CN111650964A - 一种长距离输调水工程结构缺陷探测平台 - Google Patents

一种长距离输调水工程结构缺陷探测平台 Download PDF

Info

Publication number
CN111650964A
CN111650964A CN202010504722.6A CN202010504722A CN111650964A CN 111650964 A CN111650964 A CN 111650964A CN 202010504722 A CN202010504722 A CN 202010504722A CN 111650964 A CN111650964 A CN 111650964A
Authority
CN
China
Prior art keywords
base
water
underwater
connecting rod
detection box
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010504722.6A
Other languages
English (en)
Inventor
杨宏伟
杨阳
胡江
陈晓璐
余梦雪
刘敬洋
叶伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Construction And Administration Bureau Of South-To-North Water Diversion Middle Route Project
Nanjing Hydraulic Research Institute of National Energy Administration Ministry of Transport Ministry of Water Resources
Original Assignee
Construction And Administration Bureau Of South-To-North Water Diversion Middle Route Project
Nanjing Hydraulic Research Institute of National Energy Administration Ministry of Transport Ministry of Water Resources
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Construction And Administration Bureau Of South-To-North Water Diversion Middle Route Project, Nanjing Hydraulic Research Institute of National Energy Administration Ministry of Transport Ministry of Water Resources filed Critical Construction And Administration Bureau Of South-To-North Water Diversion Middle Route Project
Priority to CN202010504722.6A priority Critical patent/CN111650964A/zh
Publication of CN111650964A publication Critical patent/CN111650964A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/10—Simultaneous control of position or course in three dimensions
    • G05D1/101—Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60F—VEHICLES FOR USE BOTH ON RAIL AND ON ROAD; AMPHIBIOUS OR LIKE VEHICLES; CONVERTIBLE VEHICLES
    • B60F3/00—Amphibious vehicles, i.e. vehicles capable of travelling both on land and on water; Land vehicles capable of travelling under water
    • B60F3/0061—Amphibious vehicles specially adapted for particular purposes or of a particular type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F03B17/06—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S10/00—PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power
    • H02S10/10—PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power including a supplementary source of electric power, e.g. hybrid diesel-PV energy systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Abstract

本发明公开了一种长距离输调水工程结构缺陷探测平台，包括探测箱、浮板、水上全景设备、无人巡查飞机、水下全景设备、连杆、基座、连轴、滚轴、滚轮；浮板位于探测箱两侧，水上全景设备位于探测箱上部，水下全景设备位于探测箱底，部探测箱前部设有进水口，探测箱下部通过连杆与基座相连接；所述的基座通过连轴与滚轴连接，滚轴为滚轮的轴；本发明能够在河道、渠道中运行，搭载摄像头、激光、声呐等设备，实现长距离、自动化的长距离输调水工程结构缺陷探测作业目标。

Description

一种长距离输调水工程结构缺陷探测平台
背景技术
随着现代科学技术的进步，对水利工程结构的检测和探测从人工逐渐实现了自动化，各种自动化机械设备具有轻便、自动、智能的特点，其工作效率高、费用低，同时能够替代人工在一些危险的环境中进行工作，避免了作业人员面临的耗时和危险。
但这些设备用于国内现有的长距离的输调水工程中，存在诸多不足。例如国内南水北调等长距离输调水工程的渠道、河道长度长，水闸、水坝、泵站结构多样，地形复杂。现有的检测设备大部分需要电缆连接供电，用于长距离的探测非常不便；此外，大部分设备只能够在水下或者水上进行作业，功能状态单一，遇到水下的阻碍或闸坝、复杂地形问题，便无法开展作业。
为此，需要一种无需供电、能够自动在水中、水面和水上坡地皆能移动，适应复杂环境，功能状态多样，能够长时间作业的探测平台。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术的不足，本发明提供一种长距离输调水工程结构缺陷探测平台，能够在河道、渠道边坡和水中运行，搭载摄像头、激光、声呐等设备，实现长距离、自动化的长距离输调水工程结构缺陷探测作业目标。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明提出的一种长距离输调水工程结构缺陷探测平台，包括探测箱、浮板、水上全景设备、无人巡查飞机、水下全景设备、连杆、基座、连轴、滚轴、滚轮；浮板位于探测箱两侧，水上全景设备位于探测箱上部，水下全景设备位于探测箱底，探测箱前部设有进水口，探测箱下部通过连杆与基座相连接；所述的基座通过连轴与滚轴连接，滚轴为滚轮的轴；
所述的探测箱上表面设有太阳能板，内部设有锂电池，能够通过太阳能板获取能量进行充电；所述的水上全景设备顶部为无人巡查飞机的起落台，无人巡查飞机底部和起落台设有电磁充电模块，在无人巡查飞机停驻在起落台上时，能够进行无人巡查飞机的充电；
所述的进水口内部设有水质监测设备和水力充电设备，水质监测设备能够对水体进行水质监测，进水口逆向水流方向时，水流能够驱动水力充电设备向锂电池充电；
所述的滚轮设有轮叶，能够在淤泥表面行走，同时能够推动水体反作用前行；所述的基座底部设有齿钉，齿钉尖端为弯折形状，能够插入不平整表面，阻止向弯折方向的滑动；
所述的连杆中部设有伸缩节，连杆与基座通过转向球节连接，连杆可伸缩和转动，探测箱漂浮在水面上，通过连杆的伸缩将基座、连轴、滚轴和滚轮沉入水底，使滚轮与渠道底部接触；所述的滚轮能够转动，带动基座前进后退，每个滚轮的2个连轴可分别一伸一缩，使滚轮能够左右转动，带动基座转向；通过连杆的伸缩和转动，基座带动探测箱在水面移动和转向，进入水下行走状态，实现水上全景设备和水下全景设备无死角的全方位探测。
作为优选，连杆收缩，将基座、连轴、滚轴和滚轮沉收拢在探测箱底部，通过滚轮转动进入水面游动状态。
作为优选，连杆带动基座转动，实现齿钉尖端向顺水流方向，连杆伸张将基座压入渠道底部，通过齿钉锚固基座，实现水中固定状态。
作为优选，连杆带动基座转动，将基座贴合渠道斜坡，齿钉尖端斜向下插地，阻止向下滑动，通过滚轮转动，实现坡面爬行状态。
作为优选，在水中固定状态时，能够进行无人巡查飞机起停、充电；在水下行走状态时，可控制行走速度和方向，搭载红外线、摄像机、声呐设备进行水上和水下的探测；当遇到需躲避水底障碍物、快速到达探测部位需要时，能够进行水面游动状态；当遇到船闸、堤坝时，能够进行地面爬坡，绕过河道中障碍物。
本发明取得以下有益效果：
针对长距离输调水工程地形复杂、环境多样的特点，本发明具有水下行走、水面游动、水中固定、坡面爬行共四种状态，适用于水上和水下探测、快速移动、充电、绕开水中障碍、坡面探测等多种场景需求；设有太阳能和水利充电，能够长时间长距离的工作；平台水上全景设备、水下全景设备可搭载各种探测装置；滚轮能够实现地面、水中和水底行走功能；基座通过齿钉实现水底固定和坡面抗滑的功能；搭载无人机能够进行空中巡查。综合实现水上、水下、陆地、空中多方位的探测作业。
附图说明
图1 为本发明一实施例水下行走状态示意图。
图2为本发明一实施例水中固定状态示意图。
图3为本发明一实施例水面游动状态示意图。
图4 为本发明一实施例坡面爬坡状态示意图。
图5 为本发明结构示意图。
图6 为本发明基座和连杆结构示意图。
图中符号说明：
包括探测箱1、浮板2、水上全景设备3、无人巡查飞机4、水下全景设备5、连杆6、基座7、连轴8、滚轴9、滚轮10、进水口11、太阳能板12、起落台13、轮叶14、齿钉15、伸缩节16、转向球节17。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1到图6所示，该发明包括一套探测平台，包含有无人巡查飞机4，水上全景设备3搭载全景照相机、水下全景设备5搭载声呐和摄像机，用于河道的结构缺陷探测。
首先，将探测平台放入水中，连杆6为收缩，进入水面游动状态，按照探测目标，探测平台游动到河道中央；连杆6伸长将前后滚轮10坐落在河底，顺水流方向从上游向下游进行水下行走，同时全景照相机和声呐开始进行水上和水下的探测，。
当探测到水下结构有结构缺陷可能时，探测平台移动到缺陷部位，进入水中固定状态，探测设备开始高精度探测并记录探测数据。
当探测到水上结构有结构缺陷可能时，探测平台进入水中固定状态，无人巡查飞机4起飞，无人巡查飞机4接近水上结构缺陷部位，开始进行巡查和数据记录。
当锂电池电量低于30%时，探测平台进入水中固定状态，探测箱1调整方向使进水口11逆向水流方向，进行充电。
当需要快速移动到某一目标或者水下有障碍时，探测平台进入水面游动状态。当河道上有水闸、堤防、涵管时，探测平台进入地面爬坡状态，绕过障碍后再次进入河道中。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种长距离输调水工程结构缺陷探测平台，包括探测箱（1）、浮板（2）、水上全景设备（3）、无人巡查飞机（4）、水下全景设备（5）、连杆（6）、基座（7）、连轴（8）、滚轴（9）、滚轮（10）；浮板（2）位于探测箱（1）两侧，水上全景设备（3）位于探测箱（1）上部，水下全景设备（5）位于探测箱（1）底，探测箱（1）前部设有进水口（11），探测箱（1）下部通过连杆（6）与基座（7）相连接；所述的基座（7）通过连轴（8）与滚轴（9）连接，滚轴（9）为滚轮（10）的轴；
所述的探测箱（1）上表面设有太阳能板（12），内部设有锂电池，能够通过太阳能板（12）获取能量进行充电；所述的水上全景设备（3）顶部为无人巡查飞机的起落台（13），无人巡查飞机底部和起落台（13）设有电磁充电模块，在无人巡查飞机停驻在起落台（13）上时，能够进行无人巡查飞机的充电；
所述的进水口（11）内部设有水质监测设备和水力充电设备，水质监测设备能够对水体进行水质监测，进水口（11）逆向水流方向时，水流能够驱动水力充电设备向锂电池充电；
所述的滚轮（10）设有轮叶（14），能够在淤泥表面行走，同时能够推动水体反作用前行；所述的基座（7）底部设有齿钉（15），齿钉（15）尖端为弯折形状，能够插入不平整表面，阻止向弯折方向的滑动；
所述的连杆（6）中部设有伸缩节（16），连杆（6）与基座（7）通过转向球节（17）连接，连杆（6）可伸缩和转动，探测箱（1）漂浮在水面上，通过连杆（6）的伸缩将基座（7）、连轴（8）、滚轴（9）和滚轮（10）沉入水底，使滚轮（10）与渠道底部接触；所述的滚轮（10）能够转动，带动基座（7）前进后退，每个滚轮（10）的2个连轴（8）可分别一伸一缩，使滚轮（10）能够左右转动，带动基座（7）转向；通过连杆（6）的伸缩和转动，基座（7）带动探测箱（1）在水面移动和转向，进入水下行走状态，实现水上全景设备（3）和水下全景设备（5）无死角的全方位探测。
2.根据权利要求1所述的一种长距离输调水工程结构缺陷探测平台，所述的连杆（6）收缩，将基座（7）、连轴（8）、滚轴（9）和滚轮（10）沉收拢在探测箱（1）底部，通过滚轮（10）转动进入水面游动状态。
3.根据权利要求2所述的一种长距离输调水工程结构缺陷探测平台，所述的连杆（6）带动基座（7）转动，实现齿钉（15）尖端向顺水流方向，连杆（6）伸张将基座（7）压入渠道底部，通过齿钉（15）锚固基座（7），实现水中固定状态。
4.根据权利要求3所述的一种长距离输调水工程结构缺陷探测平台，所述的连杆（6）带动基座（7）转动，将基座（7）贴合渠道斜坡，齿钉（15）尖端斜向下插地，阻止向下滑动，通过滚轮（10）转动，实现坡面爬行状态。
5.根据权利要求4所述的一种长距离输调水工程结构缺陷探测平台，在水中固定状态时，能够进行无人巡查飞机起停、充电；在水下行走状态时，可控制行走速度和方向，搭载红外线、摄像机、声呐设备进行水上和水下的探测；当遇到需躲避水底障碍物、快速到达探测部位需要时，能够进行水面游动状态；当遇到船闸、堤坝时，能够进行地面爬坡，绕过河道中障碍物。
CN202010504722.6A 2020-06-05 2020-06-05 一种长距离输调水工程结构缺陷探测平台 Pending CN111650964A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010504722.6A CN111650964A (zh) 2020-06-05 2020-06-05 一种长距离输调水工程结构缺陷探测平台

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010504722.6A CN111650964A (zh) 2020-06-05 2020-06-05 一种长距离输调水工程结构缺陷探测平台

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111650964A true CN111650964A (zh) 2020-09-11

Family

ID=72347148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010504722.6A Pending CN111650964A (zh) 2020-06-05 2020-06-05 一种长距离输调水工程结构缺陷探测平台

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111650964A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113064450A (zh) * 2021-04-01 2021-07-02 河海大学 一种基于退火算法的量子粒子群求解无人机路径规划方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113064450A (zh) * 2021-04-01 2021-07-02 河海大学 一种基于退火算法的量子粒子群求解无人机路径规划方法
CN113064450B (zh) * 2021-04-01 2022-02-08 河海大学 一种基于退火算法的量子粒子群求解无人机路径规划方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109515661B (zh) 一种通用型水下航行器接驳充电系统的工作方法
CN104834325B (zh) 一种漂浮式太阳能发电单轴跟踪系统及其控制方法
CN111650964A (zh) 一种长距离输调水工程结构缺陷探测平台
CN105173019A (zh) 一种水上垃圾收集船
CN209224073U (zh) 一种自动充电和扫障碍的巡检机器人
CN106400729A (zh) 一种组合式移动泵站
CN110588925A (zh) 大直径长引水隧洞水下检测机器人系统
CN107737755B (zh) 一种基于水利发电的智能移动清污系统及其控制方法
CN107878669A (zh) 智慧水面监测三体船
CN111152678B (zh) 基于水面光伏的无人机充电装置及其充电系统
CN113733829A (zh) 线性渠堤表面及内部病害检测的水陆两栖机器人系统及方法
CN115387423B (zh) 螺旋推进式海陆两栖垃圾清理智能机器人及其控制方法
CN116101000A (zh) 一种水陆两栖巡查管护车
CN113665754B (zh) 一种太阳能智能水面漂浮物清理船
CN218496775U (zh) 履带式船体水下检测装置
CN108306575A (zh) 水上漂浮光伏阵列
CN109763532A (zh) 一种大坝泄洪洞水下清淤系统
CN209686492U (zh) 一种深水可视配套清淤装置
CN210802397U (zh) 一种基于土木工程用平整度检测装置
CN113619740A (zh) 基于全固态激光雷达的无人水面垃圾清理船及工作方法
CN202830915U (zh) 偏置式太阳能定向线聚光沙漠表面硬化系统
CN113863246B (zh) 一种海洋垃圾收集装置
CN220352770U (zh) 一种太阳能水面清洁机器人
RU2776956C1 (ru) Мобильный быстроразвёртываемый автономный пост технического наблюдения для контроля обстановки на прибрежных и сухопутных участках и территориях
CN117959981A (zh) 一种城市黑臭水体底泥原位处理装置及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20200911