测绘油气管道中心线轨迹的方法、装置、设备和存储介质与流程

专利2026-05-13  12


本技术涉及管道测绘,特别涉及一种测绘油气管道中心线轨迹的方法、装置、设备和存储介质。


背景技术:

1、在埋设油气管道时,需要精确测绘油气管道中心线的轨迹,为后续施工提供可靠准确的数据依据,使后续施工位置避开油气管道。

2、当前,在油气管道铺设完成后,大多先由技术人员手动记录测绘油气管道中心线的轨迹。

3、然而,油气管道的通常会延伸数百公里,如果技术人员以较小间距对油气管道进行测绘,则工作量过于庞大,如果技术人员以较大间距对油气管道进行测绘,则油气管道中心线的轨迹的精度较低。


技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种测绘油气管道中心线轨迹的方法、装置、设备和存储介质,能够解决现有技术中相关的问题。所述技术方案如下:

2、第一方面,提供了一种测绘油气管道中心线轨迹的方法,所述方法包括:

3、获取载体设备的初始坐标,其中,所述初始坐标为所述载体设备在油气管道初始端的经度、纬度和高程;

4、获取所述载体设备的运行过程数据,其中,所述运行过程数据包括姿态数据、加速度数据和里程轮数据,所述姿态数据为所述载体设备从油气管道初始端运行至油气管道终止端过程中,所述载体设备的惯性测量单元按照预设时间间隔测得的,各目标时刻下载体坐标系相对于导航坐标系的姿态角,所述加速度数据为所述载体设备从油气管道初始端运行至油气管道终止端过程中,所述载体设备的加速度计按照所述预设时间间隔测得的,各目标时刻下载体坐标系相对于导航坐标系的加速度,所述载体坐标系为所述载体设备所在坐标系,所述里程轮数据为所述载体设备从油气管道初始端运行至油气管道终止端过程中,所述载体设备的里程计按照所述预设时间间隔测得的,各目标时刻下所述载体设备的里程轮的行驶距离;

5、获取第一卫星导航坐标数据,其中,所述第一卫星导航坐标数据为油气管道各采集点的经度、纬度和高程;

6、将所述载体设备的初始坐标、所述载体设备的运行过程数据和所述第一卫星导航坐标数据输入空间状态模型,解算出油气管道中心线轨迹,其中,所述油气管道中心线轨迹包括多个轨迹离散点,每个轨迹离散点的坐标为所述载体设备从油气管道初始端运行至油气管道终止端过程中,所述载体设备在各个时刻下的经度、纬度和高程;

7、确定所述第一卫星导航坐标数据中每个采集点到所述油气管道中心线轨迹的距离;

8、基于第一预设距离,将所述第一卫星导航坐标数据划分为多个集合,其中,每个集合中至少包括一个采集点,当集合中包括两个以上采集点时,相邻两个采集点的距离小于所述第一预设距离;

9、对于每个集合,将所述集合中的采集点到所述油气管道中心线轨迹的距离的最大值,确定为该集合对应的偏差值;

10、基于预设的偏差值范围与偏差等级的对应关系、以及每个集合对应的偏差值,确定每个集合的偏差等级;

11、基于每个集合的偏差等级,调整所述油气管道中心线轨迹。

12、在一种可能的实现方式中,所述确定所述第一卫星导航坐标数据中每个采集点到所述油气管道中心线轨迹的距离,包括:

13、分别确定每个采集点到所述油气管道中心线轨迹的每个轨迹离散点的距离;

14、对于每个采集点,将所述采集点到所述油气管道中心线轨迹的每个轨迹离散点的距离的最小值,确定为该采集点到所述油气管道中心线轨迹的距离。

15、在一种可能的实现方式中,所述基于预设的偏差值范围与偏差等级的对应关系、以及每个集合对应的偏差值,确定每个集合的偏差等级,包括:

16、当任一集合的对应的偏差值位于第一偏差等级对应的第一偏差值范围时,确定该集合的偏差等级为一级,当任一集合的对应的偏差值位于第二偏差等级对应的第二偏差值范围时,确定该集合的偏差等级为二级,当任一集合的对应的偏差值位于第三偏差等级对应的第三偏差值范围时,确定该集合的偏差等级为三级。

17、在一种可能的实现方式中,所述第一偏差值范围为小于1米,所述第二偏差值范围为大于1米且小于5米,所述第三偏差值范围为大于5米。

18、在一种可能的实现方式中,所述第一预设距离为200米。

19、在一种可能的实现方式中,所述姿态数据包括第一姿态数据、第二姿态数据和第三姿态数据,所述第一姿态数据为所述载体设备从油气管道初始端运行至油气管道终止端过程中,所述载体设备的惯性测量单元按照所述预设时间间隔测得的,各目标时刻下载体坐标系相对于导航坐标系在第一方向上的姿态角,所述第二姿态数据为所述载体设备从油气管道初始端运行至油气管道终止端过程中,所述载体设备的惯性测量单元按照所述预设时间间隔测得的,各目标时刻下载体坐标系相对于导航坐标系在第二方向上的姿态角,所述第三姿态数据为所述载体设备从油气管道初始端运行至油气管道终止端过程中,所述载体设备的惯性测量单元按照所述预设时间间隔测得的,各目标时刻下载体坐标系相对于导航坐标系在第三方向上的姿态角,其中,所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向彼此正交。

20、在一种可能的实现方式中,所述加速度数据包括第一加速度数据、第二加速度数据和第三加速度数据,所述第一加速度数据为所述载体设备从油气管道初始端运行至油气管道终止端过程中,所述载体设备的加速度计按照所述预设时间间隔测得的,各目标时刻下载体坐标系相对于导航坐标系在所述第一方向上的加速度,所述第二加速度数据为所述载体设备从油气管道初始端运行至油气管道终止端过程中,所述载体设备的加速度计按照所述预设时间间隔测得的,各目标时刻下载体坐标系相对于导航坐标系在所述第二方向上的加速度,所述第三加速度数据为所述载体设备从油气管道初始端运行至油气管道终止端过程中,所述载体设备的加速度计按照所述预设时间间隔测得的,各目标时刻下载体坐标系相对于导航坐标系在所述第三方向上的加速度。

21、第二方面,提供了一种测绘油气管道中心线轨迹的装置,所述装置包括:

22、第一获取模块,用于获取载体设备的初始坐标,其中,所述初始坐标为所述载体设备在油气管道初始端的经度、纬度和高程;

23、第二获取模块,用于获取所述载体设备的运行过程数据,其中,所述运行过程数据包括姿态数据、加速度数据和里程轮数据,所述姿态数据为所述载体设备从油气管道初始端运行至油气管道终止端过程中,所述载体设备的惯性测量单元按照预设时间间隔测得的,各目标时刻下载体坐标系相对于导航坐标系的姿态角,所述加速度数据为所述载体设备从油气管道初始端运行至油气管道终止端过程中,所述载体设备的加速度计按照所述预设时间间隔测得的,各目标时刻下载体坐标系相对于导航坐标系的加速度,所述载体坐标系为所述载体设备所在坐标系,所述里程轮数据为所述载体设备从油气管道初始端运行至油气管道终止端过程中,所述载体设备的里程计按照所述预设时间间隔测得的,各目标时刻下所述载体设备的里程轮的行驶距离;

24、第三获取模块,用于获取第一卫星导航坐标数据,其中,所述第一卫星导航坐标数据为油气管道各采集点的经度、纬度和高程;

25、解算模块,用于将所述载体设备的初始坐标、所述载体设备的运行过程数据和所述第一卫星导航坐标数据输入空间状态模型,解算出油气管道中心线轨迹,其中,所述油气管道中心线轨迹包括多个轨迹离散点,每个轨迹离散点的坐标为所述载体设备从油气管道初始端运行至油气管道终止端过程中,所述载体设备在各个时刻下的经度、纬度和高程;

26、第一确定模块,用于确定所述第一卫星导航坐标数据中每个采集点到所述油气管道中心线轨迹的距离;

27、划分模块,用于基于第一预设距离,将所述第一卫星导航坐标数据划分为多个集合,其中,每个集合中至少包括一个采集点,当集合中包括两个以上采集点时,相邻两个采集点的距离小于所述第一预设距离;

28、第二确定模块,用于对于每个集合,将所述集合中的采集点到所述油气管道中心线轨迹的距离的最大值,确定为该集合对应的偏差值;

29、第三确定模块,用于基于预设的偏差值范围与偏差等级的对应关系、以及每个集合对应的偏差值,确定每个集合的偏差等级;

30、调整模块,用于基于每个集合的偏差等级,调整所述油气管道中心线轨迹。

31、在一种可能的实现方式中,第一确定模块,用于:

32、分别确定每个采集点到所述油气管道中心线轨迹的每个轨迹离散点的距离;对于每个采集点,将所述采集点到所述油气管道中心线轨迹的每个轨迹离散点的距离的最小值,确定为该采集点到所述油气管道中心线轨迹的距离。

33、在一种可能的实现方式中,第三确定模块,用于:

34、当任一集合的对应的偏差值位于第一偏差等级对应的第一偏差值范围时,确定该集合的偏差等级为一级,当任一集合的对应的偏差值位于第二偏差等级对应的第二偏差值范围时,确定该集合的偏差等级为二级,当任一集合的对应的偏差值位于第三偏差等级对应的第三偏差值范围时,确定该集合的偏差等级为三级。

35、在一种可能的实现方式中,所述第一偏差值范围为小于1米,所述第二偏差值范围为大于1米且小于5米,所述第三偏差值范围为大于5米。

36、在一种可能的实现方式中,所述第一预设距离为200米。

37、在一种可能的实现方式中,所述姿态数据包括第一姿态数据、第二姿态数据和第三姿态数据,所述第一姿态数据为所述载体设备从油气管道初始端运行至油气管道终止端过程中,所述载体设备的惯性测量单元按照所述预设时间间隔测得的,各目标时刻下载体坐标系相对于导航坐标系在第一方向上的姿态角,所述第二姿态数据为所述载体设备从油气管道初始端运行至油气管道终止端过程中,所述载体设备的惯性测量单元按照所述预设时间间隔测得的,各目标时刻下载体坐标系相对于导航坐标系在第二方向上的姿态角,所述第三姿态数据为所述载体设备从油气管道初始端运行至油气管道终止端过程中,所述载体设备的惯性测量单元按照所述预设时间间隔测得的,各目标时刻下载体坐标系相对于导航坐标系在第三方向上的姿态角,其中,所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向彼此正交。

38、在一种可能的实现方式中,所述加速度数据包括第一加速度数据、第二加速度数据和第三加速度数据,所述第一加速度数据为所述载体设备从油气管道初始端运行至油气管道终止端过程中,所述载体设备的加速度计按照所述预设时间间隔测得的,各目标时刻下载体坐标系相对于导航坐标系在所述第一方向上的加速度,所述第二加速度数据为所述载体设备从油气管道初始端运行至油气管道终止端过程中,所述载体设备的加速度计按照所述预设时间间隔测得的,各目标时刻下载体坐标系相对于导航坐标系在所述第二方向上的加速度,所述第三加速度数据为所述载体设备从油气管道初始端运行至油气管道终止端过程中,所述载体设备的加速度计按照所述预设时间间隔测得的,各目标时刻下载体坐标系相对于导航坐标系在所述第三方向上的加速度。

39、第三方面,提供了一种计算机设备,所述计算机设备包括处理器和存储器,存储器中存储有至少一条指令,指令由处理器加载并执行以实现第一方面及其可能的实现方式的方法所执行的操作。

40、第四方面,提供了一种计算机可读存储介质,存储介质中存储有至少一条指令,指令由处理器加载并执行以实现第一方面及其可能的实现方式的方法。

41、第五方面,提供了一种计算机程序产品,所述计算机程序产品中包括至少一条指令,所述至少一条指令由处理器加载并执行以实现第一方面及其可能的实现方式的方法。

42、本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是:在本技术实施例中,先获取载体设备的初始坐标、载体设备的运行过程数据和第一卫星导航坐标数据,然后将载体设备的初始坐标、载体设备的运行过程数据和第一卫星导航坐标数据输入空间状态模型,解算出油气管道中心线轨迹。这样,可以提高测绘油气管道中心线轨迹的数据处理过程的自动化程度,并提高测绘出的油气管道中心线的轨迹的精度。


技术特征:

1.一种测绘油气管道中心线轨迹的方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定所述第一卫星导航坐标数据中每个采集点到所述油气管道中心线轨迹的距离,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于预设的偏差值范围与偏差等级的对应关系、以及每个集合对应的偏差值,确定每个集合的偏差等级,包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第一偏差值范围为小于1米,所述第二偏差值范围为大于1米且小于5米,所述第三偏差值范围为大于5米。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一预设距离为200米。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述姿态数据包括第一姿态数据、第二姿态数据和第三姿态数据,所述第一姿态数据为所述载体设备从油气管道初始端运行至油气管道终止端过程中,所述载体设备的惯性测量单元按照所述预设时间间隔测得的,各目标时刻下载体坐标系相对于导航坐标系在第一方向上的姿态角,所述第二姿态数据为所述载体设备从油气管道初始端运行至油气管道终止端过程中,所述载体设备的惯性测量单元按照所述预设时间间隔测得的,各目标时刻下载体坐标系相对于导航坐标系在第二方向上的姿态角,所述第三姿态数据为所述载体设备从油气管道初始端运行至油气管道终止端过程中,所述载体设备的惯性测量单元按照所述预设时间间隔测得的,各目标时刻下载体坐标系相对于导航坐标系在第三方向上的姿态角,其中,所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向彼此正交。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述加速度数据包括第一加速度数据、第二加速度数据和第三加速度数据,所述第一加速度数据为所述载体设备从油气管道初始端运行至油气管道终止端过程中,所述载体设备的加速度计按照所述预设时间间隔测得的,各目标时刻下载体坐标系相对于导航坐标系在所述第一方向上的加速度,所述第二加速度数据为所述载体设备从油气管道初始端运行至油气管道终止端过程中,所述载体设备的加速度计按照所述预设时间间隔测得的,各目标时刻下载体坐标系相对于导航坐标系在所述第二方向上的加速度,所述第三加速度数据为所述载体设备从油气管道初始端运行至油气管道终止端过程中,所述载体设备的加速度计按照所述预设时间间隔测得的,各目标时刻下载体坐标系相对于导航坐标系在所述第三方向上的加速度。

8.一种测绘油气管道中心线轨迹的装置,其特征在于,所述装置包括:

9.一种计算机设备,其特征在于,所述计算机设备包括处理器和存储器,所述存储器中存储有至少一条指令,所述至少一条指令由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1至权利要求7任一项所述的测绘油气管道中心线轨迹的方法所执行的操作。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质中存储有至少一条指令,所述至少一条指令由处理器加载并执行以实现如权利要求1至权利要求7任一项所述的测绘油气管道中心线轨迹的方法所执行的操作。


技术总结
本申请公开了一种测绘油气管道中心线轨迹的方法、装置、设备和存储介质,属于管道测绘技术领域。所述方法包括:获取载体设备的初始坐标、载体设备的运行过程数据和第一卫星导航坐标数据,然后将载体设备的初始坐标、载体设备的运行过程数据和第一卫星导航坐标数据输入空间状态模型,解算出油气管道中心线轨迹。采用本申请,可以提高测绘油气管道中心线轨迹的数据处理过程的自动化程度,并提高测绘出的油气管道中心线的轨迹的精度。

技术研发人员:李春晖,吕岩,刘高菲,白港生,杨金生,陈崇祺,洪险峰,李彦春,蒲晓晨,张艳鹏,王馨饶
受保护的技术使用者:中国石油管道局工程有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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