CN111272141A - 管道检测方法、装置、系统、机器人和控制设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管道检测方法、装置、系统、机器人和控制设备，应用于管道检测系统，管道检测系统包括机器人、行程检测设备和控制设备，机器人上设置有陀螺仪，控制设备分别与机器人和行程检测设备电性连接，上述管道检测方法通过接收行程检测设备上传的机器人行程数据，接收机器人通过陀螺仪获取并上传的机器人倾角数据，机器人倾角数据与机器人行程数据一一对应，根据机器人行程数据和机器人倾角数据计算出对应的管道变形高度，能够利用上述机器人倾角数据和机器人行程数据计算出对应的管道变形高度，提高了管道测量的效率和便利程度。

Description

管道检测方法、装置、系统、机器人和控制设备

技术领域

本发明涉及检测领域，尤其涉及一种管道检测方法、装置、系统、机器人和控制设备。

背景技术

在对地面管道进行检测时往往通过GPS测量方法进行测量，然而，当设备处于地下管网中时，处于无GPS信号状态，进而难以获取实时的高度数据，即使使用气压传感器，然而地下管网中气压经常异常，且高度值变化不大，难以测出管壁的沉降变化。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种管道检测方法、装置、系统、机器人和控制设备，能够通过利用设置有陀螺仪的机器人测量出对应的机器人倾角数据，以及通过利用收线车测量数机器人行程数据，进而利用上述机器人倾角数据和机器人行程数据计算出对应的管道变形高度，提高了管道测量的效率和便利程度。

一种管道检测方法，应用于管道检测系统，管道检测系统包括机器人、行程检测设备和控制设备，机器人上设置有陀螺仪，控制设备分别与机器人和行程检测设备电性连接，管道检测方法包括：

接收行程检测设备上传的机器人行程数据；

接收机器人通过陀螺仪获取并上传的机器人倾角数据，机器人倾角数据与机器人行程数据一一对应；

根据机器人行程数据和机器人倾角数据计算出对应的管道变形高度。

在一个实施例中，根据机器人行程数据和机器人倾角数据计算出管道沉降高度的步骤包括：

结合预设倾角数据基准，计算每个机器人倾角数据相对于前一机器人倾角数据的倾角变化差值；

结合预设行程数据基准，计算每个机器人行程数据相对于前一机器人行程数据的行程变化差值；

根据倾角变化差值和行程变化差值计算出每个机器人行程数据对应的管道变形高度。

在一个实施例中，根据倾角变化差值和行程变化差值计算出每个机器人行程数据对应的管道变形高度的计算公式包括：

ΔH＝Sin(Δβ*π/180)*ΔX

其中，ΔX表示所述行程变化差值，Δβ表示所述倾角变化差值，ΔH表示每个机器人行程数据对应的管道变形高度。

在一个实施例中，上述管道检测方法还包括：

根据每个机器人行程数据对应的管道变形高度确定管道变形图。

此外，还提供一种管道检测装置，应用于管道检测系统，管道检测系统包括机器人、行程检测设备和控制设备，机器人上设置有陀螺仪，机器人和行程检测设备电性连接，控制设备分别与机器人和行程检测设备电性连接，管道检测装置包括：

行程数据接收单元，用于接收行程检测设备上传的机器人行程数据；

倾角数据接收单元，用于接收机器人通过陀螺仪获取并上传的机器人倾角数据，机器人倾角数据与机器人行程数据一一对应；

变形高度计算单元，用于根据机器人行程数据和机器人倾角数据计算出对应的管道变形高度。

此外，还提供一种管道检测系统，管道检测系统包括机器人、行程检测设备和控制设备，机器人上设置有陀螺仪，控制设备分别与机器人和行程检测设备电性连接；

机器人还用于在管道行进以使行程检测设备获取机器人行程数据，并发送至控制设备；

机器人还用于通过陀螺仪获取对应的机器人倾角数据，机器人倾角数据与机器人行程数据一一对应，机器人还用于将机器人倾角数据发送至控制设备以使控制设备根据机器人行程数据和机器人倾角数据计算出对应的管道变形高度。

在一个实施例中，行程检测设备采用收线车，收线车与机器人通过电缆连接，收线车上设置有处理器和旋转编码器，处理器用于记录旋转编码器对应的收线信息，并根据收线信息获取到旋转编码器对应的脉冲计数值，根据脉冲计数值生成对应的机器人行程数据。

此外，还提供一种机器人，应用于管道检测系统，管道检测系统还包括行程检测设备和控制设备，机器人上设置有陀螺仪，机器人用于分别与控制设备和行程检测设备电性连接；

机器人还用于在管道行进以使行程检测设备获取机器人行程数据，并发送至控制设备；

机器人还用于通过陀螺仪获取对应的机器人倾角数据，机器人倾角数据与机器人行程数据一一对应，机器人还用于将机器人倾角数据并发送至控制设备以使控制设备根据机器人行程数据和机器人倾角数据计算出对应的管道变形高度。

此外，还提供一种控制设备，包括存储器以及处理器，存储器用于存储计算机程序，处理器运行计算机程序以使控制设备执行上述管道检测方法。

此外，还提供一种可读存储介质，可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序在被处理器运行时执行上述管道检测方法。

上述管道检测方法，应用于管道检测系统，管道检测系统包括机器人、行程检测设备和控制设备，机器人上设置有陀螺仪，控制设备分别与机器人和行程检测设备电性连接，通过接收行程检测设备上传的机器人行程数据，接收机器人通过陀螺仪获取并上传的机器人倾角数据，机器人倾角数据与机器人行程数据一一对应，根据机器人行程数据和机器人倾角数据计算出对应的管道变形高度，能够通过利用设置有陀螺仪的机器人测量出对应的机器人倾角数据，以及通过利用收线车测量数机器人行程数据，进而利用上述机器人倾角数据和机器人行程数据计算出对应的管道变形高度，提高了管道测量的效率和便利程度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，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本发明保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。

图1为一个实施例中提供的一种管道检测方法的流程示意图；

图2为一个实施例中提供的一种计算每个机器人行程数据对应的管道变形高度的方法流程示意图；

图3为一个实施例中计算每个机器人行程数据对应的管道变形高度的界面示意图；

图4为另一个实施例中提供的一种管道检测方法的流程示意图；

图5为另一个实施例中提供的一种管道检测装置的结构框图；

图6为一个实施例中提供的一种管道检测系统的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，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。

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。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

在下文中，将更全面地描述本公开的各种实施例。本公开可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本公开的各种实施例限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本公开理解为涵盖落入本公开的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。

在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。

图1为一个实施例中提供的一种管道检测方法的流程示意图，应用于管道检测系统，管道检测系统包括机器人、行程检测设备和控制设备，机器人上设置有陀螺仪，控制设备分别与机器人和行程检测设备电性连接，上述管道检测方法包括以下步骤：

步骤S110，接收行程检测设备上传的机器人行程数据。

其中，行程检测设备用于测量机器人在管道内部行进时对应的机器人行程数据，然后将上述机器人行程数据发送至控制设备。

在一个实施例中，行程检测设备采用可采用收线车，收线车与机器人通过电缆连接，收线车上设置有处理器和旋转编码器，处理器用于记录旋转编码器对应的收线信息，并根据收线信息获取到旋转编码器对应的脉冲计数值，根据脉冲计数值生成对应的机器人行程数据。

在一个实施例中，上述行程检测设备采用RS485通信方式将上述机器人行程数据发送至控制设备。

步骤S120，接收机器人通过陀螺仪获取并上传的机器人倾角数据，机器人倾角数据与机器人行程数据一一对应。

其中，机器人设置的陀螺仪能够测量出机器人在管道内部行进时对应的机器人车体的倾角数据。

其中，机器人上设置的中央处理器能够根据车体的整体运动情况获取到陀螺仪设置的电压值，再换算成对应的倾角数据，然后通过专有通讯协议将上述机器人倾角数据发送至上述控制设备。

在一个实施例中，上述专有通讯协议采用RS485通讯协议。

步骤S130，根据机器人行程数据和机器人倾角数据计算出对应的管道变形高度。

上述管道检测方法，能够通过利用设置有陀螺仪的机器人测量出对应的机器人倾角数据，以及通过利用收线车测量数机器人行程数据，进而利用上述机器人倾角数据和机器人行程数据计算出对应的管道变形高度，提高了管道测量的效率和便利程度。

在一个实施例中，如图2所示，步骤S130包括：

步骤S132，结合预设倾角数据基准，计算每个机器人倾角数据相对于前一机器人倾角数据的倾角变化差值。

其中，机器人在管道内部行进过程当中，由于管道内部可能存在凸起或者凹陷的情况，此时采集的每个机器人倾角数据均反映了机器人整个车体运动的情况，在结合预设倾角数据基准的基础上，可进一步能够计算每个机器人倾角数据相对于前一机器人倾角数据的倾角变化差值。

步骤S134，结合预设行程数据基准，计算每个机器人行程数据相对于前一机器人行程数据的行程变化差值。

其中，机器人在管道内部行进过程当中，由于管道内部可能存在凸起或者凹陷的情况，在给定的预设行程数据基准基础上，通过计算每个机器人行程数据相对于前一机器人行程数据的行程变化差值，能够为后续计算对应的管道变形高度差值奠定基础。

步骤S136，根据倾角变化差值和行程变化差值计算出每个机器人行程数据对应的管道变形高度。

在给定的管道参考高度基准上，根据倾角变化差值和行程变化差值能够计算出每个机器人行程数据对应的管道沉降高度或者管道凸起高度。

在一个实施例中，步骤S136中对应的计算公式包括：

ΔH＝Sin(Δβ*π/180)*ΔX

其中，ΔX表示行程变化差值，Δβ表示倾角变化差值，ΔH表示每个机器人行程数据对应的管道变形高度。

其中，第一个机器人行程数据对应的管道变形高度需要与预设管道高度基准作为参考数据进行计算。

在一个实施例中，如图3所示，机器人在从管道入口进入管道后，沿着管道行进，当遇到凹陷时，机器人开始进入向下滑坡状态，此时对于采集的每个机器人行程数据而言，相对于前一机器人行程数据，此时，ΔX表示行程变化差值，Δβ表示倾角变化差值，ΔH表示每个机器人行程数据对应的管道变形高度。

在一个实施例中，如图4所示，上述管道检测方法还包括：

步骤S140，根据每个机器人行程数据对应的管道变形高度确定管道变形图。

其中，在获取每个机器人行程数据对应的管道变形高度之后，可进一步绘制出对应的总体管道变形图，便于查看管道总体的变形情况。

此外，如图5所示，还提供一种管道检测装置200，应用于管道检测系统，管道检测系统包括机器人、行程检测设备和控制设备，机器人上设置有陀螺仪，机器人和行程检测设备电性连接，控制设备分别与机器人和行程检测设备电性连接，管道检测装置200包括：

行程数据接收单元210，用于接收行程检测设备上传的机器人行程数据。

倾角数据接收单元220，用于接收机器人通过陀螺仪获取并上传的机器人倾角数据，机器人倾角数据与机器人行程数据一一对应。

变形高度计算单元230，用于根据机器人行程数据和机器人倾角数据计算出对应的管道变形高度。

此外，如图6所示，还提供一种管道检测系统300，管道检测系统300包括机器人310、行程检测设备320和控制设备330，机器人310上设置有陀螺仪312，控制设备330分别与机器人310和行程检测设备320电性连接；

机器人310还用于在管道行进以使行程检测设备320获取机器人行程数据，并发送至控制设备330；

机器人310还用于通过陀螺仪312获取对应的机器人倾角数据，机器人倾角数据与机器人行程数据一一对应，机器人310还用于将机器人倾角数据发送至控制设备330以使控制设备330根据机器人行程数据和机器人倾角数据计算出对应的管道变形高度。

在一个实施例中，行程检测设备320采用收线车，收线车与机器人通过电缆连接，收线车上设置有处理器和旋转编码器，处理器用于记录旋转编码器对应的收线信息，并根据收线信息获取到旋转编码器对应的脉冲计数值，根据脉冲计数值生成对应的机器人行程数据。

其中，旋转编码器通过记录线缆对应的收线长度信息以反映机器人行程数据。

此外，如图6所示，还提供一种机器人310，应用于上述管道检测系统300，机器人310上设置有陀螺仪312，机器人310用于分别与控制设备330和行程检测设备320电性连接；

机器人310还用于在管道行进以使行程检测设备320获取机器人行程数据，并发送至控制设备330；

机器人310还用于通过陀螺仪312获取对应的机器人倾角数据，机器人倾角数据与机器人行程数据一一对应，机器人310还用于将机器人倾角数据并发送至控制设备330以使控制设备330根据机器人行程数据和机器人倾角数据计算出对应的管道变形高度。

此外，如图6所示，还提供一种控制设备330，包括存储器以及处理器，存储器用于存储计算机程序，处理器运行计算机程序以使控制设备330执行上述管道检测方法。

此外，一种可读存储介质，可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序在被处理器运行时执行上述管道检测方法。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是智能手机、个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种管道检测方法，其特征在于，应用于管道检测系统，所述管道检测系统包括机器人、行程检测设备和控制设备，所述机器人上设置有陀螺仪，所述控制设备分别与所述机器人和所述行程检测设备电性连接，所述管道检测方法包括：

接收所述行程检测设备上传的机器人行程数据；

接收所述机器人通过所述陀螺仪获取并上传的机器人倾角数据，所述机器人倾角数据与所述机器人行程数据一一对应；

根据所述机器人行程数据和所述机器人倾角数据计算出对应的管道变形高度。

2.根据权利要求1所述的管道检测方法，其特征在于，所述根据所述机器人行程数据和所述机器人倾角数据计算出管道沉降高度的步骤包括：

结合预设倾角数据基准，计算每个机器人倾角数据相对于前一机器人倾角数据的倾角变化差值；

结合预设行程数据基准，计算每个机器人行程数据相对于前一机器人行程数据的行程变化差值；

根据所述倾角变化差值和所述行程变化差值计算出每个机器人行程数据对应的管道变形高度。

3.根据权利要求2所述的管道检测方法，其特征在于，所述根据所述倾角变化差值和所述行程变化差值计算出每个机器人行程数据对应的管道变形高度的计算公式包括：

ΔH＝Sin(Δβ*π/180)*ΔX

其中，ΔX表示所述行程变化差值，Δβ表示所述倾角变化差值，ΔH表示每个机器人行程数据对应的管道变形高度。

4.根据权利要求2所述的管道检测方法，其特征在于，所述管道检测方法还包括：

根据每个机器人行程数据对应的管道变形高度确定管道变形图。

5.一种管道检测装置，其特征在于，应用于管道检测系统，所述管道检测系统包括机器人、行程检测设备和控制设备，所述机器人上设置有陀螺仪，所述机器人和所述行程检测设备电性连接，所述控制设备分别与所述机器人和所述行程检测设备电性连接，所述管道检测装置包括：

行程数据接收单元，用于接收所述行程检测设备上传的机器人行程数据；

倾角数据接收单元，用于接收所述机器人通过所述陀螺仪获取并上传的机器人倾角数据，所述机器人倾角数据与所述机器人行程数据一一对应；

变形高度计算单元，用于根据所述机器人行程数据和所述机器人倾角数据计算出对应的管道变形高度。

6.一种管道检测系统，其特征在于，所述管道检测系统包括机器人、行程检测设备和控制设备，所述机器人上设置有陀螺仪，所述控制设备分别与所述机器人和所述行程检测设备电性连接；

所述机器人还用于在所述管道行进以使所述行程检测设备获取机器人行程数据，并发送至所述控制设备；

所述机器人还用于通过所述陀螺仪获取对应的机器人倾角数据，所述机器人倾角数据与所述机器人行程数据一一对应，所述机器人还用于将所述机器人倾角数据发送至所述控制设备以使所述控制设备根据所述机器人行程数据和所述机器人倾角数据计算出对应的管道变形高度。

7.根据权利要求6所述的管道检测系统，所述行程检测设备采用收线车，所述收线车与所述机器人通过电缆连接，所述收线车上设置有处理器和旋转编码器，所述处理器用于记录所述旋转编码器对应的收线信息，并根据所述收线信息获取到所述旋转编码器对应的脉冲计数值，根据所述脉冲计数值生成对应的机器人行程数据。

8.一种机器人，其特征在于，应用于管道检测系统，所述管道检测系统还包括行程检测设备和控制设备，所述机器人上设置有陀螺仪，所述机器人用于分别与所述控制设备和所述行程检测设备电性连接；

所述机器人还用于在所述管道行进以使所述行程检测设备获取机器人行程数据，并发送至所述控制设备；

所述机器人还用于通过所述陀螺仪获取对应的机器人倾角数据，所述机器人倾角数据与所述机器人行程数据一一对应，所述机器人还用于将所述机器人倾角数据并发送至所述控制设备以使所述控制设备根据所述机器人行程数据和所述机器人倾角数据计算出对应的管道变形高度。

9.一种控制设备，其特征在于，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述控制设备执行权利要求1至4中任一项所述的管道检测方法。

10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器运行时执行权利要求1至4中任一项所述的管道检测方法。

Images