CN110007307A - 一种检测装置及检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供了一种检测装置及检测系统，涉及水下检测领域，该检测装置包括机体、图像采集装置以及除淤件，图像采集装置包括与机体连接的壳体和与壳体连接的摄像头，壳体的底壁采用透明材料制成，壳体的底壁对应的区域为图像采集区域，摄像头位于壳体内，且用于采集透过壳体的底壁的图像，除淤件包括与机体连接的导流管和与导流管连接的第一推进器，导流管的两端分别形成输入端和输出端，输出端与图像采集区域对应，第一推进器用于使流体从输入端进入导流管，并从输出端输出，以搅动图像采集区域周围的覆盖物，使得被覆盖物覆盖的待采集区域暴露在图像采集区域内。该检测装置能够去除池底表面的淤泥，采集水池的底板图像。

Description

一种检测装置及检测系统

技术领域

本发明涉及水下检测领域，具体而言，涉及一种检测装置及检测系统。

背景技术

水电水利枢纽工程，水下建筑物长期浸泡在水下，加上结构老化和地震等地质灾害的影响，安全问题日益凸显，因此，需要对池底的底板进行巡检，减少底板出现安全事故的概率。

目前，诸如水电水利中的消力池等建筑物，池底的表面上堆积有一层淤泥，淤泥会妨碍水下检测装置对池底表面的检测，现有的水下检测装置，存在无法有效检测到水池底板缺陷的问题。

发明内容

本发明的目的包括，例如，提供了一种检测装置，其能够去除池底表面的淤泥，采集水池底板的图像。

本发明的目的还包括，提供了一种检测系统，该检测系统包括上述提到的检测装置，并具有该检测装置的全部功能。

本发明的实施例可以这样实现：

本发明的实施例提供了一种检测装置，该检测装置包括：

机体；

图像采集装置，所述图像采集装置包括与所述机体连接的壳体和与所述壳体连接的摄像头，所述壳体的底壁采用透明材料制成，所述底壁的下方且位于所述底壁外轮廓内的区域为图像采集区域，所述摄像头位于所述壳体内，且用于采集透过所述壳体的底壁的图像；

除淤件，所述除淤件包括与所述机体连接的导流管和与所述导流管连接的第一推进器，所述导流管的两端分别形成输入端和输出端，所述输出端与所述图像采集区域对应；

所述第一推进器用于使流体从所述输入端进入所述导流管，并从所述输出端输出，以搅动所述图像采集区域周围的覆盖物，使得被所述覆盖物覆盖的待采集区域暴露在所述图像采集区域内。可选的，所述图像采集装置还包括补光灯，所述补光灯与所述壳体连接，且位于所述壳体内部。

可选的，所述壳体内部充满冷却液，所述冷却液用于冷却所述补光灯。

可选的，所述除淤件的数量为多个，多个所述除淤件绕所述图像采集区域分布，所述壳体位于多个所述除淤件之间。

可选的，所述第一推进器位于所述导流管的内部，且所述第一推进器设置在所述输出端对应的位置。

可选的，所述导流管包括相互连接的第一导向部和第二导向部；

所述输入端位于所述第一导向部远离所述第二导向部的一端，所述输出端位于所述第二导向部远离所述第一导向部的一端；

所述第一导向部沿竖直方向设置，所述第二导向部相对于所述第一导向部倾斜设置，以使所述输出端朝向所述图像采集区域。

可选的，所述检测装置还包括多个第二推进器和多个第三推进器；

所述多个第二推进器和所述多个第三推进器均连接于所述机体；

所述第二推进器的推进方向垂直于水平面，所述第三推进器的推进方向与竖直面具有夹角a，0°＜a＜90°。

本发明的实施例还提供了一种检测系统，该检测系统包括定位基阵、换能器以及上述提到的检测装置；

所述换能器与所述机体连接，所述定位基阵与所述换能器通信，以确定所述机体的位置。

本发明实施例的检测装置及检测系统的有益效果包括，例如：

本发明的实施例提供了一种检测装置，除淤件通过搅动图像采集区域内的覆盖物，能够使得被覆盖物覆盖的池底暴露在图像采集区域内，有利于图像采集装置采集图像。

本发明的实施例还提供了一种检测系统，该检测系统包括上述提到的检测装置，并且具有该检测装置的全部功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的检测装置在第一视角下的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的检测装置在第二视角下的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的检测装置在第三视角下的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的图像采集装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的除淤件的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的检测系统的结构示意图。

图标：100-检测装置；11-机体；12-图像采集装置；121-壳体；122-摄像头；123-补光灯；124-图像采集区域；13-除淤件；131-导流管；1311-第一导向部；1312-第二导向部；1314-输入端；1315-输出端；132-第一推进器；14-第二推进器；15-第三推进器；16-控制件；17-电池；18-浮块；300-检测系统；31-定位基阵；32-换能器。

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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

请参照图1-图3，本实施例提供了一种检测装置100，该检测装置100包括：

机体11；

与机体11连接的图像采集装置12，图像采集装置12具有图像采集区域124；

与机体11连接的除淤件13，除淤件13用于搅动图像采集区域124周围的覆盖物，使得被覆盖物覆盖的待采集区域暴露在图像采集区域124内。

需要说明的是，在本实施例中，除淤件13搅动的覆盖物位于图像采集区域124内，也就是说，当图像采集区域124内的覆盖物被搅动后，被覆盖物覆盖的待采集区域便会暴露在图像采集区域124内，此时图像采集装置12就能对待采集区域进行图像采集。

需要说明的是，在本实施例中，该检测装置100在水池中进行作业，图像采集装置12用于采集水池的底板图像，也就是说，在本实施例中，位于图像采集区域124内的水池底板即为上述提到的待采集区域，覆盖在水池底板的覆盖物以淤泥为主。

可以理解的是，在水池中，水池的底板常常被淤泥覆盖，检测设备不能透过淤泥观测底板的安全状况，存在很大的安全隐患，本实施例提供的检测装置100能够通过除淤件13搅动淤泥，从而使得水池的底板暴露在图像采集区域124内，最终完成对水池底板的图像采集作业。

需要说明的是，在其它实施例中，待采集区域也可以为其它物体，例如：水泥板、墙体、地板等；该覆盖物除了包括淤泥外，还可以包括细沙、纸屑、细碎石子等。

也就是说，该检测装置100能够应用于其它待采集区域表面覆盖有细碎物体的检测作业，能够将覆盖的细碎物体搅动，并将待采集区域暴露在图像采集区域124内，最终使得图像采集装置12能够清楚的采集到待采集区域的图像，剔除表面覆盖物对采集区域的图像的影响。

需要说明的是，在本实施例中，该检测装置100的作业地点主要在水下，当除淤件13对淤泥进行搅动后，淤泥在水中会变成悬浮状，悬浮状的淤泥落入到图像采集区域124后，同样会对后续的图像采集工作造成影响，因此，在本实施例中，为了阻碍悬浮状的淤泥落入到图像采集区域124内，该图像采集装置12包括有用于阻碍悬浮状的淤泥落入到图像采集区域124内的壳体121。

具体的，请参照图4，并结合图1-图3，图像采集装置12包括与机体11连接的壳体121和与壳体121连接的摄像头122，壳体121的底壁采用透明材料制成，壳体121的底壁的下方且位于底壁外轮廓内的区域为图像采集区域124；

摄像头122位于壳体121内，且用于采集透过壳体121底壁的图像。

可以理解的是，由于壳体121的底壁由透明材料制成，摄像头122能够通过底壁对水池的底板进行图像采集。

需要说明的是，在本实施例中，图像采集区域124位于壳体121的底壁的下方，并且该图像采集区域124位于壳体121的底壁的外轮廓内。摄像头122设置在壳体121的顶壁，且位于图像采集区域124对应的范围内，能够更好的对图像采集区域124内的物体进行拍摄。

具体的，当除淤件13对淤泥进行搅动后，该壳体121将下沉到待采集区域，使得图像采集区域124也就是壳体121的底壁，覆盖在已经暴露于图像采集区域124内的待采集区域上，由于壳体121占据了待采集区域上方的空间，因此，此时，壳体121能够有效的阻碍悬浮状的淤泥落入到待采集区域内，壳体121内部的摄像头122能够通过壳体121的底壁清晰的采集水池底板的图像。

请参照图3和图4，在本实施例中，图像采集装置12还包括补光灯123，补光灯123与壳体121连接，且位于壳体121内部。

可以理解的是，水下的光线不充足，为了使得摄像头122能够将水池的底板拍摄得更加清晰，在本实施例中，壳体121的内部还设置有补光灯123，补光灯123能够有效提高水下环境的亮度。

具体的，在本实施例中，补光灯123与摄像头122选用型号为LBF-C50HD的水下高清网络摄像机。

需要说明的是，水下补光灯123使用时间过长，温度会急剧上升，会严重影响补光灯123的使用寿命，因此，在本实施例中，壳体121内部充满冷却液，冷却液用于冷却补光灯123。

需要说明的是，在本实施例中，冷却液选用清水，由于清水是透明的，因此，壳体121内部充满清水后，也不会对摄像头122的图像采集作业造成影响。

在其它实施例中，冷却液也可以选用其它具有透明性质的冷却液。

需要说明的是，在本实施例中，检测装置100主要作业地点在水下，因此，除淤件13通过引导水流对待采集区域内的淤泥进行搅动，就地取材，操作也更加方便。

可以理解的是，在其它实施例中，除淤件13也可以通过引导气体等对待采集区域内的淤泥进行搅动。

具体的，请参照图5，并结合图1-图3，在本实施例中，除淤件13包括导流管131和第一推进器132，导流管131与机体11连接，导流管131的两端分别形成输入端1314和输出端1315，输出端1315与图像采集区域124对应；

第一推进器132与导流管131连接，第一推进器132用于使流体从输入端1314进入导流管131，并从输出端1315输出。

需要说明的是，在本实施例中，第一推进器132包括螺旋桨与微型电机，微型电机与导流管131连接，螺旋桨与微型电机的输出轴连接，微型电机带动螺旋桨相对于导流管131转动的过程中，能够使得水池中的水从输入端1314进入到导流管131内，并从输出端1315输出，从而对图像采集区域124内的淤泥进行搅动，使得水池的底板暴露在图像采集区域124内。

具体的，在本实施例中，第一推进器132位于导流管131的内部，且第一推进器132设置在输出端1315对应的位置。

可以理解的是，第一推进器132设置在输出端1315对应的位置时，能够使得从输出端1315输出的水流具有较大动能，有利于输出的水流对淤泥进行充分的搅动，使得图像采集区域124内的水池底板更加清晰，尽可能的去除水池底板表面的淤泥。

请参照图5，并结合图3，导流管131包括相互连接的第一导向部1311和第二导向部1312；

输入端1314位于第一导向部1311远离第二导向部1312的一端，输出端1315位于第二导向部1312远离第一导向部1311的一端；

第一导向部1311沿竖直方向设置，第二导向部1312相对于第一导向部1311倾斜设置，以使输出端1315朝向图像采集区域124。

需要说明的是，在本实施例中，第二导向部1312相对于第一导向部1311倾斜设置，能够使得输出端1315更好的朝向图像采集区域124，也就是说，导流管131的输出端1315能够更好的对准壳体121的底壁，输出端1315输出的水流能够更好的对壳体121的底壁的下方的淤泥进行搅动，同时，壳体121也能够在对淤泥搅动完成后的第一时间覆盖在待采集区域上，尽可能的阻碍悬浮状的淤泥落入到待采集区域内。

另外，值得注意的是，第二导向部1312相对于第一导向部1311倾斜设置，导流管131的输出端1315能够更好的对准壳体121的底壁，能够使得淤泥在被搅动后迅速从壳体121底壁的四周扩散，有利于将淤泥从图像采集区域124更快的移除。

需要说明的是，除淤件13的数量可以为多个，多个除淤件13绕图像采集区域124分布，壳体121位于多个除淤件13之间。

具体的，在本实施例中，除淤件13的数量为两个。

可以理解的是，在本实施例中，两个除淤件13分布在图像采集区域124的两侧，壳体121位于两个除淤件13之间，两个导流管131的输出端1315均能够对准壳体121的底壁，能够有效的提高搅动淤泥的效率。

当然了，在其它实施例中，除淤件13的数量也可以为四个、五个等，多个除淤件13沿壳体121的周向分布。

请参照图1和图2，检测装置100还包括多个第二推进器14和多个第三推进器15；

多个第二推进器14和多个第三推进器15均连接于机体11；

第二推进器14的推进方向垂直于水平面，第三推进器15的推进方向与竖直面具有夹角a，0°＜a＜90°。

需要说明的是，在本实施例中，与第一推进器132类似的，每个第二推进器14和每个第三推进器15均包括有微型电机和螺旋桨，微型电机带动螺旋桨转动，从而改变机体11的运动状态。

具体的，在本实施例中，第三推进器15的推进方向与竖直面之间的夹角a为45°，且第三推进器15的数量为四个，沿机体11的周向分布，相邻的两个第三推进器15的推进方向相互垂直。在本实施例中，第二推进器14的数量也为四个，四个第二推进器14也沿机体11的周向分布。

可以理解的是，工作人员通过控制第二推进器14和第三推进器15的启动、停止或工作转速等，能够实现机体11在六个自由度上的运动。

需要说明的是，上述的六自由度是指沿X、Y、Z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度。

请参照图1和图2，在本实施例中，该检测装置100还包括控制件16，该控制件16与机体11连接，控制件16同时与摄像头122、补光灯123、第一推进器132对应的微型电机、第二推进器14对应的微型电机以及第三推进器15对应的微型电机通信。

请参照图1，在本实施例中，该检测装置100还包括电池17，电池17与机体11连接，电池17用于给摄像头122、补光灯123、第一推进器132对应的微型电机、第二推进器14对应的微型电机、第三推进器15对应的微型电机以及控制件16提供电能。

请参照图1和图2，在本实施例中，该检测装置100还包括多个浮块18，浮块18与机体11连接，机体11位于水中时，能够增大该检测装置100的浮力，能够有效的减轻第二推进器14和第三推进器15的工作负载。

请参照图6，本实施例还提供了一种检测系统300，该检测系统300包括定位基阵31、换能器32以及上述提到的检测装置100；

换能器32与机体11连接，定位基阵31与换能器32通信，以确定机体11的位置。

需要说明的是，在本实施例中，定位基阵31选用型号为URBS-200的信标探测声呐，换能器32选用与信标探测声呐适配的应答信标。

具体的，在本实施例中，信标探测声呐安装在探测船上，信标探测声呐按设定的周期向声场中发射探测脉冲声信号，应答信标接收该探测脉冲声信号后，按设定的工作方式回复应答脉冲声信号，信号探测声呐接收到应答脉冲声信号后，经过信号处理及计算，就能测量出应答信标相对于信标探测声呐的距离和方位，也就能探测出检测装置100相对于探测船的距离和方位，能够方便检测装置100对水池的底板进行巡检，不断的变换检测的位置，从而对水池的底板进行全面的检测。

综上，该检测装置100的工作原理为：

首先，探测船达到预定水域后，将检测装置100投入到水中，检测装置100在水中运动时，能够通过第二推进器14和第三推进器15的工作状态调整检测装置100的运动状态；

然后，壳体121到达预定的待采集区域的上部后，控制件16控制第一推进器132启动，水流从导流管131的输入端1314进入，从导流管131的输出端1315输出，搅动覆盖在待采集区域上的淤泥，此时的淤泥变成悬浮状，水池的底板（待采集区域）暴露在壳体121的底壁的下方。

然后，控制件16控制机体11运动，使得壳体121的底壁覆盖的水池的底板（待采集区域）上，阻碍悬浮状的淤泥落入到水池的底板（待采集区域）上，然后摄像头122进行工作，通过壳体121的底壁对水池的底板（待采集区域）进行图像采集；

然后，图像采集完成后，控制件16控制该检测装置100运动至下一个指定地点，逐步对池底的底板进行图像采集，完成巡检任务。

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以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种检测装置，其特征在于，包括：

机体；

图像采集装置，所述图像采集装置包括与所述机体连接的壳体和与所述壳体连接的摄像头，所述壳体的底壁采用透明材料制成，所述壳体的底壁的下方且位于所述底壁外轮廓内的区域为图像采集区域，所述摄像头位于所述壳体内，且用于采集透过所述壳体的底壁的图像；

除淤件，所述除淤件包括与所述机体连接的导流管和与所述导流管连接的第一推进器，所述导流管的两端分别形成输入端和输出端，所述输出端与所述图像采集区域对应；

所述第一推进器用于使流体从所述输入端进入所述导流管，并从所述输出端输出，以搅动所述图像采集区域周围的覆盖物，使得被所述覆盖物覆盖的待采集区域暴露在所述图像采集区域内。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述图像采集装置还包括补光灯，所述补光灯与所述壳体连接，且位于所述壳体内部。

3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述壳体内部充满冷却液，所述冷却液用于冷却所述补光灯。

4.根据权利要求1-3任一项所述的检测装置，其特征在于，所述除淤件的数量为多个，多个所述除淤件绕所述图像采集区域分布，所述壳体位于多个所述除淤件之间。

5.根据权利要求1-3任一项所述的检测装置，其特征在于，所述第一推进器位于所述导流管的内部，且所述第一推进器设置在所述输出端对应的位置。

6.根据权利要求1-3任一项所述的检测装置，其特征在于，所述导流管包括相互连接的第一导向部和第二导向部；

所述输入端位于所述第一导向部远离所述第二导向部的一端，所述输出端位于所述第二导向部远离所述第一导向部的一端；

所述第一导向部沿竖直方向设置，所述第二导向部相对于所述第一导向部倾斜设置，以使所述输出端朝向所述图像采集区域。

7.根据权利要求1-3任一项所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括多个第二推进器和多个第三推进器；

所述多个第二推进器和所述多个第三推进器均连接于所述机体；

所述第二推进器的推进方向垂直于水平面，所述第三推进器的推进方向与竖直面具有夹角a，0°＜a＜90°。

8.根据权利要求1-3任一项所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括多个浮块，所述多个浮块均与所述机体连接。

9.一种检测系统，其特征在于，包括定位基阵、换能器以及权利要求1-8任一项所述的检测装置；

所述换能器与所述机体连接，所述定位基阵与所述换能器通信，以确定所述机体的位置。