CN108799841B - 一种倒u型枕式排水管道带水检测装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种倒U型枕式排水管道带水检测装置及其使用方法，包括倒U型空腔外壳组件、布设于空腔外壳组件空腔内图像采集组件，以及空腔外壳支撑架组件；U型空腔外壳组件包括骨架本体和设置于骨架本体上的有机透明玻璃；所述图像采集组件均布设置在U型空腔外壳组件的空腔内壁中；所述空腔外壳支撑架组件设置于U型空腔外壳组件的内周面上；所述空腔外壳支撑架组件的两侧还垂直设置有连接法兰；所述倒U型空腔外壳组件的外周面形状尺寸与待测管道内壁的内径相配合。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。

Description

一种倒U型枕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，尤其涉及一种倒U型枕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，提供一种倒U型枕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。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案实现：

一种倒U型枕式排水管道带水检测装置，所述检测装置为倒U型结构，该结构包括倒U型空腔外壳组件、布设于空腔外壳组件空腔内图像采集组件，以及空腔外壳支撑架组件；其中，所述U型空腔外壳组件包括骨架本体和设置于骨架本体上的有机透明玻璃；所述图像采集组件均布设置在U型空腔外壳组件的空腔内壁中；所述空腔外壳支撑架组件设置于U型空腔外壳组件的内周面上；所述空腔外壳支撑架组件的两侧还垂直设置有连接法兰；所述倒U型空腔外壳组件的外周面形状尺寸与待测管道内壁的内径相配合。

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，所述空腔外壳支架包括若干个支腿组件，相邻支腿组件成等夹角的方式布设在倒U型空腔外壳组件的内周面上；所述支腿组件均包括第一外壳和可伸缩设置于第一外壳内的第二外外壳，所述第一外壳与第二外壳形状配合连接以实现支腿组件的长度调节，所述第一外壳内壁上设置有若干个凹部或者凸起，所述第二外壳的外壁上设置有与所述凹部配合的凸起或者与所述凸起配合的凹部；所述凸起的端头面为圆弧过渡，所述凸起为弹性体。

作为上述方案的进一步优化，所述凸起为弹性凸起；所述支腿组件为三个，相邻支腿组件的夹角为120°；所述连接法兰设置于相邻支腿组件的连接处；所述图像采集组件为三个，且分别设置于支腿组件与倒U型空腔外壳组件内周面的连接位置处；所述图像支腿组件为中空结构，所述图像支腿组件内设置有与图像采集组件通过导线连接的电源组件。

作为上述方案的进一步优化，所述倒U型空腔外壳组件的底端还设置有行走轮组件，所述行走轮组件包括滚轮架及安装于滚轮架上的滚轮；所述滚轮包括轮体及设置于滚轮架与轮体之间的弹性组件，所述弹性组件包括弹簧和导引杆，所述滚轮架与轮体上均设置有弹簧座，所述弹簧固定设置在两弹簧座上，所述导引杆固定设置于滚轮架或者轮体上，并且长度小于滚轮架与轮体之间的间距。

作为上述方案的进一步优化，所述行走轮组件还包括与滚轮驱动连接的电驱动器，所述电驱动器包括与滚轮轮轴齿轮啮合连接的驱动轮，所述驱动轮与防水电机的输出齿轮啮合连接；所述防水电机与电源组件电性连接。

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。

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，所述倒U型空腔外壳组件的外周面上还设置有止水橡胶层；所述止水橡胶层的厚度为5-15mm；所述U型空腔外壳组件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。

本发明上述倒U型枕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，将所述倒U型枕式排水管道带水检测装置放置于待检测的管道内部，并将空腔外壳支撑架组件的两侧连接法兰与牵引设备相连接，并在牵引设备的牵引作用下运动至待检测区域；

2)图像采集组件中的高清摄像头透过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U型空腔外壳组件的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)空腔外壳支架的支腿长度可调，能够方便与不同管径的待测管道进行配合使用，大大提高了整体检测装置的适用范围。

(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为本发明倒U型枕式排水管道带水检测装置结构示意图。

图1中，各附图标记的含义如下：

1：倒U型空腔外壳组件；2：图像采集组件；3：空腔外壳支撑架组件；4：有机透明玻璃；5：连接法兰；6：止水橡胶层。

具体实施方式

下面结合附图1对本发明倒U型枕式排水管道带水检测装置及其使用方法作以详细说明。

一种倒U型枕式排水管道带水检测装置，所述检测装置为倒U型结构，该结构包括倒U型空腔外壳组件1、布设于空腔外壳组件空腔内图像采集组件2，以及空腔外壳支撑架组件3；其中，所述U型空腔外壳组件包括骨架本体和设置于骨架本体上的有机透明玻璃4；所述图像采集组件均布设置在U型空腔外壳组件的空腔内壁中；所述空腔外壳支撑架组件设置于U型空腔外壳组件的内周面上；所述空腔外壳支撑架组件的两侧还垂直设置有连接法兰5；所述倒U型空腔外壳组件的外周面形状尺寸与待测管道内壁的内径相配合。

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。

所述空腔外壳支架包括若干个支腿组件，相邻支腿组件成等夹角的方式布设在倒U型空腔外壳组件的内周面上；所述支腿组件均包括第一外壳和可伸缩设置于第一外壳内的第二外外壳，所述第一外壳与第二外壳形状配合连接以实现支腿组件的长度调节，所述第一外壳内壁上设置有若干个凹部或者凸起，所述第二外壳的外壁上设置有与所述凹部配合的凸起或者与所述凸起配合的凹部；所述凸起的端头面为圆弧过渡，所述凸起为弹性体。

所述凸起为弹性凸起；所述支腿组件为三个，相邻支腿组件的夹角为120°；所述连接法兰设置于相邻支腿组件的连接处；所述图像采集组件为三个，且分别设置于支腿组件与倒U型空腔外壳组件内周面的连接位置处；所述图像支腿组件为中空结构，所述图像支腿组件内设置有与图像采集组件通过导线连接的电源组件。

所述倒U型空腔外壳组件的底端还设置有行走轮组件，所述行走轮组件包括滚轮架及安装于滚轮架上的滚轮；所述滚轮包括轮体及设置于滚轮架与轮体之间的弹性组件，所述弹性组件包括弹簧和导引杆，所述滚轮架与轮体上均设置有弹簧座，所述弹簧固定设置在两弹簧座上，所述导引杆固定设置于滚轮架或者轮体上，并且长度小于滚轮架与轮体之间的间距。

所述行走轮组件还包括与滚轮驱动连接的电驱动器，所述电驱动器包括与滚轮轮轴齿轮啮合连接的驱动轮，所述驱动轮与防水电机的输出齿轮啮合连接；所述防水电机与电源组件电性连接。

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。

所述倒U型空腔外壳组件的外周面上还设置有止水橡胶层6；所述止水橡胶层的厚度为5-15mm；所述U型空腔外壳组件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。

本发明上述倒U型枕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，将所述倒U型枕式排水管道带水检测装置放置于待检测的管道内部，并将空腔外壳支撑架组件的两侧连接法兰与牵引设备相连接，并在牵引设备的牵引作用下运动至待检测区域；

2)图像采集组件中的高清摄像头透过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 (6)

1.一种倒U型枕式排水管道带水检测装置，其特征在于：所述检测装置为倒U型结构，该结构包括倒U型空腔外壳组件、布设于空腔外壳组件空腔内图像采集组件，以及空腔外壳支撑架组件；其中，所述U型空腔外壳组件包括骨架本体和设置于骨架本体上的有机透明玻璃；所述图像采集组件均布设置在U型空腔外壳组件的空腔内壁中；所述空腔外壳支撑架组件设置于U型空腔外壳组件的内周面上；所述空腔外壳支撑架组件的两侧还垂直设置有连接法兰；所述倒U型空腔外壳组件的外周面形状尺寸与待测管道内壁的内径相配合；

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、图像存储组件及图像比较组件；所述高清摄像头组件、图像处理组件、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排水管道内壁的图像，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结果存储于所述图像存储组件中；

所述空腔外壳支撑架包括若干个支腿组件，相邻支腿组件成等夹角的方式布设在倒U型空腔外壳组件的内周面上；所述支腿组件均包括第一外壳和可伸缩设置于第一外壳内的第二外壳，所述第一外壳与第二外壳形状配合连接以实现支腿组件的长度调节，所述第一外壳内壁上设置有若干个凹部或者凸起，所述第二外壳的外壁上设置有与所述凹部配合的凸起或者与所述凸起配合的凹部；所述凸起的端头面为圆弧过渡，所述凸起为弹性体；

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，所述无线网络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。

2.根据权利要求1所述的倒U型枕式排水管道带水检测装置，其特征在于：所述凸起为弹性凸起；所述支腿组件为三个，相邻支腿组件的夹角为120°；所述连接法兰设置于相邻支腿组件的连接处；所述图像采集组件为三个，且分别设置于支腿组件与倒U型空腔外壳组件内周面的连接位置处；所述支腿组件为中空结构，所述支腿组件内设置有与图像采集组件通过导线连接的电源组件。

3.根据权利要求2所述的倒U型枕式排水管道带水检测装置，其特征在于：所述倒U型空腔外壳组件的底端还设置有行走轮组件，所述行走轮组件包括滚轮架及安装于滚轮架上的滚轮；所述滚轮包括轮体及设置于滚轮架与轮体之间的弹性组件，所述弹性组件包括弹簧和导引杆，所述滚轮架与轮体上均设置有弹簧座，所述弹簧固定设置在两弹簧座上，所述导引杆固定设置于滚轮架或者轮体上，并且长度小于滚轮架与轮体之间的间距。

4.根据权利要求3所述的倒U型枕式排水管道带水检测装置，其特征在于：所述行走轮组件还包括与滚轮驱动连接的电驱动器，所述电驱动器包括与滚轮轮轴齿轮啮合连接的驱动轮，所述驱动轮与防水电机的输出齿轮啮合连接；所述防水电机与电源组件电性连接。

5.根据权利要求4所述的倒U型枕式排水管道带水检测装置，其特征在于：所述倒U型空腔外壳组件的外周面上还设置有止水橡胶层；所述止水橡胶层的厚度为5-15mm；所述U型空腔外壳组件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。

6.一种根据权利要求1-5中任一项所述的倒U型枕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，将所述倒U型枕式排水管道带水检测装置放置于待检测的管道内部，并将空腔外壳支撑架组件的两侧连接法兰与牵引设备相连接，并在牵引设备的牵引作用下运动至待检测区域；

2)图像采集组件中的高清摄像头透过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。