《地下管道三维轨迹惯性定位测量技术规程》标准全文及编制说明

ICS 团体标准 T/CASXXXX2019 地下管道三维轨迹惯性定位测量技术规程 Technical specification for inertial positioning of 3D trajectory of underground pipeline (征求意见稿) XXXX-XX-XX 发布 XXXX-XX-XX 实施 中国标准化协会发布 T/CAS XXX201X I 本标准版权为中国标准化协会所有。除了用于国家法律或事先得到中国 标准化协会文字上的许可外，不许以任何形式复制该标准。 中国标准化协会地址：北京市海淀区增光路 33 号中国标协写字楼 邮政编码：100048 电话：010-68487160 传真：010-68486206 网址：www.china-cas.org 电子信箱：caschina-cas.org 中国标准化协会（CAS）是组织开展国内、国际标准化活动的全国性社会团体。制定中国标准 化协会标准（以下简称：中国标协标准） ，满足企业需要，推动企业标准化工作，是中国标准化协会 的工作内容之一。中国境内的团体和个人，均可提出制、修订中国标协标准的建议并参与有关工作。 中国标协标准按中国标准化协会标准管理办法进行制定和管理。 中国标协标准草案经向社会公开征求意见，并得到参加审定会议的 75%以上的专家、成员的投 票赞同，方可作为中国标协标准予以发布。 在本标准实施过程中， 如发现需要修改或补充之处， 请将意见和有关资料寄给中国标准化协会， 以便修订时参考。 T/CAS XXX201X II 目 次 前 言. III 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义 1 4 基本规定 2 5 工作流程 3 6 技术准备 3 6.1 一般规定 3 6.2 资料收集 3 6.3 现场踏勘 4 6.4 仪器准备 4 6.5 测量方案编制 4 7 数据采集 5 7.1 一般规定 5 7.2 仪器要求 5 7.3 现场预处理 5 7.4 现场测量 6 8 数据处理 7 8.1 一般规定 7 8.2 数据预处理 7 8.3 数据详细处理 8 8.4 数据成果输出 8 9 质量检查与控制 8 9.1 一般规定 8 9.2 质量检查 9 9.3 质量问题处理 9 9.4 检查记录及报告 . 10 10 成果编制 10 10.1 一般规定 10 10.2 测量成果资料的编制 10 附录 A（资料性附录）地下管道三维轨迹惯性定位测量管段路径平面图（样图） . 12 附录 B（资料性附录）测量管段剖面图(样图) . 13 附录 C（资料性附录）测量管段三维成果图（样图） . 14 附录 D（资料性附录）测量管段起止点信息表 . 15 附录 E（资料性附录）测量管段轨迹三维坐标成果表 . 17 附录 F（资料性附录）数据采集现场记录表 . 18 附录 G（资料性附录）测量详细流程图 . 19 T/CAS XXX201X III 前 言 本标准依据 T/CAS 1.12017团体标准的结构和编写指南的有关要求编写。 本标准起草单位：。 本标准起草人：。 考虑到本标准中的某些条款可能涉及专利， 中国标准化协会不负责对任何该类专利的鉴 别。 本标准首次制定。 T/CAS XXX201X 1 地下管道三维轨迹惯性定位测量技术规程 1 范围 本标准规定了地下管道三维轨迹惯性定位测量的工作流程、技术准备、数据采集、数据 处理、质量检查与控制和成果编制等内容。 本标准适用于采用三维轨迹惯性定位测量仪器获取地下管道三维坐标的定位测量工作。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅所注日期的版本 适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件， 其最新版本 （包括所有的修改单） 适用于本文件。 GB50585 岩土工程勘察安全规范 CH/T 1033 管线测量成果质量检验技术规程 CJJ 61 城市地下管线探测技术规程 CJJ/T 8 城市测量规范 CJJ/T 73 卫星定位城市测量技术规范 SY 6186石油天然气管道安全规程 3 术语和定义 3.1 惯性定位测量 inertial position 利用惯性传感器 （陀螺仪、 加速度计） 进行导航与制导的一种完全自主的导航定位技术， 依据测量载体的加速度（惯性），推算出载体的瞬时速度、位置和姿态。 3.2 地下管道三维轨迹惯性定位测量 inertial positioning of 3D trajectory of underground pipeline 通过惯性传感器（陀螺仪、加速度计）在管道中行进，开展惯性定位测量，从而获取管 道三维轨迹坐标的测量技术。 3.3 地下管道三维轨迹惯性定位测量仪 inertial positioner of 3D trajectory of underground pipeline 用于地下管道三维轨迹惯性定位测量的仪器。 T/CAS XXX201X 2 注：简称“管道惯性定位仪”（俗称“地下管道陀螺仪”），一般由三维数据惯性定位采集单元、数 据处理单元及数据处理软件组成。 3.4 测量管段 positioning section of pipeline from one point to the other 管道惯性定位仪经过的管道区段，由起点（入口）至终点（出口）。 3.5 单次测量 one-time positioning 管道惯性定位仪由起点（入口）至终点（出口）或由终点（出口）至起点（入口）的完 整测量过程。 注：由起点（入口）至终点（出口）称为往测或正向测量，由终点（出口）至起点（入口）称为返测 或反向测量。 3.6 一组测量 one-set positioning 对于测量管段，管道惯性定位仪进行的1次往测和1次返测。 4 基本规定 4.1 开展地下管道三维轨迹惯性定位测量时，管段宜满足以下条件： 1) 截面为圆形； 2) 有出入口（或可开出出入口） ； 3) 出入口端点可以通过测量技术获取； 4) 内部结构良好，满足惯性定位采集单元通过的条件。 4.2 测量工作应编制测量方案，按方案实施，并按任务要求提交成果资料。 4.3 仪器应满足性能稳定、构件牢固可靠、防水抗震及防磁的要求。 4.4 地下管道三维轨迹惯性定位测量工作的精度应满足表 1 的要求： 表1 地下管道三维轨迹惯性定位测量工作的精度要求 测量管段长度 （m） 平面位置中误差允许值 （m） 高程中误差允许值 （m） L100 0.125 0.075 L100 L×0.125% L×0.075% 注：测量中误差按测量管段进行统计计算。 4.5 管道出入口坐标的测量精度应满足：平面位置中误差 ms不得大于±5cm（相对于邻近 控制点），高程测量中误差 mh不得大于±3cm（相对于邻近高程控制点）。 T/CAS XXX201X 3 4.6 测量工作应采取质量保证措施，实行全过程质量控制。 4.7 地下管道三维轨迹惯性定位测量工作应采取安全措施，应符合现行的国家标准岩土 工程勘察安全规范 GB50585 和行业标准 城市地下管线探测技术规程 CJJ61 的相关规定。 对在用油气管道进行测量工作时，还应符合现行的行业标准石油天然气管道安全规程 SY6186 的相关规定。 4.8 非开挖敷设的地下管道应在管道两端出入口封闭前，采用地下管道三维轨迹惯性定位 测量技术进行竣工测量。 5 工作流程 地下管道三维轨迹惯性定位测量工作的基本流程包括： 技术准备、 数据采集、 数据处理、 质量检查与控制、成果编制等，参见图 1 及附录 7。 图1 地下管道三维轨迹惯性定位测量的工作流程图 6 技术准备 6.1 一般规定 6.1.1 技术准备工作应包括资料收集、现场踏勘、仪器准备及测量方案编制等。 6.1.2 技术准备应结合现场工作条件，编制测量方案，保证测量工作的顺利进行。 6.2 资料收集 T/CAS XXX201X 4 6.2.1 资料收集宜包括下列内容： 1) 管道的规划许可证、报建图等资料； 2) 管道的放线（定线）成果资料； 3) 管道的施工图、竣工图及相关技术说明资料； 4) 现有的控制测量资料和相应比例尺的地形图或正射影像图。 6.2.2 应对所收集的资料进行分类、整理，为后续工作提供参考依据。 6.3 现场踏勘 6.3.1 现场踏勘应核查所收集资料的完整性和可用性，宜包括下列内容： 1) 查看待测地下管道出入口的位置、现状、是否预置牵引的绳索，核查待测管道的管材、 管径、长度、埋深等情况； 2) 核查控制点的位置和保存状况； 3) 核查地形图或影像图的现势性； 4) 查看测区地形、地貌、交通及环境，调查现场各种可能的影响因素。 6.3.2 现场踏勘完成后应进行下列工作： 1) 记录管道的实地情况； 2) 记录控制点保存情况和点位变化情况； 3) 判定地形图或影像图的可用性； 4) 记录现场可能的干扰因素； 5) 判断能否开展测量工作及为测量工作应开展哪些针对性准备。 6.4 仪器准备 6.4.1 应依据管段的管径、材质，选择合适的轮组，满足测量工作的需要。 6.4.2 应根据管段的长度、出入口状态，选择合适的牵引设施，配备牵引的动力及绳索。牵 引绳应满足牵引过程中的抗拉、变形要求。 6.4.3 投入使用的测量仪器应经校准合格且在校准有效期内。使用前，宜对设备进行核查， 确保仪器状态、精度满足测量工作的需要，必要时应送检定机构进行校准或检定。 6.4.4 应对所用设备和电源进行充电，保证电量充足，满足使用要求。 6.5 测量方案编制 6.5.1 应在资料收集、现场踏勘、仪器准备等工作的基础上，编制测量方案，宜包括下列内 容： 1) 工程概述：说明任务来源、工作目的与任务、工作量、作业范围、作业内容和完成期限 等情况； 2) 测区概况：说明工作环境条件等情况； 3) 已有资料及其可利用情况； 4) 执行的标准、规范或其他技术文件； 5) 拟采用仪器设备等计划（含仪器、轮组的选择，牵引设施的配备等） ； 6) 作业方法与技术措施要求； 7) 施工组织与进度计划； 8) 质量、环境、职业健康安全和保密管理措施； 9) 拟提交的成果资料； 10) 有关的设计图表。 T/CAS XXX201X 5 6.5.2 项目的测量方案应经审批通过后， 方可实施。 如遇特殊情况需要变更的， 应重新审批。 7 数据采集 7.1 一般规定 7.1.1 在现场测量前应对管段进行预处理，保证满足测量条件。 7.1.2 现场测量应操作规范，并宜在现场进行数据检查与预处理，保证数据质量。 7.2 仪器要求 7.2.1 管道惯性定位仪的各项指标应满足表 2 的要求。 表 2 地下管道三维惯性定位测量仪（管道惯性定位仪）的参数要求 序号 技术指标 指标值 1 防水等级 IP68 2 续航时间 1h 3 测量误差 满足 4.7 的要求 4 使用环境温度 -20-50ºC 5 抗电磁干扰 在 100kHz30MHz 的电磁干扰信号下，可保 持正常的工作状态 7.2.2 管道惯性定位仪应按年度进行校准。 7.2.3 轮组应与管道的内径相匹配，避免管道惯性定位仪在管道内侧滚翻、轮组打滑或轮组 空转等情况的出现。 7.3 现场预处理 7.3.1 现场测量之前应进行预处理工作，包括现场围蔽、管口处理、管道清障、牵引绳布设 及通行试验等。 7.3.2 在道路或道路附近区域开展现场测量前，应对管道两端管口（井口）进行围蔽，并设 置明显的指引标识及警示牌。 7.3.3 现场测量前，应对管道的两端管口（窨井）进行必要的处理，宜包括以下内容： 1）如管口周边（或窨井中）存在积水，应进行降水，直至满足作业要求。 2）如管口在窨井中，人员下井前应进行有害气体检测，电力在用管道还应进行漏电 测试，不满足安全要求的，严禁下井作业。 3）如管口周边存在影响作业的障碍物，应先进行清除，确保管口完全露出。如待