基于加密二维码识别获取埋地管线位置的装置

本发明属于埋地管线检测技术领域，具体涉及一种基于加密二维码识别获取埋地管线位置的装置，该装置包括二维码载体、在所述二维码载体外层设置的金属保护壳和金属保护盖，所述二维码载体上表面镌刻有加密二维码图案，所述加密二维码图案中储存有埋地管线的位置信息，可有效保障埋地管线数据的安全性和隐秘性；本发明中使用二维码可以存储的信息量很大，并且在条码部分损毁的情况下，仍然可还原储存信息，保证地下管线数据的完整性；二维码使用寿命长，可随承载物移动，并且可脱离数据库和计算机网络使用；因此在找寻过程中方便、快速的获得准确数据信息。

技术领域
本发明属于埋地管线检测技术领域，具体涉及一种基于加密二维码识别获取埋地管线位置的装置。
背景技术
随着国内经济水平的快速发展，社会公共服务设施越来越趋于完善，今后城市内将会进行更多惠民的地下工程建设，为做好现有管线的防护工作以及地下工程工序的正常进行，探明工程所在地的地下管线(天然气管，水管，电管)埋深的具体位置和分布情况对于此类工程项目尤为重要。但是由于管线埋设深度在几十厘米至几米不等，埋深时间长达几年甚至几十年，加之管线的管理权隶属于不同部门，导致当初的设计图纸等资料大量丢失，而且我国多个城市曾发生埋地管线位置不明而造成重大工程事故，对地下空间的再次利用造成诸多安全隐患。因此，快速、准确确定埋地管线的埋设位置及空间展布状况是城市地下空间开发过程中亟待解决的重要技术问题。目前，对于旧有的埋地管线埋设位置及空间展布情况确定，传统的检测手段有3种：1、向业主及监理单位咨询了解原始管线埋深资料和相关的图纸资料，并根据图纸进行实地勘探取得原有数据的准确信息；2、利用金属探测仪通过电磁感应原理进行地表探测，分析管线反射的电磁波信号确定管线的埋置信息。3、利用探测雷达、地质雷达进行地表探测，由获得的雷达图像推断地下管线的分布情况。但是上述方法均存在一定的弊端，如因各埋地管线功用差异，其隶属不同管理部门，涉及单位或部门众多，且埋地管线多施工时间较长，无法确保可准确获取全面资料；而利用金属探测仪、探测雷达、地质雷达等探测设备探测过程中，容易受到地下非目标管线的干扰，同时，测量仪器操作复杂，地下管线长时间的埋设，可能会导致管线的可被探测性能降低，影响探测效果，致使探测结果的误差较大，而且需耗费大量人力财力。此外，随着埋地管线数量及功能性增多，对管线的维护保养、事故抢修提出更多考验，要求其应快速处理、实时响应，而传统的寻线方式必然会极大影响其实际施工。因此，开发一种可快速、准确确定埋地管线埋设位置及空间展布的标识装置，方便现场工程师或应急抢险人员及时确定并处理相关信息，将具有重要的现实作用及长远意义。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于加密二维码识别获取埋地管线位置的装置及方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：基于二维码识别获取埋地管线位置的装置，其中，包括二维码载体、在所述二维码载体外层设置的金属保护壳和金属保护盖，所述二维码载体上表面镌刻有加密二维码图案，所述加密二维码图案中储存有埋地管线的位置信息。作为本发明的进一步说明，所述位置信息包括所述基于加密二维码识别获取埋地管线位置的装置的经纬度信息、管线埋深、管线直径、管线用途以及管线线路上多个点的经纬度信息。作为本发明的进一步说明，所述二维码载体为PVC材料制成的圆柱体，直径为10-12cm，高度为15-18cm。作为本发明的进一步说明，所述金属保护壳和金属保护盖通过螺纹连接。作为本发明的进一步说明，所述金属保护盖上表面边缘设置有多个对称分布的凹槽。作为本发明的进一步说明，所述加密二维码图案的镌刻采用激光雕刻或者激光打标的方法，并且对所述加密二维码图案表面涂耐磨透明材料，进行防磨损处理。作为本发明的进一步说明，所述二维码载体上表面和金属保护盖之间设置有橡胶夹层。作为本发明的进一步说明，所述金属保护壳和金属保护盖外表面均做防锈防腐蚀处理。所述装置获取埋地管线位置的方法，包括以下步骤：步骤一、在布置管线拐点和分流管线节点的上方布置至少一个所述装置，所述装置金属保护盖的上表面与地面平齐；步骤二、在寻找管线位置时，在管线目标区域内任意拐点或管线分流节点打开所述金属保护盖，并用专用解密软件识读所述加密二维码图案，得到所述拐点或管线分流节点处的位置信息；所述位置信息包括所述拐点或管线分流节点处的经纬度信息、管线埋深、管线直径、管线用途以及管线线路上多个点的经纬度信息。步骤三、根据获取的所述位置信息中的任意点经纬度信息，通过GPS定位仪确定相邻点的位置；步骤四、找到所述位置，重复步骤二和步骤三，以此类推获取整条管线的位置信息，确定整条管线位置。与现有技术相比，本发明取得的有益效果是：1、二维码可以存储的信息量很大，并且在条码部分损毁的情况下，仍然可还原储存信息，保证地下管线数据的完整性；二维码使用寿命长，可随承载物移动，并且可脱离数据库和计算机网络使用；因此在找寻过程中方便、快速的获得准确数据信息。2、管理单位可自主进行二维码生成与加密，与识读器的解密程序对应。核心加密数据信息自主掌握，安全性能高，。3、该装置易于制作、使用方便；地下管线数据输入速度快、设备简单。该装置在整体工作过程中，可提高管线探测及找寻的工作效率，极大的降低了人力物力财力的投入。以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明的基于加密二维码识别获取埋地管线位置的装置整体结构示意图。图2是本发明的基于加密二维码识别获取埋地管线位置的装置剖面图。图中：1、二维码载体；2、金属保护壳；3、金属保护盖；4、加密二维码图案；5、凹槽；6、橡胶夹层。
具体实施方式
为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。实施例1：如图1和图2所示，本发明的基于加密二维码识别获取埋地管线位置的装置整体结构示意图和剖视图，其中，包括二维码载体1、在二维码载体1外层设置的金属保护壳2和金属保护盖3，二维码载体1上表面镌刻有加密二维码图案4，加密二维码图案4中包含埋地管线的位置信息，该位置信息包括该点经纬度信息、管线埋深、管线直径、管线用途以及管线线路上多个点的经纬度信息，此处的多个点特别指管线拐点和管线分流节点，根据该多点信息能够准确的确定整条管线的位置，方便维修维护。优选地，二维码载体1为PVC材料制成的圆柱体，直径为10-12cm，高度为15-18cm，并且可根据管线的实际情况自行调整尺寸。PVC材料耐酸、耐碱、耐高温、绝缘且防水，可长久保存而不变形或损坏，使用该材料作为二维码载体1，能够使长久保存加密二维码图案4中的位置信息，而且二维码可以储存大量信息，即使部分损坏也可以还原储存信息，还可以随载体移动，能够方便并且快速的获得数据信息。优选地，加密二维码图案4通过专业方法进行加密，当需要获取二维码信息时，需要相关人员使用匹配的解密软件进行扫描，以获取二维码中存储的位置信息，这样可以有效避免通过手机、平板等移动终端安装的普通二维码识别软件，随意扫描获取信息，能够提高埋地管线数据的安全性和隐秘性。上述加密二维码图案4采用PBE算法进行加密，首先输入明文信息，加密口令，见将明文信息按二维码编码进行数据分析和数据编码操作，形成明文位流；然后将明文位流转换为字节流，并进行分组和填充，形成适于加密的消息组；将加密口令生成加密密钥，根据设定的对称加密算法，用密钥对消息进行加密，生成密文消息组；最后将密文消息组按序插入编码信息流中，对编码信息流进行“纠错编码”及后续处理，生成加密二维码。当需要获取二维码中储存的信息时，使用特定的解密软件，通过PBE的逆算法进行解密，得到明文信息。PBE算法是一种基于口令的加密算法，其特点是使用口令代替了密钥，而口令由用户自己掌管，采用随机数杂凑多重加密等方法保证数据的安全性。PBE算法在加密过程中并不是直接使用口令来加密，而是加密的密钥由口令生成，密钥生成后，PBE算法采用对称加密算法对数据进行加密。通过此方法加密的二维码需使用相应的解密软件进行识读，普通的二维码扫描软件无法正确识别，而且加密口令简单、灵活，并且口令由用户掌管，提高了二维码中储存信息的安全性。实施例2：在实施例1的基础上，金属保护壳2和金属保护盖3通过螺纹连接，金属保护盖3上表面边缘设置有多个对称分布的凹槽5，且金属保护盖3上表面可记录管线所属公司的公司名称和联系电话等信息，方便发现管路出现故障的人员及时联系相关工作人员并采取措施。金属保护盖3需要工作人员使用专业工具，配合凹槽5转动金属保护盖3，从而打开金属保护盖3，获取加密二维码图案4中的位置信息，保证数据信息的安全性，并且该凹槽5设置有多个，如图2所示，金属保护盖3上设置有八个凹槽5，在使用过程中即使有个别凹槽5损坏，还可以通过其他完好的凹槽5，打开金属保护盖3，避免因凹槽5磨损而造成金属保护盖3无法打开的情况。通过上述金属保护盖3可有效防止装置被随意开启，并且配合二维码的加密措施，使埋地管线信息的安全性和隐秘性进一步提高，有利于埋地管线信息的长期保存。实施例3：在上述实施例的基础上，加密二维码图案4的镌刻采用激光雕刻或者激光打标的方法，并且对所述加密二维码图案4表面涂耐磨透明材料，进行防磨损处理，确保相关信息长期深埋地下而不损坏。二维码载体1上表面和金属保护盖3之间设置有橡胶夹层6，避免二维码载体1上表面和金属保护盖3之间相互摩擦，造成加密二维码图案4磨损。金属保护壳2和金属保护盖3外表面均做防锈防腐蚀处理，避免因外界环境原因造成金属保护壳2和金属保护盖3被腐蚀。实施例4：在上述实施例的基础上，该装置获取埋地管线位置的方法，在布置管线的拐点和分流管线点上方布置至少一个该装置，使装置金属保护盖3的上表面与地面持平；在寻找管线位置时，在管线任意点通过专业工具打开金属保护盖3，并通过匹配的解密软件识读二维码，获取该点的位置信息，包括该点经纬度信息、管线埋深、管线直径、管线用途以及管线线路上多个点的经纬度信息，其他多个点至少包括该点的前两点和后两点；再根据经纬度信息，通过GPS定位仪确定需要的点的位置；找到该点并获取此点的加密二维码中储存的位置信息，以此类推获取整条管线的信息。如果需要某一段的管线位置，则可以在铺设管线的大致位置的路面上寻找其中一个设点位置，通过专业工具打开金属保护盖3，获取其中的位置信息，即可得到该点信息和其他多个点的经纬度信息，以此类推，能够快速准确的获取一段管线的位置信息，即使有些点的装置损坏，无法获取信息，但通过每个装置上保存的多个点的经纬度信息，依然可以获取整条管线的位置。该方法在管线探测工作中，能够准确的获取管线信息，尤其在埋地管线数量不断增加的情况下，对于管线的维护保养、事故抢修，只有准确确定管线埋设位置，才能及时处理，避免造成不必要的损失，通过特殊加工的金属保护盖3和专业加密方法加密的二维码，可以提高管线信息的安全性和隐秘性，避免管线信息的泄露，同时还可以保证管线信息的长期准确保存。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。