CN106382433A - 基于变形机器人自主维修的地下综合管廊系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公布一种基于变形机器人自主维修的地下综合管廊系统，包括变形机器人和控制中心，所述变形机器人上集成有气体采集装置、摄像机、第一通信模块、管道裂纹及管道接口焊接装置和防腐喷涂装置，所述气体采集装置的信号输出端连接至所述第一通信模块的信号输入端，所述摄像机与所述第一通信模块之间双向通信连接，所述管道裂纹及管道接口焊接装置的信号输入端和所述防腐喷涂装置的信号输入端分别连接至所述第一通信模块的信号输出端；所述控制中心包括有与所述第一通信模块双向通信连接的第二通信模块、与所述第二通信模块双向通信连接的数据处理器和向所述数据处理器输入控制指令的指令输入设备。本发明实现了对管道泄漏部位的及时修复。

Description

基于变形机器人自主维修的地下综合管廊系统
技术领域
本发明涉及一种管廊系统，尤其是涉及一种基于变形机器人自主维修的地下综合管廊系统。
背景技术
城市地下管线是城市基础建设的重要组成部分，目前我国地下管线错综复杂，各部门按照自己所需进行相应的开发，导致地下管线严重混乱，影响了城市的正常交通和市容市貌。因此，国家出台相关政策，把所有的地下管线集中到管廊中来管理。
管廊内部的管道长期使用会造成管道腐蚀、老化，易发生泄漏，管道发生泄漏后易燃易爆气体长期积聚，严重影响生活。然而由于管道所处环境的特殊性，发生泄漏等故障后，先通过供气所将供气端关掉，从而切换燃气管道中的燃气输送，需等管道维修人员接到通知后再进行对泄漏的管道进行维修，不能及时地对泄漏的管道进行维修，从而延长了管道维修的周期。
此外，当前对地下管道的处理大多为采用工程量巨大的开挖抽检方法，由于随机抽样法经常出现漏检，故准确率低、效果不理想、劳动强度大、以及效益低，不仅无法高效准确定位故障地点，增加了维修人员的工作量，进一步地延长了管道的维修周期，而且往往妨碍道路交通。
发明内容
为了解决现有技术中无法对管廊中的管道及时进行维修的问题，本申请在此提供一种基于变形机器人自主维修的地下综合管廊系统，该系统既能够对管廊中的管道进行检测，又能够及时地对管道进行维修；从而缩短管道维修的周期，此外，该系统还能够将管道泄漏故障点情况传递给控制中心，使相关工作人员了解管道泄漏故障点情况，便于管道维修。
为了实现本申请的目的，在此所采用的技术方案是：基于变形机器人自主维修的地下综合管廊系统，包括置于管廊内的变形机器人和控制中心，所述变形机器人上集成有气体采集装置、摄像机、第一通信模块、管道裂纹及管道接口焊接装置和防腐喷涂装置，所述气体采集装置的信号输出端连接至所述第一通信模块的信号输入端，所述摄像机与所述第一通信模块之间双向通信连接，所述管道裂纹及管道接口焊接装置的信号输入端和所述防腐喷涂装置的信号输入端分别连接至所述第一通信模块的信号输出端；所述控制中心包括有与所述第一通信模块双向通信连接的第二通信模块、与所述第二通信模块双向通信连接的数据处理器和向所述数据处理器输入控制指令的指令输入设备。
以上技术方案通过控制变形机器人的运行路线，对管廊内的管道进行巡检，检测是否存在管道泄漏，当存在管道泄漏时，变形机器人将检测到的气体浓度值和泄漏点情况通过通信模块传递至控制中心，控制中心对变形机器人进行控制，通过变形机器人上集成的管道裂纹及管道接口焊接装置和防腐喷涂装置对泄漏的管道进行维修，既实现了对管廊中气体浓度检测，从而获知管廊中是否存在管道泄漏；又能够将相关数据上传至控制中心，使相关工作人员能够及时地掌握管廊中情况；还实现了对管道泄漏部位的及时修复，缩短了管道维修周期的目的。
为了能够全面地获得管道泄漏部位的具体情况，如泄漏孔的大小及位置，在此，所作的改进是：所述摄像机的镜头为万向镜头。将摄像机的镜头设置为万向镜头，通过控制中心能够控制镜头的转动，实现了对泄漏孔大小及位置的全方位了解，更进一步地有助于维修。
为了能够更进一步地获知管道泄漏部位的具体位置，在此所作的改进是：所述变形机器人上还集成有与所述第一通信模块信号输入端连接的定位模块。
进一步的改进是：所述控制中心还包括有发送短信的报警模块，所述报警模块的信号输入端与所述数据处理器的一路信号输出端相连接。实现了在控制机器人对管道进行维修的同时，将故障点信息发送给维修人员，方便维修人员高效地维修，大大地缩短了管道维修的周期。
本申请的有益效果是：既实现了对管廊中气体浓度检测，从而获知管廊中是否存在管道泄漏；又能够将相关数据上传至控制中心，使相关工作人员能够及时地掌握管廊中情况；还实现了对管道泄漏部位的及时修复，缩短了管道维修周期；还能够准确地对管道泄漏部位进行定位。
附图说明
图1为本发明所记载的系统原理框图。
具体实施例
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1所示，本申请提供的是一种通过变形机器人进行管廊中气体浓度检测，当出现了管道泄漏时，通过控制变形机器人使其对管道进行维修，从而缩短管道维修周期，该系统为基于变形机器人自主维修的地下综合管廊系统。该系统包括了置于管廊内的变形机器人和控制中心，所述变形机器人上集成有气体采集装置、摄像机、第一通信模块、管道裂纹及管道接口焊接装置和防腐喷涂装置，所述气体采集装置的信号输出端连接至所述第一通信模块的信号输入端，所述摄像机与所述第一通信模块之间双向通信连接，所述管道裂纹及管道接口焊接装置的信号输入端和所述防腐喷涂装置的信号输入端分别连接至所述第一通信模块的信号输出端；所述控制中心包括有与所述第一通信模块双向通信连接的第二通信模块、与所述第二通信模块双向通信连接的数据处理器和向所述数据处理器输入控制指令的指令输入设备。
以上技术方案中所记载的变形机器人在巡检时为小车型，当其需要对管道进行维修时，其变形为站立式机器人；通过控制中心发送的控制指令控制其巡航轨迹、变形及维修操作。为了提高控制中心的工作人员控制的准确度和可控性，设置在控制中心的数据处理器上设置有与数据处理器信号输出端连接的显示单元(LED显示屏、LCD显示屏)，将变形机器人所检测到的气体浓度值及管道泄漏点位置情况通过显示单元显示出来，使控制中心内的工作人员能够更为直观地了解管廊内的情况，更好地控制变形机器人的变形及维修操作，降低了维修过程中的错误率。
本申请以上技术方案所记录的摄像机可以是任何一款摄像机，如采用具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、及抗震动强的CCD摄像机，而摄像机的镜头可以是固定的，对管道的某一点进行摄像，也可以是万向镜头，通过控制中心控制该万向镜头转动，不仅能够拍摄泄漏点情况，还能够拍摄泄漏点附近的情况，进一步使控制中心内的工作人员能够更为准确地控制变形机器人对管道泄漏点进行维修。
在以上技术方案的基础上，本申请进一步的完善是在所记载的变形机器人上还集成一与所述第一通信模块信号输入端连接的定位模块。通过该定位模块实现了定位，该定位信息通过第一通信模块能够将定位信息发送至控制中心，控制中心内的工作人员能够及时地掌握管道泄漏点的具体位置，使相关的维修人员能够准确地掌握管道泄漏点位置，不需要维修人员慢慢地进行查找，缩短了维修周期。该定位模块可以是GPS定位器或GIS系统或者是GPS定位器和GIS系统组合而成。
此外，本申请在以上技术方案的基础上完善是在记载的控制中心增设一报警模块，该报警模块可以与所记载的数据处理器的一路信号输出端通信连接，通过数据处理器的控制，向维修人员发送管廊中的气体浓度值和具体的管道泄漏点位置信息，方便维修人员进行维修。该报警模块为GSM模块，可以向维修人员发送短信。
在此，本申请所记载的数据处理器可以是电脑或其它终端。所记载的第一通信模块和第二通信模块为无线通信模块，如为具有低工作电压、高速率、超小型、低成本、带屏蔽、低辐射、板材特殊，耐高温，传输距离可达2000米以上的NRF24L01；所记载的第一通信模块对接收到的气体采集装置和摄像机所发送的信息首先经过A/D转换后再发送，保证了数据的稳定性。
在此，本申请所记载的指令输入设备可以是键盘，也可以是触摸屏键盘，通过指令输入设备输入控制指令，用于控制变形机器人的巡航轨迹、变形机器人的变形、变形机器人对管道的维修以及报警模块向维修人员发送短信等。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.基于变形机器人自主维修的地下综合管廊系统，其特征在于：包括置于管廊内的变形机器人和控制中心，所述变形机器人上集成有气体采集装置、摄像机、第一通信模块、管道裂纹及管道接口焊接装置和防腐喷涂装置，所述气体采集装置的信号输出端连接至所述第一通信模块的信号输入端，所述摄像机与所述第一通信模块之间双向通信连接，所述管道裂纹及管道接口焊接装置的信号输入端和所述防腐喷涂装置的信号输入端分别连接至所述第一通信模块的信号输出端；所述控制中心包括有与所述第一通信模块双向通信连接的第二通信模块、与所述第二通信模块双向通信连接的数据处理器和向所述数据处理器输入控制指令的指令输入设备。
2.根据权利要求1所述的基于变形机器人自主维修的地下综合管廊系统，其特征在于：所述摄像机的镜头为万向镜头。
3.根据权利要求1或2所述的基于变形机器人自主维修的地下综合管廊系统，其特征在于：所述变形机器人上还集成有与所述第一通信模块信号输入端连接的定位模块。
4.根据权利要求1或2所述的基于变形机器人自主维修的地下综合管廊系统，其特征在于：所述控制中心还包括有发送短信的报警模块，所述报警模块的信号输入端与所述数据处理器的一路信号输出端相连接。
5.根据权利要求3所述的基于变形机器人自主维修的地下综合管廊系统，其特征在于：所述控制中心还包括有发送短信的报警模块，所述报警模块的信号输入端与所述数据处理器的一路信号输出端相连接。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108414153A (zh) * 2018-02-05 2018-08-17 深圳市中科智诚科技有限公司 一种具有应急功能的智能型管廊巡检机器人
CN108482661A (zh) * 2018-04-17 2018-09-04 胡琴 一种石油管道在线检修无人机
CN108591675A (zh) * 2018-04-17 2018-09-28 胡琴 一种石油管道检修方法
CN108916531A (zh) * 2018-06-28 2018-11-30 沈阳理工大学 一种适用于石油管道腐蚀区检测及实时修复的机器人
CN109048948A (zh) * 2018-10-12 2018-12-21 中冶京诚工程技术有限公司 一种多功能管廊机器人
CN109915737A (zh) * 2019-03-19 2019-06-21 青岛荣轩达检测服务有限公司 城市管网燃气无线巡检系统
CN110388568A (zh) * 2019-07-25 2019-10-29 新奥（中国）燃气投资有限公司 一种燃气泄漏智能巡检方法、装置及系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104654023A (zh) * 2014-12-30 2015-05-27 广东自助者管道科技有限公司 一种便于用户自助控制的燃气管道安全检测联控设备
KR20150092574A (ko) * 2014-02-05 2015-08-13 호남대학교 산학협력단 로봇을 이용한 관내 결함정보 검출 영상 처리시스템
CN104948915A (zh) * 2015-06-11 2015-09-30 北京科创三思科技发展有限公司 一种基于次声波与无人机技术实现的管道泄漏侦测系统
US20150330860A1 (en) * 2012-12-18 2015-11-19 Mobile Robot Research Co., Ltd. Piping inspection robot and method of inspecting piping
RU2014121111A (ru) * 2014-05-23 2015-11-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения" Автономный адаптивно шагающий робот для диагностики газопроводов
CN105156902A (zh) * 2015-08-13 2015-12-16 广州杰赛科技股份有限公司 一种球状检测装置及气体检测方法
CN206478379U (zh) * 2016-11-02 2017-09-08 浙江理工大学 基于变形机器人自主维修的地下综合管廊系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150330860A1 (en) * 2012-12-18 2015-11-19 Mobile Robot Research Co., Ltd. Piping inspection robot and method of inspecting piping
KR20150092574A (ko) * 2014-02-05 2015-08-13 호남대학교 산학협력단 로봇을 이용한 관내 결함정보 검출 영상 처리시스템
RU2014121111A (ru) * 2014-05-23 2015-11-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения" Автономный адаптивно шагающий робот для диагностики газопроводов
CN104654023A (zh) * 2014-12-30 2015-05-27 广东自助者管道科技有限公司 一种便于用户自助控制的燃气管道安全检测联控设备
CN104948915A (zh) * 2015-06-11 2015-09-30 北京科创三思科技发展有限公司 一种基于次声波与无人机技术实现的管道泄漏侦测系统
CN105156902A (zh) * 2015-08-13 2015-12-16 广州杰赛科技股份有限公司 一种球状检测装置及气体检测方法
CN206478379U (zh) * 2016-11-02 2017-09-08 浙江理工大学 基于变形机器人自主维修的地下综合管廊系统

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108414153A (zh) * 2018-02-05 2018-08-17 深圳市中科智诚科技有限公司 一种具有应急功能的智能型管廊巡检机器人
CN108414153B (zh) * 2018-02-05 2020-04-28 河南省乾憬光电科技有限公司 一种具有应急功能的智能型管廊巡检机器人
CN108482661A (zh) * 2018-04-17 2018-09-04 胡琴 一种石油管道在线检修无人机
CN108591675A (zh) * 2018-04-17 2018-09-28 胡琴 一种石油管道检修方法
CN108591675B (zh) * 2018-04-17 2019-10-11 山东中石大工程设计有限公司 一种石油管道检修方法
CN108916531A (zh) * 2018-06-28 2018-11-30 沈阳理工大学 一种适用于石油管道腐蚀区检测及实时修复的机器人
CN108916531B (zh) * 2018-06-28 2020-07-07 沈阳理工大学 一种适用于石油管道腐蚀区检测及实时修复的机器人
CN109048948A (zh) * 2018-10-12 2018-12-21 中冶京诚工程技术有限公司 一种多功能管廊机器人
CN109915737A (zh) * 2019-03-19 2019-06-21 青岛荣轩达检测服务有限公司 城市管网燃气无线巡检系统
CN110388568A (zh) * 2019-07-25 2019-10-29 新奥（中国）燃气投资有限公司 一种燃气泄漏智能巡检方法、装置及系统

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