CN108445014A - 一种双盖式排水管道带水检测装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双盖式排水管道带水检测装置及其使用方法，包括外壳组件、导水管组件及图像采集组件；外壳组件包括左端盖、右端盖及设置于左端盖与右端盖之间的中间柱状壳体；左端盖固定盖设于中间柱状壳体的一端，右端盖可拆卸地盖设于中间柱状壳体的另一端；左端盖与右端盖对应位置上设置有相同尺寸的导向孔；导水管组件分别固定穿设于左端盖和右端盖的导向孔中；外壳组件还包括设置于左端盖与右端盖上的右端盖启闭驱动组件；图像采集组件设置于中间柱状壳体内的导水管组件外周面上。其具有结构设计合理、操作使用方便、维护成本低、自动化程度高等优点，能够有效解决地下管线检测作业复杂的准备程序和较高的成本，同时还不影响待测管道的正常工作。

Description

一种双盖式排水管道带水检测装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及地下管线检测技术领域，尤其涉及一种双盖式排水管道带水检测装置及其使用方法。

背景技术

地下管线是城市的重要基础设施，对城市的正常运行意义重大。且因其特有的结构属性，深埋于地下，因此对其运行状态的检测工作要求较高。地下管线检测工作目前主要依赖于视频检测设备。对于排水管网的实际工况，内部水流通常为浑浊水，这给视频检测工作带来很大的困难。目前的视频设备无法透过浑浊水进行图像检测，因此在检测作业开始前需要对待检测管线进行断水，这将增加作业工序，使得人力成本、设备成本、时间成本等大幅提高。因而，如何提供一种能够方便地下管道检测装置，旨在解决地下管线检测作业复杂的准备程序和较高的成本问题具有重要的研究意义和现实意义。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术中传统视频检测存在的上述不足，提供一种双盖式排水管道带水检测装置及其使用方法，其具有结构设计合理、操作使用方便、维护成本低、自动化智能化程度高、能够有效解决地下管线检测作业复杂的准备程序和较高的成本问题等优点，同时还不影响待测管道的正常工作。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案实现：

一种双盖式排水管道带水检测装置，该检测装置包括外壳组件、导水管组件及图像采集组件；其中，所述外壳组件包括左端盖、右端盖及设置于左端盖与右端盖之间的中间柱状壳体；所述左端盖固定盖设于中间柱状壳体的一端，所述右端盖可拆卸地盖设于中间柱状壳体的另一端；所述中间柱状壳体为有机透明玻璃；所述左端盖与右端盖对应位置上设置有相同尺寸的导向孔；所述导水管组件分别固定穿设于左端盖和右端盖的导向孔中；所述外壳组件的左端盖和右端盖的外径均与待测管道的内径相匹配；所述外壳组件还包括设置于左端盖与右端盖上的右端盖启闭驱动组件；所述图像采集组件设置于所述中间柱状壳体内的导水管组件外周面上。

作为上述方案的进一步优化，所述右端盖启闭驱动组件为气弹簧启闭组件或者液压缸启闭组件；所述气弹簧启闭组件或者液压缸启闭组件的底座固定设置于左端盖的内壁上，所述气弹簧启闭组件或者液压缸启闭组件的活塞杆端头部连接于右端盖的内壁上；通过活塞杆的伸缩运动实现右端盖的开启或者关闭。

作为上述方案的进一步优化，所述图像采集组件包括若干个高清摄像头组件、图像处理组件、可编程控制组件及图像存储组件图像比较组件；所述高清摄像头组件、图像处理组件及图像存储组件图像比较组件均与可编程控制组件数据信号连接；所述高清摄像头组件与图像处理组件相连接用于实时采集待测管道内壁的图像，并将实时检测的内壁图像发送至图像处理组件；所述图像处理组件与图像比较组件相连接，所述图像比较组件还与图像存储组件相连接；所述图像处理组件将处理后的图像发送至图像比较组件；所述图像比较组件将接收到的处理后图像与图像存储组件中预设的管道内壁图像相比对，并将比对后的结果发送至可编程控制器组件；可编程控制器组件将接收到的比较结果存储于所述图像存储组件中。

作为上述方案的进一步优化，所述图像采集组件还包括与可编程控制组件相连接的无线通信组件，所述无线通信组件包括无线网络收发器和无线网络模块，所无线网络收发器与可编程控制组件相连接，所述无线网路收发器通过无线网络与远程监控中心或者智能移动终端通信连接；所述智能移动终端包括智能手机或者平板电脑或者笔记本电脑。

作为上述方案的进一步优化，所述图像处理组件包括图像预处理单元、图像分割单元、图像提取单元，每个摄像头将实时采集的图像依次经图像预处理单元、图像分割单元、图像提取单元处理后得到所需待测管道内壁的图像。

作为上述方案的进一步优化，所述左端盖和右端盖的外周面上还均套设有止水橡胶层；所述止水橡胶层的厚度为5-15mm；所述中间柱状壳体的内壁上还设置有补光器件，所述补光器件与电源组件电连接。

作为上述方案的进一步优化，所述左端盖和右端盖的外侧均垂直设置有连接支耳，所述连接支耳与外部检测装置的牵引组件相连接；所述中间柱状壳体的外径略小于待测管道内径；所述中间柱状壳体的外周面与待测管道的内壁之间形成有间隙；所述中间柱状壳体的外周面上固定均布垂直设置有与所述待测管道内壁的行走轮组件；所述行走轮组件包括滚轮壳体及设置于滚轮壳体的滚轮，所述滚轮壳体的两侧设置有导向槽，所述滚轮的轮轴设置于所述导向槽中，并可在导向槽中往复运动；所述滚轮壳体与滚轮之间还设置有弹簧缓冲组件；所述弹簧缓冲组件的两端分别固定于滚轮支架的内壁、滚轮轮轴上，在弹簧缓冲组件的弹性力作用下，滚轮轮轴可在滚轮壳体的所述导向槽中往复运动调节滚轮壳体与所述中间柱状壳体内壁的间距。

作为上述方案的进一步优化，所述滚轮壳体上还设置有导向柱，所述导向柱的长度小于所述导向槽的长度；所述弹簧套设于所述导向柱上。

作为上述方案的进一步优化，所述高清摄像头组件包括高清摄像头及设置于高清摄像头底部的可调底座；所述可调底座包括高度调节组件和水平旋转组件；所述高度调节组件包括电动升降杆，所述水平旋转组件包括电动水平旋转盘。

本发明上述双盖式排水管道带水检测装置的使用方法包括如下步骤：

1)检测作业时，将所述双盖式排水管道带水检测装置放置于待测的管道内部，并将左端盖和/或右端盖上的连接支耳与外部检测装置的牵引组件相连接，并在牵引组件的牵引作用下运动至待检测区域；通过右端盖启闭驱动组件将右端盖打开，形成左端盖、右端盖之间隔出一个无水空间并开启图像采集组件；利用导水管组件将待测管道上游和下游的水连通，避免上游水位高；

2)图像采集组件中的高清摄像头透过中间柱状壳体的有机透明玻璃对待测管壁情况进行视频检测，并将检测的图像依次经过图像预处理、图像分割、图像提取得到所需待测管道内壁的图像；

3)利用预设的待测管道内壁图像与步骤2)中获取的图像进行比对，并将比对的结果存储；

4)利用无线通信组件将比对的结果发送至远程监控中心或者智能移动终端上；待该检测区域完成图像采集后，利用牵引设备将该检测装置牵引至下一检测区域，直至完成所有检测区域的检测作业。

采用本发明的及其使用方法具有如下有益效果：

(1)整体结构设计合理，巧妙，能够充分利用与待测管道内壁形状配合的倒U型结构，在使用时，无需断水工序，直接放入待检测管道内部进行检测作业，操作十分方便快捷，大大降低了工人的劳动强度，降低了作业成本。

(2)利用若干个高清摄像头实时采集待测管道内壁图像，并经过预处理、分割、提取等操作能够方便对图像的处理，以及后续的比较及结果的传输，自动化程度大大提高。

(3)通常高清摄像头还自带有补光元件或者利用中间柱状壳体内壁上还设置的补光器件，能够确保在黑暗的环境中，补偿光线强度，更加有利于图像采集。

(4)利用气弹簧驱动或者液压缸驱动能够实现右端盖启闭的力度可以有效控制，且不耗费电能，同时使用寿命可大大提高。

(5)利用行走轮组件可以在牵引设备牵引作用下，实现检测装置的方便移动，同时利用弹簧可以降低滚轮因震动等特殊情况下对滚轮使用寿命的影响。

附图说明

附图1为本发明双盖式排水管道带水检测装置的结构示意图。

图1中各个附图标记的含义如下：

1：左端盖；2：右端盖；3：中间柱状壳体；4：导水管组件；5：右端盖启闭驱动组件；6：图像采集装置。

具体实施方式

下面结合附图1对本发明双盖式排水管道带水检测装置及其使用方法作以详细说明。

一种双盖式排水管道带水检测装置，该检测装置包括外壳组件、导水管组件及图像采集组件；其中，所述外壳组件包括左端盖1、右端盖2及设置于左端盖与右端盖之间的中间柱状壳体3；所述左端盖固定盖设于中间柱状壳体的一端，所述右端盖可拆卸地盖设于中间柱状壳体的另一端；所述中间柱状壳体为有机透明玻璃；所述左端盖与右端盖对应位置上设置有相同尺寸的导向孔；所述导水管组件4分别固定穿设于左端盖和右端盖的导向孔中；所述外壳组件的左端盖和右端盖的外径均与待测管道的内径相匹配；所述外壳组件还包括设置于左端盖与右端盖上的右端盖启闭驱动组件5；所述图像采集组件设置于所述中间柱状壳体内的导水管组件外周面上。

所述右端盖启闭驱动组件为气弹簧启闭组件或者液压缸启闭组件；所述气弹簧启闭组件或者液压缸启闭组件的底座固定设置于左端盖的内壁上，所述气弹簧启闭组件或者液压缸启闭组件的活塞杆端头部连接于右端盖的内壁上；通过活塞杆的伸缩运动实现右端盖的开启或者关闭。

所述图像采集组件6包括若干个高清摄像头组件、图像处理组件、可编程控制组件及图像存储组件图像比较组件；所述高清摄像头组件、图像处理组件及图像存储组件图像比较组件均与可编程控制组件数据信号连接；所述高清摄像头组件与图像处理组件相连接用于实时采集待测管道内壁的图像，并将实时检测的内壁图像发送至图像处理组件；所述图像处理组件与图像比较组件相连接，所述图像比较组件还与图像存储组件相连接；所述图像处理组件将处理后的图像发送至图像比较组件；所述图像比较组件将接收到的处理后图像与图像存储组件中预设的管道内壁图像相比对，并将比对后的结果发送至可编程控制器组件；可编程控制器组件将接收到的比较结果存储于所述图像存储组件中。

所述图像采集组件还包括与可编程控制组件相连接的无线通信组件，所述无线通信组件包括无线网络收发器和无线网络模块，所述无线网络收发器与可编程控制组件相连接，所述无线网路收发器通过无线网络与远程监控中心或者智能移动终端通信连接；所述智能移动终端包括智能手机或者平板电脑或者笔记本电脑。

所述图像处理组件包括图像预处理单元、图像分割单元、图像提取单元，每个摄像头将实时采集的图像依次经图像预处理单元、图像分割单元、图像提取单元处理后得到所需待测管道内壁的图像。

所述左端盖和右端盖的外周面上还均套设有止水橡胶层；所述止水橡胶层的厚度为5-15mm；所述中间柱状壳体的内壁上还设置有补光器件，所述补光器件与电源组件电连接。

所述左端盖和右端盖的外侧均垂直设置有连接支耳，所述连接支耳与外部检测装置的牵引组件相连接；所述中间柱状壳体的外径略小于待测管道内径；所述中间柱状壳体的外周面与待测管道的内壁之间形成有间隙；所述中间柱状壳体的外周面上固定均布垂直设置有与所述待测管道内壁的行走轮组件；所述行走轮组件包括滚轮壳体及设置于滚轮壳体的滚轮，所述滚轮壳体的两侧设置有导向槽，所述滚轮的轮轴设置于所述导向槽中，并可在导向槽中往复运动；所述滚轮壳体与滚轮之间还设置有弹簧缓冲组件；所述弹簧缓冲组件的两端分别固定于滚轮支架的内壁、滚轮轮轴上，在弹簧缓冲组件的弹性力作用下，滚轮轮轴可在滚轮壳体的所述导向槽中往复运动调节滚轮壳体与所述中间柱状壳体内壁的间距。

所述滚轮壳体上还设置有导向柱，所述导向柱的长度小于所述导向槽的长度；所述弹簧套设于所述导向柱上。

所述高清摄像头组件包括高清摄像头及设置于高清摄像头底部的可调底座；所述可调底座包括高度调节组件和水平旋转组件；所述高度调节组件包括电动升降杆，所述水平旋转组件包括电动水平旋转盘。

本发明上述双盖式排水管道带水检测装置的使用方法包括如下步骤：

1)检测作业时，将所述双盖式排水管道带水检测装置放置于待测的管道内部，并将左端盖和/或右端盖上的连接支耳与外部检测装置的牵引组件相连接，并在牵引组件的牵引作用下运动至待检测区域；通过右端盖启闭驱动组件将右端盖打开，形成左端盖、右端盖之间隔出一个无水空间并开启图像采集组件；利用导水管组件将待测管道上游和下游的水连通，避免上游水位高；

2)图像采集组件中的高清摄像头透过中间柱状壳体的有机透明玻璃对待测管壁情况进行视频检测，并将检测的图像依次经过图像预处理、图像分割、图像提取得到所需待测管道内壁的图像；

3)利用预设的待测管道内壁图像与步骤2)中获取的图像进行比对，并将比对的结果存储；

4)利用无线通信组件将比对的结果发送至远程监控中心或者智能移动终端上；待该检测区域完成图像采集后，利用牵引设备将该检测装置牵引至下一检测区域，直至完成所有检测区域的检测作业。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双盖式排水管道带水检测装置，其特征在于：该检测装置包括外壳组件、导水管组件及图像采集组件；其中，所述外壳组件包括左端盖、右端盖及设置于左端盖与右端盖之间的中间柱状壳体；所述左端盖固定盖设于中间柱状壳体的一端，所述右端盖可拆卸地盖设于中间柱状壳体的另一端；所述中间柱状壳体为有机透明玻璃；所述左端盖与右端盖对应位置上设置有相同尺寸的导向孔；所述导水管组件分别固定穿设于左端盖和右端盖的导向孔中；所述外壳组件的左端盖和右端盖的外径均与待测管道的内径相匹配；所述外壳组件还包括设置于左端盖与右端盖上的右端盖启闭驱动组件；所述图像采集组件设置于所述中间柱状壳体内的导水管组件外周面上。

2.根据权利要求1所述的双盖式排水管道带水检测装置，其特征在于：所述右端盖启闭驱动组件为气弹簧启闭组件或者液压缸启闭组件；所述气弹簧启闭组件或者液压缸启闭组件的底座固定设置于左端盖的内壁上，所述气弹簧启闭组件或者液压缸启闭组件的活塞杆端头部连接于右端盖的内壁上；通过活塞杆的伸缩运动实现右端盖的开启或者关闭。

3.根据权利要求1所述的双盖式排水管道带水检测装置，其特征在于：所述图像采集组件包括若干个高清摄像头组件、图像处理组件、可编程控制组件及图像存储组件图像比较组件；所述高清摄像头组件、图像处理组件及图像存储组件及图像比较组件均与可编程控制组件数据信号连接；所述高清摄像头组件与图像处理组件相连接用于实时采集待测管道内壁的图像，并将实时检测的内壁图像发送至图像处理组件；所述图像处理组件与图像比较组件相连接，所述图像比较组件还与图像存储组件相连接；所述图像处理组件将处理后的图像发送至图像比较组件；所述图像比较组件将接收到的处理后图像与图像存储组件中预设的管道内壁图像相比对，并将比对后的结果发送至可编程控制器组件；可编程控制器组件将接收到的比较结果存储于所述图像存储组件中。

4.根据权利要求3所述的双盖式排水管道带水检测装置，其特征在于：所述图像采集组件还包括与可编程控制组件相连接的无线通信组件，所述无线通信组件包括无线网络收发器和无线网络模块，所述无线网络收发器与可编程控制组件相连接，所述无线网路收发器通过无线网络与远程监控中心或者智能移动终端通信连接；所述智能移动终端包括智能手机或者平板电脑或者笔记本电脑。

5.根据权利要求3或4所述的双盖式排水管道带水检测装置，其特征在于：所述图像处理组件包括图像预处理单元、图像分割单元、图像提取单元，每个摄像头将实时采集的图像依次经图像预处理单元、图像分割单元、图像提取单元处理后得到所需待测管道内壁的图像。

6.根据权利要求1所述的双盖式排水管道带水检测装置，其特征在于：所述左端盖和右端盖的外周面上还均套设有止水橡胶层；所述止水橡胶层的厚度为5-15mm；所述中间柱状壳体的内壁上还设置有补光器件，所述补光器件与电源组件电连接。

7.根据权利要求1或6所述的双盖式排水管道带水检测装置，其特征在于：所述左端盖和右端盖的外侧均垂直设置有连接支耳，所述连接支耳与外部检测装置的牵引组件相连接；所述中间柱状壳体的外径略小于待测管道内径；所述中间柱状壳体的外周面与待测管道的内壁之间形成有间隙；所述中间柱状壳体的外周面上固定均布垂直设置有与所述待测管道内壁的行走轮组件；所述行走轮组件包括滚轮壳体及设置于滚轮壳体的滚轮，所述滚轮壳体的两侧设置有导向槽，所述滚轮的轮轴设置于所述导向槽中，并可在导向槽中往复运动；所述滚轮壳体与滚轮之间还设置有弹簧缓冲组件；所述弹簧缓冲组件的两端分别固定于滚轮支架的内壁、滚轮轮轴上，在弹簧缓冲组件的弹性力作用下，滚轮轮轴可在滚轮壳体的所述导向槽中往复运动调节滚轮壳体与所述中间柱状壳体内壁的间距。

8.根据权利要求7所述的双盖式排水管道带水检测装置，其特征在于：所述滚轮壳体上还设置有导向柱，所述导向柱的长度小于所述导向槽的长度；所述弹簧套设于所述导向柱上。

9.根据权利要求3所述的双盖式排水管道带水检测装置，其特征在于：所述高清摄像头组件包括高清摄像头及设置于高清摄像头底部的可调底座；所述可调底座包括高度调节组件和水平旋转组件；所述高度调节组件包括电动升降杆，所述水平旋转组件包括电动水平旋转盘。

10.一种根据权利要求1-9中任一项所述的双盖式排水管道带水检测装置的使用方法，其特征在于，该使用方法包括：

1)检测作业时，将所述双盖式排水管道带水检测装置放置于待测的管道内部，并将左端盖和/或右端盖上的连接支耳与外部检测装置的牵引组件相连接，并在牵引组件的牵引作用下运动至待检测区域；通过右端盖启闭驱动组件将右端盖打开，形成左端盖、右端盖之间隔出一个无水空间并开启图像采集组件；利用导水管组件将待测管道上游和下游的水连通，避免上游水位高；

2)图像采集组件中的高清摄像头透过中间柱状壳体的有机透明玻璃对待测管壁情况进行视频检测，并将检测的图像依次经过图像预处理、图像分割、图像提取得到所需待测管道内壁的图像；

3)利用预设的待测管道内壁图像与步骤2)中获取的图像进行比对，并将比对的结果存储；

4)利用无线通信组件将比对的结果发送至远程监控中心或者智能移动终端上；待该检测区域完成图像采集后，利用牵引设备将该检测装置牵引至下一检测区域，直至完成所有检测区域的检测作业。