CN108444529A - 一种管廊移动巡检装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种管廊移动巡检装置，其中包括：红外热成像部件，用于测量管线温度状态；传感器部件，用于测量气体、温度和/或湿度；无线定位部件，用于当前位置进行定位；可见光成像部件，用于对场景进行成像；无线网络部件，用于将测量结果上传至网络，或者将下行任务通过网络传递到管廊移动巡检装置；以及控制系统部件，用于接收温度数据，气体、温度和/或湿度数据，定位数据以及图片，并通过无线网络部件实现网络通信。本发明能够提高综合管廊的巡检的效率和可靠性，降低人工成本。

Description

一种管廊移动巡检装置

技术领域

本发明涉及综合管廊技术领域，尤其涉及一种管廊移动巡检装置。

背景技术

随着中国城市建设的发展，为了充分利用城市土地地表以及地下的空间，越来越多的城市开始修建城市地下综合管廊。综合管廊即为在城市地下建造的一个隧道空间，将电力、通讯、燃气、给排水、供热等各种市政管线集中于一处，对各类市政管线实现统一规划、统一设计、统一管理，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。由于综合管廊内管线众多，且均为重要的城市生活元素，因此需要对综合管廊内部的环境进行实时的监测，并对管廊进行定期巡检，对管廊内设备定期进行检修。

在综合管廊巡检过程中，一般采用人工巡检方法，通过手持式气体检测仪、红外测温仪或者手动抄表方式进行，即在巡检过程中人工读取综合管廊内固定式仪表上的数据，然后再通过办公电脑或者手机终端进行数据提交、人工形成巡检报告。

但是，这种人工综合管廊巡检方法使用传统的固定式仪表，仅支持管廊气体成分测量等有限变量，不集成实时管线温度测量、无线网络连接等功能，数据采集空间性不连续，读数结果因无参考而难以保证准确，也不支持自动上传、智能形成报告等功能。并且，人工综合管廊巡检方法的读数效率低下，数据需要手动上传，无法保障巡检结果的实时性，导致容易发生数据误读、异常误报漏报等错误。另外，这种人工综合管廊巡检方法无法对管廊巡检人员进行定位，管理者无法掌握巡检人员的工作状态。

为了提高综合管廊巡检的效率和空间连续性，现代技术引入了巡检机器人，但巡检机器人目前无法解决自动跨越综合管廊系统中的防火门的问题，并且使用成本过于高昂，在实际管廊巡检中难以得到大量的应用。

因此，亟需设计一种新的综合管廊巡检装置，解决现有人工管廊巡检效率低下、空间连续性不好、精确度差、过程繁复等问题。

发明内容

本发明提供的管廊移动巡检装置，针对现有技术的不足，集成巡检结果与巡检场景，能够解决现有人工管廊巡检的效率和准确度问题。

本发明提供一种管廊移动巡检装置，其中包括：

红外热成像部件，用于测量管廊中管线的温度状态；

传感器部件，用于测量所述管廊中的气体、温度和/或湿度；

无线定位部件，用于对所述管廊移动巡检装置的当前位置进行定位；

可见光成像部件，用于对所述管廊移动巡检装置的现场使用场景进行成像；

无线网络部件，用于将所述管廊移动巡检装置的测量结果上传至网络，或者将下行任务通过网络传递到所述管廊移动巡检装置；

以及控制系统部件，用于接收：所述红外热成像部件反馈的温度数据，所述传感器部件反馈的气体、温度和/或湿度数据，所述无线定位部件反馈的定位数据，所述可见光成像部件反馈的图片，并通过所述无线网络部件实现网络通信，将上述采集到的信息上传系统。

可选地，上述装置以移动生物体、巡检机器人或无人机为载体，用于实现移动巡检。

可选地，上述控制系统部件为嵌入式SoC。

可选地，上述控制系统部件通过SDK进行开发后接入监控运维平台。

可选地，上述控制系统部件设定所述温度数据，所述气体、温度和/或湿度数据以及所述定位数据的预设阈值参数，当所述巡检装置采集数据后，从所述采集的数据中提取特征参数，通过对比所述特征参数和预设阈值参数，实现智能识别异常情况。

可选地，上述控制系统部件具有单一按键触发所述巡检装置采集数据的功能。

可选地，上述控制系统部件具有单一按键触发所述巡检装置输出异常报告的功能。

可选地，上述异常报告包括时间、地点、异常情况、数据、图片。

可选地，上述传感器部件包括气体传感器、温度传感器和/或湿度传感器，所述气体传感器包括氧气、甲烷、硫化氢传感器。

可选地，上述无线定位部件使用UWB进行定位，所述无线网络部件为Wifi或者蓝牙。

本发明提供的管廊移动巡检装置，集成了红外热成像、UWB无线定位、可见光成像、无线网络以及传感器传感技术，能够提高综合管廊的巡检的效率和可靠性，并且简化管廊巡检的过程，降低人工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的管廊移动巡检装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种管廊移动巡检装置，包括控制系统部件、红外热成像部件、传感器部件、无线定位部件、可见光成像部件以及无线网络部件。

其中，控制系统部件与红外热成像部件、传感器部件、无线定位部件、可见光成像部件以及无线网络部件连接，接收红外热成像部件、传感器部件、无线定位部件、可见光成像部件分别反馈的温度数据、传感数据、无线定位数据、成像数据并通过无线网络部件上传，并且能够通过可编程命令对红外热成像部件、传感器部件、无线定位部件、可见光成像部件、无线网络部件进行功能控制。

红外热成像部件主要用于通过管线表面的温度场实时监测综合管廊中各种管线的温度状态；传感器部件包括但不限于气体与温湿度传感器，用于对综合管廊环境中的气体、温湿度等变量进行测量；无线定位部件用于对管廊移动巡检装置的当前位置进行定位；可见光成像部件用于对管廊移动巡检装置的当前位置的管线场景进行拍照；无线网络部件用于将管廊移动巡检装置的变量测量结果上传到网络，并且将下行任务传递到控制系统部件。

图1示出了本发明一个实施例提供的管廊移动巡检装置的结构示意图。如图所示，管廊移动巡检装置包括嵌入式SoC(System on Chip，片上系统)101，具体的，嵌入式SoC101包括但不限于集成了处理器、存储器、接口控制模块、互联总线。嵌入式SoC 101与气体/温湿度传感器102、红外热成像仪103、例如Wifi/蓝牙的无线网络部件104、例如UWB(UltraWideband，超宽带)的无线定位部件105、摄像头106、屏幕107连接，用于接收气体/温湿度传感器102反馈的气体/温湿度数据、红外热成像仪103反馈的温度数据、例如UWB(UltraWideband，超宽带)的无线定位部件105反馈的定位数据、摄像头106反馈的成像数据。另外，嵌入式SoC 101还能够通过例如WiFi/蓝牙的无线网络进行数据交换，具体的，嵌入式SoC101能够通过例如WiFi/蓝牙的无线网络上传各部件的数据，或者通过例如WiFi/蓝牙的无线网络接收下达任务或者路径规划。

进一步的，嵌入式SoC 101可以通过SDK(Software Development Kit，软件开发工具)进行开发，使得本实施例提供的管廊移动巡检装置能够接入各类监控运维平台，从而提高管廊移动巡检装置的兼容性和适用性。

进一步的，嵌入式SoC 101中可以设定数据采样分析算法。典型的，数据采样分析算法中首先设定预设阈值参数，随后从采集的数据中提取特征参数，通过特征参数与预设阈值参数的对比，嵌入式SoC 101能够实现异常情况智能识别。例如，当嵌入式SoC 101通过气体/温湿度传感器102传来的甲烷气体浓度特征参数对比预设阈值参数发现：甲烷气体浓度特征参数高于预设阈值参数，则通过无线网络部件104向管理人员发出警报。

气体/温湿度传感器102包括但不限于氧气、甲烷、硫化氢等在内的气体传感器以及包括但不限于高温、低温、湿度等在内的温湿度传感器。气体/温湿度传感器102用于实时测量管廊移动巡检装置当前所在位置的各种环境信息。

红外热成像仪103根据物体根据温度不同对外辐射不同频谱的电磁波的原理，通过焦平面探测对物体进行成像并反映物体表面的温度场，能够实时监测综合管廊中各种管线的温度状态。具体的，红外热成像仪103使用波长为2.0～1000微米的热红外线。特别的，红外热成像仪103主要用于针对电力、通信线缆等的老化、过载状况的检测。

无线网络部件104包括但不限于WiFi、蓝牙、4G、3G或GPRS等无线网络部件，用于将气体/温湿度传感器102、红外热成像仪103、例如UWB的无线定位部件105等的数据以及摄像头106的图像上传，或者下载管理人员下发的任务或者路径规划。

无线定位部件105包括但不限于UWB(Ultra Wideband，超宽带)无线定位部件。具体的，UWB无线定位部件通过使用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，在较宽的频谱上传送极低功率的信号，用于实时测定综合管廊移动巡检装置当前所在位置。

摄像头106用于对综合管廊移动巡检装置当前所在位置的场景进行拍照。屏幕107则用于提供嵌入式SoC的可视化界面，例如提供其他各部件的数据显示及图像显示、或者提供可触摸键盘输入的可触摸屏幕。

进一步的，本发明实施例提供的管廊移动巡检装置可以搭载在可移动生物体、巡检机器人或者无人机上，实现移动巡检。在移动巡检过程中，例如UWB的无线定位部件105与气体/温湿度传感器102配合在嵌入式SoC 101指定的位置采集气体、温度、湿度等数据。

进一步的，本发明实施例提供的管廊移动巡检装置中的嵌入式SoC 101实现了通过单一按键对气体/温湿度传感器102、红外热成像仪103、无线定位部件105、摄像头106等进行控制，快速实现综合管廊任意位置的实时数据的采集与上报，提高综合管廊数据采样的空间连续性。

进一步的，本实施例提供的管廊移动巡检装置还支持通过单一按键控制嵌入式SoC 101输出异常报告，典型的，异常报告包括时间、地点、异常情况、数据、截图等内容。例如，当管理人员受到来自嵌入式SoC 101的警报时，快速一键输出异常报告用于查看综合管廊环境情况。

本发明实施例提供的管廊移动巡检装置，集成了红外热成像仪、UWB无线定位部件、摄像头、无线网络部件以及传感器部件等，能够提高综合管廊的巡检的效率和可靠性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种管廊移动巡检装置，其特征在于，包括：

红外热成像部件，用于测量管廊中管线的温度状态；

传感器部件，用于测量所述管廊中的气体、温度和/或湿度；

无线定位部件，用于对所述管廊移动巡检装置的当前位置进行定位；

可见光成像部件，用于对所述管廊移动巡检装置的现场使用场景进行成像；

无线网络部件，用于将所述管廊移动巡检装置的测量结果上传至网络，或者将下行任务通过网络传递到所述管廊移动巡检装置；

以及控制系统部件，用于接收：所述红外热成像部件反馈的温度数据，所述传感器部件反馈的气体、温度和/或湿度数据，所述无线定位部件反馈的定位数据，以及所述可见光成像部件反馈的图片，并通过所述无线网络部件实现网络通信，将上述采集到的信息上传系统。

2.根据权利要求1所述的管廊移动巡检装置，其特征在于，所述装置以移动生物体、巡检机器人或无人机为载体，用于实现移动巡检。

3.根据权利要求1所述的管廊移动巡检装置，其特征在于，所述控制系统部件为嵌入式SoC。

4.根据权利要求3所述的管廊移动巡检装置，其特征在于，所述控制系统部件通过SDK进行开发后接入监控运维平台。

5.根据权利要求3所述的管廊移动巡检装置，其特征在于，所述控制系统部件设定所述温度数据，所述气体、温度和/或湿度数据以及所述定位数据的预设阈值参数，当所述巡检装置采集数据后，从所述采集的数据中提取特征参数，通过对比所述特征参数和预设阈值参数，实现智能识别异常情况。

6.根据权利要求5所述的管廊移动巡检装置，其特征在于，所述控制系统部件具有单一按键触发所述巡检装置采集数据的功能。

7.根据权利要求5所述的管廊移动巡检装置，其特征在于，所述控制系统部件具有单一按键触发所述巡检装置输出异常报告的功能。

8.根据权利要求7所述的管廊移动巡检装置，其特征在于，所述异常报告包括时间、地点、异常情况、数据以及图片。

9.根据权利要求1所述的管廊移动巡检装置，其特征在于，所述传感器部件包括气体传感器、温度传感器和/或湿度传感器，所述气体传感器包括氧气、甲烷、硫化氢传感器。

10.根据权利要求1所述的管廊移动巡检装置，其特征在于，所述无线定位部件使用UWB进行定位，所述无线网络部件为Wifi或者蓝牙。