CN108361556A - 一种具有定位功能的智慧管廊给水管道检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有定位功能的智慧管廊给水管道检测装置，包括底座、控制器和两个检测机构，检测机构包括调向组件、调向板、调向杆、框架和若干检测组件，检测组件包括平移管、伸缩单元和若干检测单元，检测单元包括平移组件、升降单元、升降板、测漏仪、探头和两个定位组件，定位组件包括定位管和定位杆，该具有定位功能的智慧管廊给水管道检测装置通过控制器两侧的检测机构对管廊的两侧的给水管道进行检测，利用伸缩单元便于设备对不同高度位置的管道进行检测，利用平移组件带动升降板移动，通过两个定位组件确定探头与管道的位置，从而设备能对多个管道同时检测，并使探头贴近管道，保证了检测精度，进而提高了装置的实用性。

Description

一种具有定位功能的智慧管廊给水管道检测装置

技术领域

本发明涉及智慧管廊领域，特别涉及一种具有定位功能的智慧管廊给水管道检测装置。

背景技术

智慧管廊，即城市地下管网综合监控系统，包括资产设备监控系统(电力电缆监测系统，通信光缆监测系统，给水管线监测系统，热力管线监测系统，天然气管线监测系统)、环境监测系统、管廊监测系统、电子巡检管理系统、电子巡检管理系统、消防系统等，其监控范围全面涵盖了地下管廊内的管线运行安全以及管廊空间、附属设施等状态，为城市“生命线”的可靠运行提供了全面的技术保障手段，构建适合城市快速发展的安全、高效、智慧的地下管网系统。

智慧管廊内部分布多条给水管道，随着给水管道的长期运行，管道容易发生漏水现象，为了能够检测出管道的漏水位置，通常人们将管道测漏仪安装在巡检机器人上对给水管道进行检测，但是由于管廊内部给水管道分布错综复杂，而管道测漏仪安装在巡检装置上的位置固定不变，导致管道测漏仪无法贴近管道进行检测，进而影响了装置的检测效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有定位功能的智慧管廊给水管道检测装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有定位功能的智慧管廊给水管道检测装置，包括底座、控制器、两个移动机构和两个检测机构，所述控制器固定在底座的上方，两个检测机构分别设置在控制器的两侧，两个移动机构分别设置在底座的两端，所述控制器内设有PLC；

所述检测机构包括调向组件、调向板、调向杆、框架和若干检测组件，所述调向杆的底端固定在底座上，所述调向杆的顶端设置在调向板内，所述调向组件设置在调向板和控制器之间，所述框架位于调向板的远离控制器的一侧，所述框架的形状为U形，所述框架的两端固定在调向板上，所述检测组件从上而下分布在框架上；

所述检测组件包括平移管、伸缩单元和若干检测单元，所述平移管套设在框架上，所述伸缩单元固定在平移管的下方，所述检测单元包括平移组件、升降单元、升降板、测漏仪、探头和两个定位组件，所述平移组件设置在平移管内，所述升降单元、升降板和测漏仪从上而下依次设置在平移管的下方，所述探头固定在测漏仪的下方，所述探头和测漏仪均与PLC电连接，两个定位组件分别设置在测漏仪的两侧；

所述定位组件包括定位管和定位杆，所述定位管固定在升降板的下方，所述定位杆的顶端设置在定位管内，所述定位管内设有压力传感器、弹簧和压力板，所述压力传感器固定在定位管内的顶部，所述压力传感器通过弹簧与压力板连接，所述压力板与定位杆的顶端固定连接，所述弹簧处于压缩状态，所述压力传感器与PLC电连接；

所述平移组件包括第一电机、连接块和两个移动单元，所述第一电机通过连接块与升降单元连接，所述电磁铁固定在平移管内的顶部，所述移动单元包括第一驱动轴和齿轮，所述第一电机通过第一驱动轴与齿轮传动连接；

所述平移管内设有电磁铁、磁条、两个第一齿条和两个第二齿条，所述电磁铁固定在平移管内的顶部，所述磁条设置在电磁铁的下方，所述第一齿条和第二齿条均与移动单元一一对应，所述第一齿条和第二齿条分别位于齿轮的下方和上方，所述第一齿条固定在平移管内的底部，所述第二齿条固定在磁条的下方，所述第一齿条和第二齿条均与齿轮啮合，所述第一电机和电磁铁均与PLC电连接。

作为优选，为了实现设备的移动，所述移动机构包括履带和两个移动组件，所述移动组件包括第二电机和驱动轮，所述第二电机固定在底座的内部，所述第二电机与驱动轮传动连接，两个移动组件中的驱动轮分别设置在履带的内侧的两端，所述第二电机与PLC电连接。

作为优选，为了便于调节调向板和平移管的方向，所述调向组件包括第三电机、第一连杆和第二连杆，所述第三电机固定在控制器上，所述第三电机与第一连杆传动连接，所述第一连杆通过第二连杆与调向板铰接，所述第三电机与PLC电连接。

作为优选，为了实现升降板的升降，所述升降单元包括气泵、气缸和活塞，所述气缸固定在连接块的下方，所述气泵固定在气缸上，所述气泵与气缸连通，所述活塞的顶端设置在气缸内，所述活塞的底端与升降板固定连接，所述气泵与PLC电连接。

作为优选，为了保证定位杆平稳的移动，所述定位管内还设有固定环，所述固定环固定在定位管的内壁上，所述定位环套设在定位杆上。

作为优选，为了便于检测给水管道处是否有支撑架对管道进行支撑，所述检测机构还包括摄像头，所述摄像头固定在主体上，所述摄像头与PLC电连接。

作为优选，为了调节平移管的高度位置，所述伸缩单元包括第四电机、第四驱动轴和套管，所述第四电机与PLC电连接，所述第四电机与第四驱动轴的底端传动连接，所述第四驱动轴的外周设有外螺纹，所述套管套设在第四驱动轴的顶端，所述套管固定在平移管的下方，所述第四驱动轴的外周设有外螺纹，所述套管内设有内螺纹，所述套管内的内螺纹与第四驱动轴上的外螺纹相匹配。

作为优选，为了加强框架与调向板之间的连接牢固度，所述框架与调向板为一体成型结构。

作为优选，为了保证第一电机的驱动力，所述第一电机为直流伺服电机。

作为优选，为了便于遥控设备运行，所述控制器内还设有蓝牙。

本发明的有益效果是，该具有定位功能的智慧管廊给水管道检测装置通过控制器两侧的检测机构对管廊的两侧的内壁上的给水管道进行检测，利用伸缩单元便于设备对不同高度位置的管道进行检测，利用平移组件带动升降板移动，通过两个定位组件确定探头与管道的位置，从而设备能对多个管道同时检测，并使探头贴近管道，保证了检测精度，与现有的检测机构相比，该检测机构结构灵活多变，能够适用于管廊内分布复杂的管道检测，进而提高了装置的实用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的具有定位功能的智慧管廊给水管道检测装置的结构示意图；

图2是本发明的具有定位功能的智慧管廊给水管道检测装置的检测机构的结构示意图；

图3是本发明的具有定位功能的智慧管廊给水管道检测装置的检测组件的结构示意图；

图4是本发明的具有定位功能的智慧管廊给水管道检测装置的平移单元的结构示意图；

图5是本发明的具有定位功能的智慧管廊给水管道检测装置的伸缩单元的结构示意图；

图6是本发明的具有定位功能的智慧管廊给水管道检测装置的移动机构的结构示意图；

图7是本发明的具有定位功能的智慧管廊给水管道检测装置的调向组件的结构示意图；

图中：1.底座，2.控制器，3.调向板，4.调向杆，5.框架，6.平移管，7.升降板，8.测漏仪，9.探头，10.定位管，11.定位杆，12.压力传感器，13.弹簧，14.压力板，15.第一电机，16.连接块，17.磁条，18.电磁铁，19.第一驱动轴，20.齿轮，21.第一齿条，22.第二齿条，23.履带，24.第二电机，25.驱动轮，26.第三电机，27.第一连杆，28.第二连杆，29.气泵，30.气缸，31.活塞，32.固定环，33.摄像头，34.第四电机，35.第四驱动轴，36.套管。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种具有定位功能的智慧管廊给水管道检测装置，包括底座1、控制器2、两个移动机构和两个检测机构，所述控制器2固定在底座1的上方，两个检测机构分别设置在控制器2的两侧，两个移动机构分别设置在底座1的两端，所述控制器2内设有PLC；

该检测装置使用时，将装置放置于管廊的中心处，底板两端的移动机构带动设备移动，而控制器2两侧的检测机构对管廊两侧的内壁上的给水管道进行检测。

如图2所示，所述检测机构包括调向组件、调向板3、调向杆4、框架5和若干检测组件，所述调向杆4的底端固定在底座1上，所述调向杆4的顶端设置在调向板3内，所述调向组件设置在调向板3和控制器2之间，所述框架5位于调向板3的远离控制器2的一侧，所述框架5的形状为U形，所述框架5的两端固定在调向板3上，所述检测组件从上而下分布在框架5上；

检测机构中，通过调向组件可带动调向板3以调向杆4的轴线为中心轴线进行转动，通过调节调向板3的角度，便于调向杆4的远离控制器2的一侧的若干检测组件对不同高度位置的管道进行检测，当遇到支撑给水管道的支撑架时，通过调向组件带动调向板3转动，使检测组件避开管廊内部的支撑架，便于设备在管廊内部移动，对管道内部的管廊进行检测。

如图3-4所示，所述检测组件包括平移管6、伸缩单元和若干检测单元，所述平移管6套设在框架5上，所述伸缩单元固定在平移管6的下方，所述检测单元包括平移组件、升降单元、升降板7、测漏仪8、探头9和两个定位组件，所述平移组件设置在平移管6内，所述升降单元、升降板7和测漏仪8从上而下依次设置在平移管6的下方，所述探头9固定在测漏仪8的下方，所述探头9和测漏仪8均与PLC电连接，两个定位组件分别设置在测漏仪8的两侧；

所述定位组件包括定位管10和定位杆11，所述定位管10固定在升降板7的下方，所述定位杆11的顶端设置在定位管10内，所述定位管10内设有压力传感器12、弹簧13和压力板14，所述压力传感器12固定在定位管10内的顶部，所述压力传感器12通过弹簧13与压力板14连接，所述压力板14与定位杆11的顶端固定连接，所述弹簧13处于压缩状态，所述压力传感器12与PLC电连接；

所述平移组件包括第一电机15、连接块16和两个移动单元，所述第一电机15通过连接块16与升降单元连接，所述电磁铁18固定在平移管6内的顶部，所述移动单元包括第一驱动轴19和齿轮20，所述第一电机15通过第一驱动轴19与齿轮20传动连接；

所述平移管6内设有电磁铁18、磁条17、两个第一齿条21和两个第二齿条22，所述电磁铁18固定在平移管6内的顶部，所述磁条17设置在电磁铁18的下方，所述第一齿条21和第二齿条22均与移动单元一一对应，所述第一齿条21和第二齿条22分别位于齿轮20的下方和上方，所述第一齿条21固定在平移管6内的底部，所述第二齿条22固定在磁条17的下方，所述第一齿条21和第二齿条22均与齿轮20啮合，所述第一电机15和电磁铁18均与PLC电连接。

设备在进行检测时，检测单元中的平移组件在平移管6中移动，便于平移组件带动下方的升降单元、升降板7和测漏仪8等配件进行平移，便于平移管6上的多个检测单元对同一高度位置的多个管道进行检测，在进行平移时，PLC控制给电磁铁18通电，使电磁铁18产生吸引磁条17上升的磁性，带动第二齿条22向上移动，而后PLC控制第一电机15运行，通过第一驱动轴19带动齿轮20转动，使齿轮20在第一齿条21上移动，而后，PLC控制给电磁铁18通电，使电磁铁18产生与磁条17相斥的磁性，使磁条17向下移动，从而使第二齿条22靠在齿轮20的上方，利用第一齿条21和第二齿条22夹紧齿轮20，防止齿轮20转动，进而对第一电机15进行固定。在第一电机15带动齿轮20转动的过程中，第一电机15随齿轮20在第一齿条21上的移动而发生移动，从而使升降板7和升降板7下方的测漏仪8进行移动，测漏仪8两侧的定位组件中，定位杆11的底端抵靠在给水管道上，从而使定位杆11通过压力板14压缩弹簧13，使压力传感器12检测到压力数据，压力传感器12将压力数据反馈给PLC，使PLC分析对比两个压力传感器12检测到的压力数据，当两个压力数据相等时，表示此时探头9位于管道的正上方，此时可通过探头9对管道进行检测，将检测数据反馈给测漏仪8，测漏仪8将数据进行分析，得出结论后，将检测结果反馈给PLC，PLC从而获取管道各个位置中给水管道的运行状况。由于在管廊内，管道经常发生高低起伏，此时通过压力传感器12检测到的压力数据判断探头9与管道的距离，当探头9与管道过远时，弹簧13的受压缩程度小，压力传感器12检测到的压力数据小，此时PLC控制升降单元带动升降板7下降，使探头9贴近管道，反之当压力数据过大时，PLC控制升降单元带动升降板7上升，使探头9保持与管道固定的距离，从而提高了检测精度。

如图6所示，所述移动机构包括履带23和两个移动组件，所述移动组件包括第二电机24和驱动轮25，所述第二电机24固定在底座1的内部，所述第二电机24与驱动轮25传动连接，两个移动组件中的驱动轮25分别设置在履带23的内侧的两端，所述第二电机24与PLC电连接。

当设备需要移动时，PLC控制第二电机24运行，带动驱动轮25转动，从而使履带23转动，通过控制履带23的转速，实现底座1的移动，进而带动设备的移动。

如图7所示，所述调向组件包括第三电机26、第一连杆27和第二连杆28，所述第三电机26固定在控制器2上，所述第三电机26与第一连杆27传动连接，所述第一连杆27通过第二连杆28与调向板3铰接，所述第三电机26与PLC电连接。

当需要调节调向板3的角度时，由PLC控制第三电机26运行，带动第一连杆27转动，通过第二连杆28使调向板3发生转动，进而改变调向板3和平移管6的角度。

如图4所示，所述升降单元包括气泵29、气缸30和活塞31，所述气缸30固定在连接块16的下方，所述气泵29固定在气缸30上，所述气泵29与气缸30连通，所述活塞31的顶端设置在气缸30内，所述活塞31的底端与升降板7固定连接，所述气泵29与PLC电连接。

PLC控制气泵29运行，改变气缸30中的气压，当气缸30内的气压增大时，推动活塞31向下移动，使升降板7下降，反之，当气缸30中的气压减小时，拉动活塞31向上移动，使升降板7上升。

作为优选，为了保证定位杆11平稳的移动，所述定位管10内还设有固定环32，所述固定环32固定在定位管10的内壁上，所述定位环套设在定位杆11上。利用固定环32固定了定位杆11的移动方向，使定位杆11保持稳定的移动。

作为优选，为了便于检测给水管道处是否有支撑架对管道进行支撑，所述检测机构还包括摄像头33，所述摄像头33固定在主体上，所述摄像头33与PLC电连接。摄像头33拍摄图像，并将图像上传给PLC，PLC通过分析图像，检测设备周围是否有支撑架，当发现支撑架时，通过调向组件带动调向板3转动，使设备移动时，平移管6避开支撑架。

如图5所示，所述伸缩单元包括第四电机34、第四驱动轴35和套管36，所述第四电机34与PLC电连接，所述第四电机34与第四驱动轴35的底端传动连接，所述第四驱动轴35的外周设有外螺纹，所述套管36套设在第四驱动轴35的顶端，所述套管36固定在平移管6的下方，所述第四驱动轴35的外周设有外螺纹，所述套管36内设有内螺纹，所述套管36内的内螺纹与第四驱动轴35上的外螺纹相匹配。

在设备进行巡检前，通过控制器2内的PLC控制伸缩单元运行，使各个检测组件对应不同的高度进行检测，伸缩单元运行时，由第四电机34带动第四驱动轴35旋转，使第四驱动轴35上的外螺纹作用于套管36内的内螺纹，从而使套管36沿着第四驱动轴35的轴线方向移动，改变平移管6的高度，使平移管6对应不同高度位置的给水管道。

作为优选，利用一体成型结构稳固的的特点，为了加强框架5与调向板3之间的连接牢固度，所述框架5与调向板3为一体成型结构。

作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第一电机15的驱动力，所述第一电机15为直流伺服电机。

作为优选，利用蓝牙可无线通讯连接的特点，为了便于遥控设备运行，所述控制器2内还设有蓝牙。

该给水管道检测装置在运行时，通过伸缩单元带动平移管6升降，使平移管6对应不同高度位置的管道，而后通过平移组件在平移管6内移动，并利用测漏仪8两侧的定位组件判断探头9与管道的相对位置，从而使平移组件带动升降板7移动至合适的位置，使平移管6上的各个检测单元对同一高度位置的不同管道进行检测，从而使设备在运行过程中能够对多个管道进行检测，提高检测效率还保证了设备的检测精度。

与现有技术相比，该具有定位功能的智慧管廊给水管道检测装置通过控制器2两侧的检测机构对管廊的两侧的内壁上的给水管道进行检测，利用伸缩单元便于设备对不同高度位置的管道进行检测，利用平移组件带动升降板7移动，通过两个定位组件确定探头9与管道的位置，从而设备能对多个管道同时检测，并使探头9贴近管道，保证了检测精度，与现有的检测机构相比，该检测机构结构灵活多变，能够适用于管廊内分布复杂的管道检测，进而提高了装置的实用性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种具有定位功能的智慧管廊给水管道检测装置，其特征在于，包括底座(1)、控制器(2)、两个移动机构和两个检测机构，所述控制器(2)固定在底座(1)的上方，两个检测机构分别设置在控制器(2)的两侧，两个移动机构分别设置在底座(1)的两端，所述控制器(2)内设有PLC；

所述检测机构包括调向组件、调向板(3)、调向杆(4)、框架(5)和若干检测组件，所述调向杆(4)的底端固定在底座(1)上，所述调向杆(4)的顶端设置在调向板(3)内，所述调向组件设置在调向板(3)和控制器(2)之间，所述框架(5)位于调向板(3)的远离控制器(2)的一侧，所述框架(5)的形状为U形，所述框架(5)的两端固定在调向板(3)上，所述检测组件从上而下分布在框架(5)上；

所述检测组件包括平移管(6)、伸缩单元和若干检测单元，所述平移管(6)套设在框架(5)上，所述伸缩单元固定在平移管(6)的下方，所述检测单元包括平移组件、升降单元、升降板(7)、测漏仪(8)、探头(9)和两个定位组件，所述平移组件设置在平移管(6)内，所述升降单元、升降板(7)和测漏仪(8)从上而下依次设置在平移管(6)的下方，所述探头(9)固定在测漏仪(8)的下方，所述探头(9)和测漏仪(8)均与PLC电连接，两个定位组件分别设置在测漏仪(8)的两侧；

所述定位组件包括定位管(10)和定位杆(11)，所述定位管(10)固定在升降板(7)的下方，所述定位杆(11)的顶端设置在定位管(10)内，所述定位管(10)内设有压力传感器(12)、弹簧(13)和压力板(14)，所述压力传感器(12)固定在定位管(10)内的顶部，所述压力传感器(12)通过弹簧(13)与压力板(14)连接，所述压力板(14)与定位杆(11)的顶端固定连接，所述弹簧(13)处于压缩状态，所述压力传感器(12)与PLC电连接；

所述平移组件包括第一电机(15)、连接块(16)和两个移动单元，所述第一电机(15)通过连接块(16)与升降单元连接，所述电磁铁(18)固定在平移管(6)内的顶部，所述移动单元包括第一驱动轴(19)和齿轮(20)，所述第一电机(15)通过第一驱动轴(19)与齿轮(20)传动连接；

所述平移管(6)内设有电磁铁(18)、磁条(17)、两个第一齿条(21)和两个第二齿条(22)，所述电磁铁(18)固定在平移管(6)内的顶部，所述磁条(17)设置在电磁铁(18)的下方，所述第一齿条(21)和第二齿条(22)均与移动单元一一对应，所述第一齿条(21)和第二齿条(22)分别位于齿轮(20)的下方和上方，所述第一齿条(21)固定在平移管(6)内的底部，所述第二齿条(22)固定在磁条(17)的下方，所述第一齿条(21)和第二齿条(22)均与齿轮(20)啮合，所述第一电机(15)和电磁铁(18)均与PLC电连接。

2.如权利要求1所述的具有定位功能的智慧管廊给水管道检测装置，其特征在于，所述移动机构包括履带(23)和两个移动组件，所述移动组件包括第二电机(24)和驱动轮(25)，所述第二电机(24)固定在底座(1)的内部，所述第二电机(24)与驱动轮(25)传动连接，两个移动组件中的驱动轮(25)分别设置在履带(23)的内侧的两端，所述第二电机(24)与PLC电连接。

3.如权利要求1所述的具有定位功能的智慧管廊给水管道检测装置，其特征在于，所述调向组件包括第三电机(26)、第一连杆(27)和第二连杆(28)，所述第三电机(26)固定在控制器(2)上，所述第三电机(26)与第一连杆(27)传动连接，所述第一连杆(27)通过第二连杆(28)与调向板(3)铰接，所述第三电机(26)与PLC电连接。

4.如权利要求1所述的具有定位功能的智慧管廊给水管道检测装置，其特征在于，所述升降单元包括气泵(29)、气缸(30)和活塞(31)，所述气缸(30)固定在连接块(16)的下方，所述气泵(29)固定在气缸(30)上，所述气泵(29)与气缸(30)连通，所述活塞(31)的顶端设置在气缸(30)内，所述活塞(31)的底端与升降板(7)固定连接，所述气泵(29)与PLC电连接。

5.如权利要求1所述的具有定位功能的智慧管廊给水管道检测装置，其特征在于，所述定位管(10)内还设有固定环(32)，所述固定环(32)固定在定位管(10)的内壁上，所述定位环套设在定位杆(11)上。

6.如权利要求1所述的具有定位功能的智慧管廊给水管道检测装置，其特征在于，所述检测机构还包括摄像头(33)，所述摄像头(33)固定在主体上，所述摄像头(33)与PLC电连接。

7.如权利要求1所述的具有定位功能的智慧管廊给水管道检测装置，其特征在于，所述伸缩单元包括第四电机(34)、第四驱动轴(35)和套管(36)，所述第四电机(34)与PLC电连接，所述第四电机(34)与第四驱动轴(35)的底端传动连接，所述第四驱动轴(35)的外周设有外螺纹，所述套管(36)套设在第四驱动轴(35)的顶端，所述套管(36)固定在平移管(6)的下方，所述第四驱动轴(35)的外周设有外螺纹，所述套管(36)内设有内螺纹，所述套管(36)内的内螺纹与第四驱动轴(35)上的外螺纹相匹配。

8.如权利要求1所述的具有定位功能的智慧管廊给水管道检测装置，其特征在于，所述框架(5)与调向板(3)为一体成型结构。

9.如权利要求1所述的具有定位功能的智慧管廊给水管道检测装置，其特征在于，所述第一电机(15)为直流伺服电机。

10.如权利要求1所述的具有定位功能的智慧管廊给水管道检测装置，其特征在于，所述控制器(2)内还设有蓝牙。