CN110285329A - 一种生态管网管理方法、系统及用于该系统的管道机器人 - Google Patents

一种生态管网管理方法、系统及用于该系统的管道机器人 Download PDF

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Abstract

一种生态管网管理方法、系统及用于该系统的管道机器人，为提高管网巡检工作的透明度和提高管道巡检工作效率，本发明包括如下步骤：在管道中设置若干身份标签，该所述身份标签内存储有对应管道的属性信息以及对应的位置信息；管道机器人在管道内爬行时识别对应位置管道上的身份标签；管道机器人实时上传若干身份标签的识别时间以及巡检数据至地面上的中转车；中转车将接收到的各个识别时间以及巡检数据同步上传至服务器进行存档。

Description

一种生态管网管理方法、系统及用于该系统的管道机器人
技术领域
本发明涉及管网管理技术领域，特别涉及一种生态管网管理方法、系统及用于该系统的管道机器人。
背景技术
管网，即市政管网,是一个城市的基础设施，涉及电力、电信、网络、通讯、热力、燃气、雨水排水、污水排水等。
城市地下的管网复杂,情况不一，一般这些管网都是分布在各个行业的范围内,由各个相关行业负责完成设计,再又相关市政单位负责施工,验收等。一个城市,它在规划阶段,就已经规划好了管网,后期再进行分阶段的实施和细化。
排水管网建成后，管道的管理维护及保持管网畅通是排水管网运行管理中的一个重要工作，良好的管理维护可以延长管道的使用寿命，保证排水管网的通畅无阻，进而保证城市在雨季和雨天不至被淹，污水不会四处横流。
现如今，由于大多管道铺设于地面下，在进行管道巡检时，巡检人员通过会借助管道机器人进行管道内情况的拍摄，并将拍摄的视频储存于存储卡中，后续完成管道内情况的拍摄后取出管道机器人和存储卡，并通过观看存储卡内的视频内容实现对管道内部情况的了解。
但是，这种管道巡检方式的巡检情况主动权掌握在巡检人员手中，且各个管道的巡检结果较为独立，从而造成管网的巡检工作透明度较低，造成管道巡检工作效率较低，需要进一步进行改进。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种生态管网管理方法，对管道巡检工作进行记录和存档，从而提高管网巡检工作的透明度，进而提高管道巡检工作效率。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种生态管网管理方法，包括如下步骤：
在管道中设置若干身份标签，该所述身份标签内存储有对应管道的属性信息以及对应的位置信息；
管道机器人在管道内爬行时识别对应位置管道上的身份标签；
管道机器人实时上传若干身份标签的识别时间以及巡检数据至地面上的中转车；
中转车将接收到的各个识别时间以及巡检数据同步上传至服务器进行存档。
通过上述技术方案，通过身份标签对管道的属性信息以及位置信息进行标记，从而实现管道的分段化信息登记，通过管道机器人爬行过程中识别管道不同位置的身份标签实现管道机器人位置的确定，并在同时，通过管道机器人进行管道内的巡检数据采集，并在爬行过程中同步将巡检数据发送至中转车进行数据中转，同时，巡检数据经过中转后同步发送至服务器进行存档，通过身份标签和管道机器人的配合，提高管网巡检工作的透明度，同时，通过将巡检数据同步发送至服务器，提高管道巡检工作效率。
本发明进一步设置为：在管道机器人实时上传若干身份标签的识别时间以及巡检数据至地面上的中转车前，分别标记管道上特定的两个身份标签为巡检起始标签和巡检截止标签。
通过上述技术方案，通过巡检起始标签和巡检截止标签的设定，确定管道机器人巡检的起始和结束节点，从而准确确定管道机器人的巡检时机，提高管道工作人的工作效率，减少巡检资源的浪费。
本发明进一步设置为：在中转车将接收到的各个识别时间以及巡检数据同步上传至服务器进行存档时，获取管道机器人基于巡检起始标签和巡检截止标签的识别时间以计算获得当前管道机器人在巡检起始标签和巡检截止标签之间的爬行时间。
通过上述技术方案，通过爬行时间的记录，进一步便于管道巡检工作的监管。
本发明进一步设置为：在获取爬行时间后，
获取巡检起始标签和巡检截止标签的位置信息，以计算获得巡检起始标签和巡检截止标签的爬行距离；
计算爬行距离和爬行时间的商值，以获取该管道机器人爬行的平均移动速度。
通过上述技术方案，通过平均移动速度的记录，便于实现管道机器人运行状态的监测，且进一步便于管道巡检工作的监管。
本发明进一步设置为：在中转车将接收到的各个识别时间以及巡检数据同步上传至服务器进行存档时，获取巡检起始标签和巡检截止标签对应的识别时间以及巡检起始标签和巡检截止标签对应的位置信息以形成对应巡检数据的命名名称。
通过上述技术方案，通过巡检起始标签和巡检截止标签的相关信息提取实现巡检数据的自动命名，进一步提高管道巡检的工作效率，且便于后续巡检数据的查询和统一管理。
本发明进一步设置为：在获取平均移动速度后，与服务器设定的预设爬行速度区间进行比较，若当前平均移动速度未处于预设爬行速度区间内，即在对应巡检数据的命名名称上进行异常标记。
通过上述技术方案，通过在命名名称上进行异常标记，较为醒目，便于管理人员针对性进行查看和问询。
本发明的第二目的是提供一种生态管网管理系统，对管道巡检工作进行记录和存档，从而提高管网巡检工作的透明度，进而提高管道巡检工作效率。
一种生态管网管理维护系统，包括：
身份标签，设置有若干个，安装于管道不同位置，所述身份标签内存储有对应管道的属性信息以及对应的位置信息；
管道机器人，包括车体，所述车体上安装有摄像头、探伤仪、识别模块和数据发送模块，摄像头和探伤仪用于输出巡检数据，识别模块用于识别对应位置管道上的身份标签，数据发送模块用于将识别模块获取数据和巡检数据进行发送；
中转车，包括数据接收模块和中转发送模块，数据接收模块用于接收数据发送模块发送的数据和巡检数据，中转发送模块用于将数据接收模块接收的数据和巡检数据发送至服务器。
通过上述技术方案，通过身份标签对管道的属性信息以及位置信息进行标记，从而实现管道的分段化信息登记，通过管道机器人中的识别模块在车体爬行过程中识别管道不同位置的身份标签，并最终实现管道机器人位置的确定，并在同时，通过管道机器人中的摄像头和探伤仪进行管道内巡检数据的采集，并在巡检过程中通过数据发送模块同步将巡检数据发送至中转车，中转车的数据接收模块和中转发送模块进行数据中转，进而，巡检数据经过中转后同步发送至服务器进行存档，通过身份标签和管道机器人的配合，提高管网巡检工作的透明度，同时，通过将巡检数据同步发送至服务器，提高管道巡检工作效率。
本发明的第三目的是提供一种管道机器人，对管道巡检工作进行实时数据传输，便于巡检结果的记录和存档，提高管道巡检工作效率。
一种管道机器人，包括车体，所述车体上安装有摄像头、识别模块和数据发送模块，识别模块用于识别对应位置管道上的身份标签，数据发送模块用于将识别模块获取数据进行发送。
通过上述技术方案，通过管道机器人中的识别模块在车体爬行过程中识别管道不同位置的身份标签，并最终实现管道机器人位置的确定，并在同时，通过管道机器人中的摄像头和探伤仪进行管道内巡检数据的采集，并在爬行过程中通过数据发送模块同步将巡检数据发送至中转车，从而提高巡检数据的中转效率，即提高管道巡检的工作效率。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
通过身份标签对管道的属性信息以及位置信息进行标记，通过管道机器人爬行过程中识别管道不同位置的身份标签实现管道机器人位置的确定，并在同时，管道机器人对管道内情况进行巡检和实时数据输出，中转车将管道机器人输出的数据实时上传至服务器进行存储和记录，从而提高管网巡检工作的透明度，进而提高管道巡检工作效率。
附图说明
图1是实施例1的整体结构示意图；
图2是实施例2的系统示意图；
图3是实施例3的流程框图。
附图标记：1、车体；2、摄像头；3、识别模块；4、数据发送模块；5、身份标签；6、中转车；7、服务器；8、探伤仪。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
一种管道机器人，如图1所示，包括车体1，车体1上安装有摄像头2、探伤仪8、识别模块3和数据发送模块4，摄像头2用于对管道内的环境进行拍摄，探伤仪8选用超声波探伤仪，探伤仪8用于对管道内的缺陷进行检测，摄像头2拍摄的视频和探伤仪8的检测结果生成巡检数据。
车体1带动摄像头2和探伤仪8在管道爬行，即实现摄像头2和探伤仪8在管道内巡检数据的采集，识别模块3用于识别对应位置管道上安装的身份标签5，数据发送模块4用于将识别模块3获取数据和巡检数据进行发送。
实施例2：
一种生态管网管理维护系统，如图2所示，包括：
身份标签5，设置有若干个，安装于管道不同位置，身份标签5内存储有对应管道的属性信息以及对应的位置信息；
管道机器人，包括车体1，车体1上安装有摄像头2、探伤仪8、识别模块3和数据发送模块4，摄像头2和探伤仪8用于输出巡检数据，摄像头2用于对管道内的环境进行拍摄，探伤仪8选用超声波探伤仪，探伤仪8用于对管道内的缺陷进行检测，识别模块3用于识别对应位置管道上的身份标签5，数据发送模块4用于将识别模块3获取数据和巡检数据进行发送；
中转车6，包括数据接收模块和中转发送模块，数据接收模块用于接收数据发送模块4发送的数据和巡检数据，中转发送模块用于将数据接收模块接收的数据和巡检数据发送至服务器7。
通过身份标签5对管道的属性信息以及位置信息进行标记，从而实现管道的分段化信息登记；
通过管道机器人中的识别模块3在车体1爬行过程中识别管道不同位置的身份标签5，并最终实现管道机器人位置的确定，并在同时，通过管道机器人中的摄像头2和探伤仪8进行管道内巡检数据的采集，并在爬行过程中通过数据发送模块4同步将巡检数据发送至中转车6；
中转车6的数据接收模块和中转发送模块进行数据中转，进而，巡检数据经过中转后同步发送至服务器7进行存档，通过身份标签5和管道机器人的配合，提高管网巡检工作的透明度，同时，通过将巡检数据同步发送至服务器7，提高管道巡检工作效率。
实施例3：
一种生态管网管理方法，如图3所示，包括如下步骤：
S100，在管道中设置若干身份标签5，该身份标签5内存储有对应管道的属性信息以及对应的位置信息；
S200，管道机器人在管道内爬行时识别对应位置管道上的身份标签5；
S300，管道机器人实时上传若干身份标签5的识别时间以及巡检数据至地面上的中转车6；
S400，中转车6将接收到的各个识别时间以及巡检数据同步上传至服务器7进行存档。
其中，管道的属性信息包括管道材质、生产时间、直径、流量、归属单位、用途等。
位置信息包括管道的文字位置信息和坐标信息，坐标信息为基于三维地图特定坐标零点下的坐标位置，例如，在地图上，以1km为单位，设定其中一点为零点，那文字位置信息为1#排水管道的管道上的两个身份标签5的位置信息分别为（50.6，64.3,0.0018）、（50.6,64.7,0.0018）……也可将处于同一截管道上基于管道内水流流向的坐标，例如文字位置信息为2#排水管道的管道上两个身份标签5的位置信息为2.7和6.8。其中，坐标信息的具体位置定义方式根据实际需求进行设定。
根据步骤S100-S400所限定的技术方案，通过身份标签5对管道的属性信息以及位置信息进行标记，从而实现管道的分段化信息登记。
通过管道机器人爬行过程中识别管道不同位置的身份标签5实现管道机器人位置的确定，并在同时，通过管道机器人中的摄像头2和探伤仪8进行管道内巡检数据的采集，且在爬行过程中同步将巡检数据发送至中转车6进行数据中转。后期，工作人员根据巡检数据进行分析，以获取管道病态问题，便于及时对管道进行维护。
同时，巡检数据经过中转后同步发送至服务器7进行存档，通过身份标签5和管道机器人的配合，提高管网巡检工作的透明度，同时，通过将巡检数据同步发送至服务器7，提高管道巡检工作效率。
在管道机器人实时上传若干身份标签5的识别时间以及巡检数据至地面上的中转车6前，巡检人员通过服务器7对管道上巡检段的管道上特定的两个身份标签5分别标记为巡检起始标签和巡检截止标签。通过巡检起始标签和巡检截止标签的设定，确定管道机器人巡检的起始和结束节点，从而准确确定管道机器人的巡检数据采集时机，提高管道工作人的工作效率，减少巡检资源的浪费。
例如，设定同一段管道上的2号身份标签5为巡检起始标签，设定6号身份标签5为巡检截止标签，则管道机器人则在到达2号身份标签5并获取2号身份标签5的信息后启动巡检，并持续前进，直至管道机器人在到达6号身份标签5后停止巡检。
而在中转车6将接收到的各个识别时间以及巡检数据同步上传至服务器7进行存档时，服务器7获取管道机器人基于巡检起始标签和巡检截止标签的识别时间，从而通过时间差计算当前管道机器人在巡检起始标签和巡检截止标签之间的爬行时间。
例如，在巡检起始标签处的识别时间为14点34分，在巡检截止标签处的识别时间为14点56分，则爬行时间为22分钟。
通过上述方式获取爬行时间后，服务器7获取巡检起始标签和巡检截止标签的位置信息，以计算获得巡检起始标签和拍巡检截止标签之间的爬行距离，同时计算爬行距离和爬行时间的商值，以获取该管道机器人爬行的平均移动速度。
通过爬行时间以及平均移动速度的记录，便于实现管道机器人运行状态的监测，进而进一步便于管道巡检工作的监管。
进一步的，为进一步提高管道巡检的工作效率，并便于后续巡检数据的查询和统一管理，在中转车6将接收到的各个识别时间以及巡检数据同步上传至服务器7进行存档时，服务器7获取巡检起始标签和巡检截止标签对应的识别时间以及巡检起始标签和巡检截止标签对应的文字位置信息以形成对应巡检数据的命名名称。
例如，巡检数据的命名名称为“1.3.14.34.1#排水管道-1.3.14.56.2#排水管道”，则该命名名称表示为1月3号14点34分至1月3号14点56分于1#至2#排水管道之间的巡检数据。
而且在计算平均移动速度时，在服务器7设定一预设爬行速度区间，通过计算当前管道机器人的平均移动速度后与预设爬行速度区间进行比较，若当前平均移动速度未处于预设爬行速度区间内，即在对应巡检数据的命名名称上进行异常标记，该异常标记可为命名名称字体变色标记、加粗标记或是其他可起到醒目提醒作用的表现形式。
例如，服务器7设定的预设爬行速度区间为3-6米/分钟，若当前管道机器人的平均移动速度为4.5米/分钟，则对应的巡检数据命名名称正常显示，若当前管道机器人的平均移动速度为1.2米/分钟，则表明该管道机器人爬行速度过慢，对应的巡检数据命名名称进行异常标记，便于工作人员及时排查管道机器人设备情况，提高管道巡检的工作效率。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种生态管网管理方法，其特征在于，包括如下步骤：
在管道中设置若干身份标签(5)，该所述身份标签(5)内存储有对应管道的属性信息以及对应的位置信息；
管道机器人在管道内爬行时识别对应位置管道上的身份标签(5)；
管道机器人实时上传若干身份标签(5)的识别时间以及巡检数据至地面上的中转车(6)；
中转车(6)将接收到的各个识别时间以及巡检数据同步上传至服务器(7)进行存档。
2.根据权利要求1所述的一种生态管网管理方法，其特征在于：在管道机器人实时上传若干身份标签(5)的识别时间以及巡检数据至地面上的中转车(6)前，分别标记管道上特定的两个身份标签(5)为巡检起始标签和巡检截止标签。
3.根据权利要求2所述的一种生态管网管理方法，其特征在于：在中转车(6)将接收到的各个识别时间以及巡检数据同步上传至服务器(7)进行存档时，获取管道机器人基于巡检起始标签和巡检截止标签的识别时间以计算获得当前管道机器人在巡检起始标签和巡检截止标签之间的爬行时间。
4.根据权利要求3所述的一种生态管网管理方法，其特征在于：在获取爬行时间后，
获取巡检起始标签和巡检截止标签的位置信息，以计算获得巡检起始标签和巡检截止标签之间的爬行距离；
计算爬行距离和爬行时间的商值，以获取该管道机器人爬行的平均移动速度。
5.根据权利要求4所述的一种生态管网管理方法，其特征在于：在中转车(6)将接收到的各个识别时间以及巡检数据同步上传至服务器(7)进行存档时，获取巡检起始标签和巡检截止标签对应的识别时间以及巡检起始标签和巡检截止标签对应的位置信息以形成对应巡检数据的命名名称。
6.根据权利要求5所述的一种生态管网管理方法，其特征在于：在获取平均移动速度后，与服务器(7)设定的预设爬行速度区间进行比较，若当前平均移动速度未处于预设爬行速度区间内，即在对应巡检数据的命名名称上进行异常标记。
7.一种生态管网管理维护系统，其特征在于，包括：
身份标签(5)，设置有若干个，安装于管道不同位置，所述身份标签(5)内存储有对应管道的属性信息以及对应的位置信息；
管道机器人，包括车体(1)，所述车体(1)上安装有摄像头(2)、探伤仪(8)、识别模块(3)和数据发送模块(4)，摄像头(2)和探伤仪(8)用于输出巡检数据，识别模块(3)用于识别对应位置管道上的身份标签(5)，数据发送模块(4)用于将识别模块(3)获取数据和巡检数据进行发送；
中转车(6)，包括数据接收模块和中转发送模块，数据接收模块用于接收数据发送模块(4)发送的数据和巡检数据，中转发送模块用于将数据接收模块接收的数据和巡检数据发送至服务器(7)。
8.一种管道机器人，其特征在于：包括车体(1)，所述车体(1)上安装有摄像头(2)、探伤仪(8)、识别模块(3)和数据发送模块(4)，摄像头(2)和探伤仪(8)用于输出巡检数据，识别模块(3)用于识别对应位置管道上的身份标签(5)，数据发送模块(4)用于将识别模块(3)获取数据和巡检数据进行发送。
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