检查,确认无误后,输出成果图表。
1.3两种作业模式的对比
1.3.1 外业数据采集
内外业一体化技术只是在外业调查时进行一次管线点连接、属性信息录入工作,而传统操作模式从草图记录,到计算机属性输入,需要对管线点信息录入两次。
1.3.2 内业成图
传统作业模式下管线图的绘制工作同样需要两次,一次在外业草图时,一次在展点后的绘图软件内,另有后期图面整饰过程中增加管线属性,如管径、压力、根数、流向等,都需要逐一手工加注,在数据量较大的情况下,注记的错误率也会随之增加,但内外业一体化技术可根据外业输入的属性信息,直接生成注记。
1.3.3 成果检查
如遇管井较多,管线较密集的项目,人工进行成果核查很容易造成疏漏,且费时费力。内外业一体化设备对成果进行进行智能检查,无论从准确率到核查时间上都远高于人工检查的结果。
1.3.4 内外业一体化技术特点
传统管线探测方法由于内外业交叉作业,管线数据经过多次手工录入,中间环节多,出错几率大,工作效率低下,且原始记录不易保存,这种方法已不适应当今信息时代的要求。
地坤管线宝软件操作平台基于CAD2008,对于操作人员在使用上可谓驾轻就熟,同时该软件在成果输出时支持dwg、xls、shp格式,能满足施工、设计或是数据库建库使用。因此地坤管线宝相较于传统作业模式具有省时、高效、准确率高、格式多样化的特点。
2 内外业一体化设备的流程
2.1管线信息录入
在平板软件中按实际情况选择管点信息,并在草图中通过双击屏幕的方式确定管点位置,同时在弹出的窗口中对管线井/点的方向、管线埋深、井底埋深等点信息进行录入,在物探点号的窗口中对其点名进行填写。
在之后的调查过程中如遇与上一井/点位相连接的管井/点,则点击功能区的画线键,先后单击上点和本点,软件自动连线,同时在弹出的窗口中输入包括管径、流向、压力、材质、根数(电力、通信类)等线属性信息。
如输入后续同类型管线时,在管径及属性信息与之前一致的情况下,软件自动带有相邻管线记录功能,可以减少外业记录时间。


2.2管线点坐标采集
当操作员A采用全站仪管线点的平面及高程数据进行采集时,可将测量点号按1、2、3…的顺序进行排列,同时作业员B按顺序将相应点号输入至软件点信息中的测量点号内,如此可减少全站仪操作人员编辑点号的时间。
为避免现场测量时出现漏测、少测的情况,可在本站测量结束后点击软件控制面板中“未测标记一项”,此时,无测量点号的点位将自动在该处显示“×”,作业人员可直观的看出漏测点的位置,及时进行补测,从而保证了外业工作的完整性。
2.3管线点归位
将外业测量数据导入至平板中,利用软件调用测量成果文件,点击功能区“管点归位”,可通过外业测量时相同的测量点号,对软件内的管点与测量文件中的点进行关联,最终使软件电子草图中虚拟坐标的管线点全部转换为全站仪所测坐标。此步骤在其他内外业软件中称为匹配、统一,但原理一致。
2.4数据检查
将电子草图通过实际坐标归位后,成果图初见规模。此时可点击控制面板中的“统计检查”,此功能可在选择管线类型为雨水或污水后对排水管线的流向进行查询,避免出现逆流、倒流等不合理的高程值;或是管段长度超过75m而没有管线点的情况,可及时在图中出现明显的标记;或是对管线两端高差大于0.5m的管段进行筛选,核对该处管线点的地面高或埋深是否正确;另外相交管线高差的检查也能判断出硬管(给水、排水、燃气、热力)之间是否存在碰撞问题,以上功能在管线普查数据入库中对数据的顺利提交有极大的帮助。
2.5图面整饰
管线图中点号、管径、流向等信息可进行人工手动编辑,如一条管线上出现点号错乱,排序不规则的情况时,可通过“批量修改点号”的功能来实现,使得整条管线上的管线点全部按顺序排列。在修改点号的同时,管线点属性信息库中的点号也随之发生变化。对方如有要求需在图面上标注埋深,也可以通过“深度标注”功能来将管线各个方向的埋深标注于管线图中。
2.6成果输出
2.6.1 图形输出
图面检查修饰完成后,可选择“图廓裁剪”功能,对管线图进行添加图框、图廓、制图单位、绘图员、检查员等相关信息。可按实际情况确定是按照标准分幅或是选择自由分幅。输出图形成果为dwg格式。
2.6.2 数据输出
数据库中的成果可输出多种格式。通过选择“更新表格”功能,如需与电子图配套的CAD表格,可选“绘制成表”;如需要单独的成果表,可选择“转入EXCEL表”;如需GIS建库、三维建模等应用,可选择“输出shp文件”。
2.7成果统计
成果输出后,为确认工程的工作量,软件中可以对本次管线调查的管线长度、探测管点数量进行统计,确保工作的完整性。
3 工程实例
2019年6月,在北京市朝阳区某小区内需要进行管线探测,小区内住宅楼均为上世纪90年代末所建,南侧为回迁安置房(2010年建成),另有幼儿园,电站等设施。内部新老管线交替,管井极多,管线密度大。
使用地坤软件宝内外业一体化设备,对小区内700多个管线井/点进行了属性数据录入,点坐标采集时,为避免出现漏测,进行了现场检查。通过软件识别,发现电子草图中4号楼南侧污水井W7未测,井盖上有“×”标记,界面直观明朗,利于作业员及时发现处理。
本工程管线点数量较大,管线分布密集,如采用人工检查,费时费力,因此在管线点归位后,进行“统计检查”,对管段两端高差、管段长度、流向、相交管线碰撞等逐一进行了检查。
管线成果检查无误后,输出管线图及相关成果表,同时输出原始记录,便于资料存档。
4 结语
由于城市扩张发展迅速,每年都会有大量新的地下管线被接入,与此同时,一些改造后废弃的管线也在不断地增加,这些都加大了管线探测与管理的难度。更多地使用推广内外业一体化技术,逐步地应用到工程项目中,对提高工作效率,节省作业时间,减少记录的错误率,确保成果质量有着重要意义。
        参考文献
[1]栗红宇,李支彬,地下管线内外业一体化数据处理系统的开发 [J]. 北京测绘,2018,32 (5):620-622.
[2]秦长春,韩要记,宋晓蛟,内外业一体化地下管线探测技术的应用于实践 [J]. 资源信息与工程,2018,33 (2):141-142.
[3]张守伟,内外业一体化在管线数据更新中的应用[J].工程技术与应用,2018(8):142-143.
[4]刘国安,平板电脑的地下管线数据采集系统应用[J].测绘通报,2013增刊:151-154,160.
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