技术领域
[0001] 本
发明涉及工程测量的技术领域，具体地说是一种工程测量装置及其使用方法。
背景技术
[0002] 工程测量作为一
门应用科学，主要作用是在城市开发与建设、工农业资源勘察与开发各阶段进行地形
地貌信息的采集、处理以及分析和预报等。随着
大数据、无人机等高精尖技术的进一步应用，该测量技术也发生了新的变化和发展趋势。
[0003] 随着城市化
进程的持续加快，城市地
下管线的分布也越来越复杂，从而使得探测难度大大提高。所以，必须要使用管线探测技术来了解地下管线的
位置，以此来给工程的顺利推进提供有效的数据信息支持。
[0004] 现有的地下管线探测技术包括被动源法、主动源法和探地雷达法。其中，[0005] 被动源法，主要指的是通过使用动
力电源等设备来感应所需探测的管线，并形成对应的电
磁场，然后使用接收设备得到
电磁场的相关信息，在此
基础上确定管线的位置与深度。
[0006] 主动源法，主要指的就是通过管线仪发出
信号，并生成被探测管线的电磁场，然后使用接收设备来得到电磁场信号，从而也就能够确定管线的位置与深度。
[0007] 探地雷达法，主要是将
电磁波通过天线从地面传送到地下，由于其他介质与管线存在一定的物理性差别，所以会导致脉冲波在相应的界面上形成绕射回波与反射，然后借用光缆把这些信号收集到控制台，并进行有效处理，最后使用雷达图形对地下管线进行描述。
[0008] 但是，因为城市探测区的地下管线分布密集，相邻管线间存在一定的影响。而且，部分地区有很多的建筑垃圾、道路两侧有大量的
广告牌、中间的隔离带中有栅栏、车辆的行驶速度非常快等，这些因素都会对地下管线的探测工作产生影响。
[0009] 因此，如何提供一种测量准确、不受地形、地貌、深度、电磁等环境的影响，以实现在管道中自行移动，并对地下管线进行普查并提供精确的管线位置的工程测量装置，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
[0010] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种工程测量装置与使用方法，以自行在管道中移动，不受地形、地貌、深度、电磁等环境的影响快速准确的对地下管线进行普查并提供精确的管线位置。
[0011] 为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案。
[0012] 一种工程测量装置，所述装置包括主体、主动模
块、从动模块和支脚调节装置；其中，
[0013] 所述主体底部形成有若干个内凹的安装空间；
[0014] 所述主动模块，包括支脚、
电机、麦克纳姆轮和
连接杆；
[0015] 所述从动模块，包括液压
支撑装置、顶轮排和横向轮。
[0016] 优选的，所述安装空间为四个，四个所述安装空间分别位于主体底部临近四
角的位置处。
[0017] 优选的，所述支脚与安装空间数量相等，两者为一一对应的关系，每一安装空间内通过
转轴铰接有支脚，以使每一支脚都能够绕转轴从主体侧面伸出和收回；每一所述支脚末端固定设置有电机，所述电机沿主体长度方向设置，且所述电机末端连接有麦克纳姆轮；
[0018] 位于主体同一侧上、沿主体长度方向分布的支脚之间通过连接杆连接。
[0019] 优选的，所述液压支撑装置设置于主体顶部，所述液压支撑装置末端设置有顶轮排；所述顶轮排包括顶轮槽，所述顶轮槽内设置有若干个横向轮。
[0020] 优选的，所述液压支撑装置位于主体顶部的中间线上；若干个横向轮的轴心位于同一高度。
[0021] 优选的，所述横向轮包括轮体，沿所述轮体周边均布有若干个凹部，每一所述凹部内通过转轴安装有横轮；所述轮体中间设置有转轴，所述轮体通过转轴固定于顶轮槽内；
[0022] 所述轮体的旋转前进方向与横轮的旋转前进方向相互垂直。
[0023] 优选的，每一所述轮体包括重叠设置的两个子轮体，每一子轮体周边均布有若干个凹部，每一凹部内通过转轴安装有横轮，以提高横向轮的承重力。
[0024] 优选的，支脚调节装置，所述支脚调节装置包括：第一
横杆、第二横杆、调节装置和缓冲装置；位于所述主体一端上的对称分布于主体两侧的支脚之间通过第一横杆、第二横杆和调节装置相连接；
[0025] 所述调节装置包括：旋筒、压片以及设置于所述旋筒和压片之间的卡位装置；
[0026] 所述旋筒筒内侧设置有内
螺纹，所述第一横杆和第二横杆外侧分别设置有
外螺纹，所述外螺纹与
内螺纹能够相互
啮合，将所述第一横杆和第二横杆分别转动连接于旋筒的左右两端；
[0027] 所述压片为圆弧状，其通过连接簧固定连接于旋筒上，所述连接簧主要用于连接旋筒和压片，并对压片进行复位；
[0028] 对应于每一压片前后两个端部的位置处分别设置有一卡位装置；
[0029] 所述卡位装置包括杠杆、压簧、转轴和卡牙；所述转轴设置于旋筒外侧；所述杠杆中间部位转动连接于转轴，使杠杆一端位于旋筒和压片之间，形成内端，另一端伸出于旋筒端部之外，形成外端，得到杠杆结构；所述压簧一端连接于所述内端底部，另一端固定于旋筒外侧，用于对杠杆进行复位，并为杠杆提供卡位的压力；所述卡牙设置于外端底部，用于对第一横杆和/或第二横杆的外螺纹进行卡位。
[0030] 优选的，位于所述主体另一端上的对称分布于主体两侧的支脚之间通过第一横杆、第二横杆和缓冲模块连接；
[0031] 所述缓冲模块，包括连接筒和顶簧；所述缓冲模块，用于当第一横杆和第二横杆远离时，对两者提供远离的弹力；
[0032] 所述连接筒为光滑的筒状结构，所述第一横杆和第二横杆的的一端分别伸入到连接筒内；所述顶簧设置于连接筒内，位于第一横杆和第二横杆之间，所述顶簧处于被第一横杆和第二横杆压缩的状态。
[0033] 优选的，基于上述工程测量装置的使用方法，所述方法具体包括：
[0034] S1、将测量装置放置于管道内，判断主体的中心线是否与管道的中心线重合；若两者重合，则跳转至步骤S5；若两者不重合，则跳转至步骤S2；
[0035] S2、使用者握住压片和旋筒，使压片下降，使连接簧被压缩，压簧也被压缩，带动杠杆的内端下压，使杠杆的外端上升，带动卡牙上升，脱离对第一横杆和/或第二横杆外螺纹的卡位；
[0036] S3、使用者旋转旋筒，通过旋筒的螺纹带动第一横杆和第二横杆相互接近或远离，进而导致支脚之间的距离增大或缩小，进而调节主体在管道内的位置；在此过程中，主体另一端的缓冲模块中的顶簧顶开第一横杆和第二横杆之间的距离，使主体两端支脚的张开角度相同；
[0037] S4、位置调节完毕之后，使用者松开压片，压片上的压力消失，在连接簧的回弹力作用下，压片升起，进而压簧上的压力消失，压簧升起，进而带动杠杆内端升起，同时，杠杆外端落下，进而带动卡牙落入第一横杆和/或第二横杆的外螺纹内，对第一横杆和/或第二横杆进行卡位，防止第一横杆和/或第二横杆在管道的压力作用下导致回旋；
[0038] S5、通过测量装置对管道进行测量。
[0039] 本发明的优点和效果如下。
[0040] 本
申请中通过主动模块和从动模块实现测量装置在管道内的螺旋前进，能够实现对管道的多功能测量，同时，保证测量结果不受地形、地貌、深度、电磁等环境的影响；同时，通过支脚调节装置能够保证测量装置的中心线与管道的中心线重合，并通过
锁定装置保证支脚调节装置的位置锁定，进而保证测量结果的准确度。
[0041] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，从而可依照
说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下以本发明的较佳
实施例并配合
附图详细说明如后。
[0042] 根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述及其他目的、优点和特征。
附图说明
[0043] 为了更清楚地说明本发明实施例或
现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0044] 图1为本发明实施例提供的一种工程测量装置主视图；
[0045] 图2为本发明实施例提供的一种工程测量装置俯视图；
[0046] 图3为本发明实施例提供的一种工程测量装置侧视图；
[0047] 图4为本发明实施例提供的横向轮主视图；
[0048] 图5为本发明实施例提供的调节装置主视图；
[0049] 图6为本发明实施例提供的调节装置侧视图；
[0050] 图7为本发明实施例提供的弹性装置主视图；
[0051] 图8为本发明实施例提供的测量尺主视图；
[0052] 图9为本发明另一实施例提供的支脚调节装置示意图；
[0053] 图10为本发明另一实施例中工程测量装置侧视图；
[0054] 图11为本发明另一实施例中支脚上
螺纹孔的结构图；
[0055] 其中，1-主体；2-安装空间；3-支脚；31-电机；32-麦克纳姆轮；33-连接杆；34-第一横杆；35-第二横杆；36-调节装置；361-旋筒；362-压片；363-连接簧；364-杠杆；365-压簧；366-转轴；367-卡牙；37-螺纹；381-连接筒；382-顶簧；391-内螺纹孔；392-缓冲材料；393-外螺纹孔；4-液压支撑装置；5-顶轮排；6-横向轮；61-轮体；62-凹部；63-转轴；64-横轮；7-传感组件；71-主支撑杆；72-
传感器；73-液压支撑杆；81-
曲柄轴；82-曲部；83-
连杆；84-外螺纹；85-把手；86-紧固
螺栓；11-测量尺；111-尺节。
具体实施方式
[0056] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和
修改而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清除和简洁，实施例中省略了对已知功能和构造的描述。
[0057] 本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
[0058] 此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身并不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。
[0059] 还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。
[0060] 实施例1
[0061] 参见图1-3，一种工程测量装置，所述装置包括主体1、主动模块和从动模块。其中，[0062] 所述主体1底部形成有若干个内凹的安装空间2。
[0063] 优选的，所述安装空间2为四个，四个所述安装空间2分别位于主体1底部临近四角的位置处。
[0064] 所述主动模块，包括支脚3、电机31、麦克纳姆轮32和连接杆33。其中，[0065] 所述支脚3与安装空间2数量相等，两者为一一对应的关系，每一安装空间2内通过转轴铰接有支脚3，以使每一支脚3都能够绕转轴从主体1侧面伸出和收回。每一所述支脚3末端固定设置有电机31，所述电机31沿主体1长度方向设置，且所述电机31末端连接有麦克纳姆轮32。
[0066] 所述从动模块，包括液压支撑装置4、顶轮排5和横向轮6。其中，
[0067] 所述液压支撑装置4设置于主体1顶部，所述液压支撑装置4末端设置有顶轮排5。所述顶轮排5包括顶轮槽，所述顶轮槽内设置有若干个横向轮6。
[0068] 值得注意的是，所述液压支撑装置4位于主体1顶部的中间线上；若干个横向轮6的轴心位于同一高度。
[0069] 所述工程测量装置前进时：所述电机31分别带动麦克纳姆轮32旋转，进而带动主体1在管道内旋转前进；在此过程中，横向轮6通过液压支撑装置4配合将主体1固定于管道的轴线上，同时，横向轮6实现在管道内的横向转动，避免阻碍主体1的前进。
[0070] 参见图4，所述横向轮6包括轮体61，沿所述轮体61周边均布有若干个凹部62，每一所述凹部62内通过转轴63安装有横轮64。所述轮体61中间设置有转轴，所述轮体61通过转轴固定于顶轮槽内。
[0071] 值得注意的是，所述轮体61的旋转前进方向与横轮64的旋转前进方向相互垂直。
[0072] 优选的，每一所述轮体61包括重叠设置的两个子轮体，每一子轮体周边均布有若干个凹部，每一凹部内通过转轴安装有横轮，以提高横向轮6的承重力。
[0073] 需要特别说明的是，主体1内部设置的测量装置、电源、传感器、存储装置以及
开关等
电子元器件以及各个元器件之间的连接关系均为本领域中常用的测量元件以及连接方法，本申请未予赘述。
[0074] 实施例2
[0075] 在实施例1的基础上，本实施例进一步提出一种实现支脚的跨度调节，进而保证主体1位于管道轴心的技术方案。具体如下。
[0076] 参见图1-3，位于主体1同一侧上、沿主体1长度方向分布的支脚3之间通过连接杆33连接。
[0077] 位于所述主体1一端上的对称分布于主体1两侧的支脚3之间通过第一横杆34、第二横杆35和调节装置36相连接。
[0078] 位于所述主体1另一端上的对称分布于主体1两侧的支脚3之间通过第一横杆34、第二横杆35和缓冲模块连接。
[0079] 参见图5，所述调节装置36包括：旋筒361、压片362以及设置于所述旋筒361和压片362之间的卡位装置。
[0080] 所述旋筒361筒内侧设置有内螺纹，所述第一横杆34和第二横杆35外侧分别设置有外螺纹，所述外螺纹与内螺纹能够相互啮合，将所述第一横杆34和第二横杆35分别转动连接于旋筒361的左右两端。
[0081] 所述压片362为圆弧状，其通过连接簧363固定连接于旋筒361上，所述连接簧主要用于连接旋筒361和压片362，并对压片362进行复位。
[0082] 优选的，所述压片362与旋筒361的长度等长。
[0083] 对应于每一压片362前后两个端部的位置处分别设置有一卡位装置。
[0084] 所述卡位装置包括杠杆364、压簧365、转轴366和卡牙367。所述转轴366设置于旋筒361外侧；所述杠杆364中间部位转动连接于转轴366，使杠杆364一端位于旋筒361和压片362之间，形成内端，另一端伸出于旋筒361端部之外，形成外端，得到杠杆结构；所述压簧
365一端连接于所述内端底部，另一端固定于旋筒361外侧，用于对杠杆364进行复位，并为杠杆提供卡位的压力；所述卡牙367设置于外端底部，用于对第一横杆34和/或第二横杆35的外螺纹进行卡位。
[0085] 优选的，所述压片362有对称设置于旋筒361两侧的两片，每一压片的两端均设置有卡位装置。
[0086] 在使用过程中，使用者压下压片362，进而带动压下连接簧363，所述压片362的端部同时下压带动杠杆364的内端下压，进而导致杠杆364的外端上升，进而带动卡牙367上升，脱离对第一横杆34和/或第二横杆35外螺纹的卡位；此时，使用者可以旋转旋筒361，使第一横杆34和第二横杆35的相互接近或远离，进而导致支脚3之间的距离增大或缩小，进而调节主体1在管道内的位置；当使用者位置调节完毕之后，松开压片362，压片362的压力消失，在连接簧363的弹力作用下，压片362升起，进而压簧365上的压力消失，压簧365升起，进而带动杠杆364内端升起，同时，杠杆364外端落下，进而带动卡牙367落入第一横杆34和/或第二横杆35的外螺纹内，对第一横杆34和/或第二横杆35进行卡位，防止第一横杆34和/或第二横杆35在管道的压力作用下导致回旋。
[0087] 参见图6，所述缓冲模块，包括连接筒381和顶簧382。所述缓冲模块，用于当第一横杆34和第二横杆35远离时，对两者提供远离的弹力。
[0088] 所述连接筒381为光滑的筒状结构，所述第一横杆34和第二横杆35的的一端分别伸入到连接筒381内；所述顶簧382设置于连接筒381内，位于第一横杆34和第二横杆35之间，所述顶簧382处于被第一横杆34和第二横杆35压缩的状态。
[0089] 在使用时，使用者通过调节装置36对主体1一端上的对称分布于主体1两侧的支脚3之间的距离进行调节，当调节为远离调节时，调整装置36在主体1的一端进行调节，该端的两个支脚3之间的距离也随之改变，这种改变通过连接杆33传递给另一端的两个支脚3，但是由于管道的静
摩擦力和主体1自身的重力原因，仅凭借连接杆33传递的力很难实现两端支脚3的张开角度相同，而缓冲模块通过顶簧382提供的回弹力，能够辅助连接杆33传递的力，使两端的支脚3张开的角度相同。而当调节装置36的调节为接近调节时，所述调节装置
36通过连接杆33将调节的力传递给另一侧支脚3，依靠连接杆33传递的力、主体自身的重力和麦克纳姆轮32与管道壁的静摩擦力，将顶簧382进行
挤压。
[0090] 为了保证调节装置36能够保证将主体1的
重心与管道的中心线对准，在主体1上设置有若干个测量尺11，若干个所述测量尺11分别对应于主体1的不同方向。
[0091] 参见图8，所述测量尺11由若干个尺节111相互套接组成伸缩结构，每一所述尺节11上均设置有刻度，当使用者通过调节装置36将主体1调节到认为合适的位置后，可以通过拉出各个测量尺11，将测量尺11的末端顶到管壁，测量主体1的中心是否已经与管道的中心线重合。
[0092] 实施例3
[0093] 基于实施例1-2，所述一种测量装置的使用方法，具体如下：
[0094] S1、将测量装置放置于管道内，拉开所有的测量尺11，将所有测量尺11的末端顶到管壁，测量主体1的中心线是否与管道的中心线重合；若两者重合，则跳转至步骤S5；若两者不重合，则跳转至步骤S2；
[0095] S2、使用者握住压片362和旋筒361，使压片362下降，使连接簧363被压缩，压簧365也被压缩，带动杠杆364的内端下压，使杠杆364的外端上升，带动卡牙367上升，脱离对第一横杆34和/或第二横杆35外螺纹的卡位；
[0096] S3、使用者旋转旋筒361，通过旋筒361的螺纹带动第一横杆34和第二横杆35相互接近或远离，进而导致支脚3之间的距离增大或缩小，进而调节主体1在管道内的位置；在此过程中，主体1另一端的缓冲模块中的顶簧382顶开第一横杆34和第二横杆35之间的距离，使主体1两端支脚3的张开角度相同；
[0097] S4、位置调节完毕之后，使用者松开压片362，压片362上的压力消失，在连接簧363的回弹力作用下，压片362升起，进而压簧365上的压力消失，压簧365升起，进而带动杠杆364内端升起，同时，杠杆364外端落下，进而带动卡牙367落入第一横杆34和/或第二横杆35的外螺纹内，对第一横杆34和/或第二横杆35进行卡位，防止第一横杆34和/或第二横杆35在管道的压力作用下导致回旋；
[0098] S5、通过测量装置对管道进行测量。
[0099] 实施例4
[0100] 在实施例2的基础上，为了进一步实现对管道的完整性测量，本实施例进一步提出如下技术方案。
[0101] 所述主体1上进一步设置有传感组件7，所述传感组件7包括主支撑杆71、传感器72和液压支撑杆73。
[0102] 所述主支撑杆71一端转动连接于主体1上；所述传感器72通过
橡胶接头安装于主支撑杆71的末端；所述液压支撑杆73设置于主支撑杆71两侧，用于支撑主支撑杆71，保证所述工程测量装置在管道内行走的过程中，所述传感器72能够始终与管道管壁保持贴合。
[0103] 优选地，所述传感器呈一定的弧形，能够与管道的管壁贴合。
[0104] 优选地，所述传感器72为脉冲
涡流传感器。
[0105] 值得注意的是，所述传感器72与所述工程测量装置的电子元器件(电源、控
制芯片、
存储器等)之间的
电路连接关系为本领域公知常识，本申请不再予以赘述。
[0106] 实施例5
[0107] 在实施例1的基础上，为了实现支脚3之间的距离调节，进而保证主体1位于管道轴心，本实施例进一步提出如下技术方案。
[0108] 参见图9-11，所述工程测量装置进一步包括支脚调节装置。其中，[0109] 所述支脚调节装置包括：曲柄轴81和连杆83。
[0110] 所述曲柄轴81为两个，其中一个曲柄轴81设置于主体1一端横向设置的两个支脚3之间，另一曲柄轴81设置于主体1另一端横向设置的两个支脚3之间。具体的：每一所述曲柄轴81两端均设置有外螺纹84，所述曲柄轴81通过外螺纹转动连接于支脚3的内螺纹孔391内，所述内螺纹孔391通过缓冲材料392卡接于外螺纹孔393内。
[0111] 每一所述曲柄轴81上设置有若干个曲部82，且两曲柄轴81形状完全相同。
[0112] 两曲柄轴81之间连接有连杆83，且所述连杆83两端分别转动连接于两曲柄轴81的某一曲部82上，实现当其中一个曲柄轴81转动时，能够带动另一个曲柄轴81沿同方向转动。
[0113] 所述支脚3上与设置有外螺纹孔393的侧面相垂直的另一侧面上设置有紧固螺栓86，所述紧固螺栓86贯穿至内螺纹孔391中，通过旋转紧固螺栓86能够压住曲柄轴81，避免曲柄轴81由于主体1的重力作用发生自旋转导致移位。
[0114] 优选的，任一所述曲柄轴81的某一曲部82内转动连接有把手85，使用者可以通过把持把手85对曲柄轴81进行旋转。
[0115] 值得注意的是，本实施例中仍然设置有测量尺11，且测量尺的作用、结构和使用方法与实施例2中的相同，在此不予赘述。
[0116] 实施例6
[0117] 基于实施例5，所述一种测量装置的使用方法，具体如下：
[0118] S1、将测量装置放置于管道内，拉开所有的测量尺11，将所有测量尺11的末端顶到管壁，测量主体1的中心线是否与管道的中心线重合；若两者重合，则跳转至步骤S5；若两者不重合，则跳转至步骤S2；
[0119] S2、松开支脚3上的紧固螺栓86，解除紧固螺栓86对曲柄轴81的压迫；
[0120] S3、使用者握住把手85，旋转曲柄轴81，通过曲柄轴81两端的外螺纹与内螺纹孔391的相对旋转关系，实现两支脚3之间的接近和远离；同时，该曲柄轴81通过连杆83带动另一曲柄轴81旋转，使主体1两端支脚3的张开角度相同；
[0121] S4、当各测量尺11读数相同时，或者误差在可接受范围内时，使用者旋紧紧固螺栓86，通过紧固螺栓86实现对曲柄轴81的固定；
[0122] S5、所述装置对管道进行长度和完整度测量。
[0123] 对所有公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
