CN111750280B - 检测设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于检测结构上的固定装置的检测设备(10)，包括：可定位在该结构的上部位置的支撑件(20)、缆线(300)、支承件(400)、以及检测单元(100)，其连接至支承件(400)，并布置成透过缆线(300)经由支承件(400)从支撑件(20)悬挂下来，以到达该结构的一侧，以用于检测固定装置。检测设备(10)包括移动手段(500)，其适于相对于固定装置移动缆线(300)并进而移动检测单元(100)。缆线(300)包括至少三个部分(301至303)，该至少三个部分布置成在假想水平面上形成多边形布置，以为检测单元(100)提供相对稳定的悬挂，以在悬挂时最小化检测单元(100)的横向位移。

Description

检测设备
技术领域
本发明涉及一种检测设备，该检测设备特别但非排他地用于检测气体管道的维修和/或气体泄漏。
背景技术
安装在高墙、特别是建筑物的墙壁或侧面上的固定装置(例如气体管道或固定装置)的故障或损坏是难以检测的，或者难以出于一般维修目的而检测。
如果在相邻楼层上有窗户的话，可以从附近的窗户靠近安装在墙壁或建筑物上的气体管道，或者可能必须在悬空操作台或托架中从顶部下降，否则可能需要脚手架。但是，所有这些检测在准备工作和时间上，特别是在工作场所安全方面，都可能有问题或存在缺点。
本发明试图通过提供一种新的或以其他方式改进的检测设备，来消除或至少减轻该问题或缺点。
发明内容
根据本发明，提供了一种用于检测结构上的固定装置的检测设备，包括：可定位在该结构的上部位置的支撑件、柔性构件、支承件、以及检测单元，其连接至支承件，并布置成透过柔性构件经由支承件从支撑件悬挂下来，以到达该结构的一侧，以用于检测固定装置。检测设备包括移动手段，其适于相对于固定装置移动柔性构件并进而移动检测单元。柔性构件包括至少三个部分，该至少三个部分布置成在假想水平面上形成多边形布置，以为检测单元提供相对稳定的悬挂，以在悬挂时最小化检测单元的横向位移。
优选地，柔性构件的至少三个部分由三个部分组成，该三个部分布置成跨越假想水平面形成三角形布置。
优选地，柔性构件的至少三个部分跨越假想水平面彼此重叠。
在优选实施例中，柔性构件通过在支撑件和支承件之间穿过或来回延伸多次，从支撑件上悬挂支承件，因此提供了多点悬挂系统，以实现稳定性以最小化检测单元的横向位移，优选地为三次，优选地提供了一种三点悬挂系统。
更优选地，该至少三个部分彼此尽可能宽地间隔开，从而最大化多点悬挂系统的横截面面积。
另外更优选地，多点悬挂系统的横截面尺寸至少等于悬挂在其上的检测单元的覆盖区域的大小。
在优选实施例中，跨越假想水平面的多边形布置具有类似于或大致为规则多边形的横截面。
优选地，柔性构件沿着其长度延伸到锚定位置和/或在锚定位置处转动，从而限定了柔性构件的至少三个部分。
更优选地，在支撑件处具有第一组上锚固位置，在支承件处具有第二组下锚固位置，柔性构件的至少三个部分跨越上锚固位置和下锚固位置延伸。
另外更优选地，柔性构件的至少三个部分中的每个部分跨越相应的一对上锚固位置和下锚固位置延伸。
优选地，柔性构件具有至少三个部分的最外部分的前端和最内部分的尾端，最外部分的前端在一个方向上延伸，并且连接至支承件处的一个锚定位置，最内部分的尾端沿相反方向延伸超过支撑件上的一个锚定位置并返回到移动手段。
优选地，在大部分锚固位置处设置有辊，柔性构件围绕辊延伸并转动。
进一步优选地，至少一部分的辊包括带轮。
进一步优选地，辊包括在支撑件处的第一组上辊和在支承件处的第二组下辊，柔性构件的至少三个部分跨越第一组上辊和第二组下辊延伸。
优选地，柔性构件包括沿其长度的整体一件式构件。
优选地，柔性构件包括缆线或钢线。
优选地，支承件具有与多边形布置的形状相对应的外形。
优选地，支承件至少部分地由平面构件提供支承件，该平面构件优选地布置成在大致水平位置延伸。
在优选实施例中，支承件包括支撑检测单元的三轴稳定装置。
更优选地，支承件具有主体，在主体下方连接三轴稳定装置，并将检测单元支撑在另一下部位置。
进一步更优选地，支承件具有辅助主体，该辅助主体从主体向下延伸到检测单元下方的、附接有配重的位置。
又进一步更优选地，辅助主体包括围绕检测单元的框架。
优选地，检测单元包括图像捕获装置和气体检测器中的至少一个。
优选地，检测设备包括与检测单元相关联的发射器，以用于发送由检测单元提供的输出信号。
优选地，检测设备包括接近传感器，其设置在支承件上或与支承件一起移动，并且布置成面向下，接近传感器的范围有限，以用于感测在范围内的物体的接近。
优选地，检测设备包括柔性安全构件，其布置成经由防坠器从支撑件延伸到支承件，以防止支承件意外地自由下落。
附图说明
现在通过参考附图，仅通过举例的方式更具体地描述本发明，附图中：
图1是根据本发明的检测设备的实施例的透视图；
图2是由支承件的稳定装置支撑的检测单元的透视图，它们都是图1的检测设备的部件；
图3是图2的与支承件的辅助主体并排的检测单元和稳定装置的另一透视图；
图4是图3的部件的另一透视图，其还描绘了支承件的主体；
图5是类似于图4的透视图，其显示了全部部件组装成操作中待悬挂的总成；
图6是类似于图1的检测设备的透视图，其中没有图5的悬挂总成；
图7是类似于图6的检测设备的透视图，其包括悬挂总成，并且还显示了用于悬挂的缆线最初如何从检测设备的支撑件上穿出；
图8是继图7之后的检测设备的透视图，其显示了缆线如何穿出以到达悬挂总成；
图9是继图8之后的检测设备的透视图，其显示了缆线如何穿过悬挂总成；
图10是继图9之后的检测设备的透视图，其显示了如何将缆线穿回到支撑件上；
图11是继图10之后的检测设备的透视图，其显示了缆线如何穿出以再次到达悬挂总成；以及
图12是继图11之后的检测设备的透视图，其显示了如何将安全缆线从支撑件穿出到悬挂总成，到达如图1所示的悬挂总成。
具体实施方式
参照附图的图1至图12，其显示了体现本发明的检测设备10，检测设备10用于检测结构的壁20或类似物上的固定装置。在该特定实施例中，待检测的固定装置是安装在建筑物外部的壁20上的、用于供应气态燃料(例如本文所述的煤气(或民用燃气)或LPG气体或天然气)的气体管道，其出于维修目的需要定期检测，或在任何时间响应泄漏或可疑泄漏的报告而进行检测，以进行紧急维修。安装在远离地面的较高位置处的气体管道难以接近，对此，检测设备10派上用场。
以检测单元100作为关键器械，检测设备10包括可定位在建筑物的上部位置的支撑件200、从支撑件200延伸的柔性构件300、以及支承件400，检测单元100透过支承件400连接到柔性构件300的自由端或展开部分310。检测单元100附接到支承件400，并且布置成经由支承件400、通过柔性构件300、从支撑件200悬挂下来，以到达建筑物的一侧，以检测所述气体管道。作为检测设备10的一部分，移动手段500适于移动柔性构件300，并且进而使检测单元100相对于气体管道移动。
检测单元100包括图像捕获装置110和气体检测器120两者中的至少一个，并且理想地如在所描述的实施例中，包括图像捕获装置110和气体检测器120两者。图像捕获装置110优选是用于对气体管道进行视觉检测的摄像机110。气体检测器120优选地是激光甲烷检测器120，其用于检测从气体管道泄漏的任何气体(其包括作为其成分之一的甲烷)。
检测设备10优选地包括与检测单元100相关联的发射器130，其用于发送由检测单元100提供的输出信号。摄像机110的输出信号是气体管道的捕获图像，其由发射器130发送到远程控制台的屏幕，以进行实时视觉检测。激光甲烷检测器120的输出信号由发射器130发送到远程控制台，以在检测到气体泄漏的情况下，触发声音警报和/或显示警告标志。
作为另一优选特征，检测设备10包括接近传感器140，该接近传感器140设置在支承件400上或与支承件400一起移动，并且布置为面向下方。接近传感器140具有有限的范围(例如一米)，以用于感测该范围内的物体的接近。该物体可能是障碍物，例如从壁20伸出的打开的窗户。通常和正常来说，该物体是悬挂的检测单元100向下运动中可能撞击的地面。在所有情况下，接近传感器140的输出信号均由发射器130发送到远程控制台，作为移动手段500应该手动停止或自动停止的警告。
支撑件200可以采取任何物理形式，只要其提供必要的支撑即可。例如如图1所示，支撑件200是金属起重机结构，其具有矩形基座210，该矩形基座210具有用于固定在顶部上的壁20的顶端上的两对腿、支柱220和通过支柱220定位在基座210之上的悬臂梁230。悬臂梁230在其前端具有横杆240，横杆240和悬臂梁230一起限定了T形端框架，该T形端框架从顶部、壁20所在的一侧伸出，并提供三个锚固位置A1至A3，以供柔性构件300接合。
在优选实施例中，柔性构件300是沿着其整个长度的整体一件式构件，并且更优选地，其由一长段钢线或缆线300提供。移动手段500由位于支撑基座210上的卷筒510实现，其具有曲柄手柄511，并且缆线300缠绕其上。使用曲柄手柄511，可以手动转动卷筒510，以使缆线300缠绕，以使其自由端或展开部分310向上滑动，或者使缆线300展开，以使其自由端或展开部分310在检测单元100和支承件400等的重量下向下滑动。在进阶模型中，卷筒510可以由电动机驱动，以进行自动操作和控制。
通常，缆线(即柔性构件)300包括至少三个部分301至303，其布置成在假想水平面上形成多边形布置，以为检测单元100提供相对稳定的悬挂，以最小化检测单元100的横向位移，同时可以自由悬挂(即没有横向或中间支撑)。为简单而在功能上可行起见(如所描述的实施例中)，缆线300仅具有三个这样的部分301、302和303，并且该三个这样的部分被布置成在假想水平面上形成三角形布置。
支承件400的外部形状对应于上述多边形布置的形状，在当前情况下，支承件400为三角形布置，其中存在三个悬挂在检测单元100上的缆线部分301、302和303。在结构方面，由平面构件提供支承件400(至少部分地作为其主体)，该平面构件呈三角形板410的形式，该三角形板410用中央刚性杆411加强，该中央刚性杆411与该三角形板410一起优选地布置成在所示的大致水平位置中延伸。主体410/411具有如上所述的三角形的外部形状，并提供三个锚固位置B1至B3，以与缆线300(即柔性构件)接合。
在支撑件200处的三个锚固位置A1至A3形成第一组上锚固位置，而在支承件400处的三个锚固位置B1至B3形成第二组下锚固位置。缆线300沿其长度延伸到锚定位置A1至A3和B1至B3和/或在锚定位置A1至A3和B1至B3处转动，从而限定了缆线300的三个部分301至303。缆线部分301至303分别跨越上锚固位置A1至A3和下锚固位置B1至B3延伸，每个部分301/302/303分别跨越一对上锚固位置和下锚固位置A1至B1/A2至B2/A3至B3延伸。
为了与缆线300接合，在锚固位置A1至A3和B1至B2中的每一个(即除了锚固位置B3之外)都装配有辊，缆线300围绕该辊延伸并转动。这种辊优选地由各自的带轮PA和PB提供，以允许缆线300以低摩擦的方式与支撑件200和支承件400接合。通过使用辊/带轮PA和PB而实现的低摩擦接合确保了缆线300沿至少其三个部分301至303具有大致恒定的张力，从而提供了平衡的悬挂。
在总体布置中，所述辊/带轮PA和PB包括在支撑件200处的第一组三个上辊/带轮PA和在支承件400处的第二组两个下辊/带轮PB，缆线300的三个部分301至303跨越上辊/带轮PA和下辊/带轮PB延伸。
为了部署缆线300以供使用，将缆线300从卷筒510上解开，然后在一个锚固位置处到达下一锚固位置按照顺序穿过五个带轮PA和PB。该顺序是从位置A1到B1(图7)，然后从位置B1到B2(图8)，然后从位置B2到A2(图9)，然后从位置A2到A3(图10)，然后是从位置A3到B3(图11)。缆线300最终通过使用例如钩环S，在其自由/前端连接到最后的锚固位置B3。
在使用中，缆线300通过多次(特别地并且优选地是三次)在支撑件200和支承件400之间穿过或来回延伸，从而将支承件400从支撑件200悬挂下来，从而提供了多点悬挂系统(特别地并且优选地是三点悬挂系统)，以稳定对抗检测单元100的不希望的横向位移(例如摆动和/或旋转)。
利用这种多点悬挂系统，缆线300的部分301至303在上方的支撑件200和下方的支承件400之间的假想水平面上彼此重叠。
更具体地，缆线300的最外/第一部分301的前端在一个方向或向前的方向上延伸，并且连接至支承件400处的最后的锚固位置B3。并且，缆线的最内/第三部分303的尾端在相反方向或向后的方向上延伸超过支撑件200处的第一锚固位置A1而回到卷筒510。
值得注意的是，缆线部分301至303应在尽可能最长的距离上彼此间隔开，以最大化多点悬挂系统的多边形横截面面积，这是因为多点悬挂系统的对抗形状变化或变形的强度和/或稳定性随着横截面尺寸的增加而增加。因此，不应将多点悬挂系统做得纤细，多点悬挂系统的横截面尺寸至少应与悬挂总成(100/400/600)的覆盖区域(尤其是与检测单元100的覆盖区域)相同。
对于三点悬挂系统，三个缆线部分301至303应当被布置成覆盖区域为等边三角形或大致上为等边三角形。通常，覆盖区域应类似于或大致上是规则的多边形。实际上，缆线部分301至303应在其多边形主体410/411的各个角处与支承件400接合，使得缆线部分301至303在给定的支承件400的特定覆盖区域下，尽可能宽地间隔开。尽管稳定性将随着支承件400的覆盖区域尺寸(由其主体410/411决定)而增加，但是在考虑支承件400的重量和刚性的情况下，覆盖区域尺寸存在限制。
为了实质上进一步提高稳定性，支承件400包括支撑检测单元100的三轴稳定装置或万向节600。万向节600从下方连接到主体410/411，并且在更低的位置支撑检测单元100。支承件400包括辅助主体420，辅助主体420从主体410/411向下延伸到检测单元100下方的位置，其中在检测单元100的底部附接有6Kg的配重430。辅助主体420由交叉连接在一起的一对框架421形成，从而形成包围并因此保护检测单元100的笼子。
在配重430悬挂在底部位置的情况下，整个悬挂总成100/400/600的重心向下移动到认为足够的最低可能位置，从而最大化总成100/400/600、特别是摄像机110的稳定性。这使得摄像机110捕获目标(即气体管道)的足够清楚或清晰的图像，以便于目视检测。
作为安全措施，检测设备10包括柔性的安全构件，该安全构件可以由第二卷筒520供应的第二缆线700提供，第二卷筒520也固定在支撑基座210上。安全缆线700布置成从支撑件200经由带轮710、并且特别地防坠器720，延伸到支承件400，以用于防止支承件400以及因此整个悬挂总成100/400/600的意外自由下落。如悬挂缆线300一样，安全缆线700的自由端也使用相同的钩环S连接到锚固位置B3。
在使用中，在由第一卷筒510确定的悬挂总成100/400/600的向上和向下行进之后，可以在没有太大张力的情况下缠绕和解开第二缆线700。
仅通过示例的方式给出了本发明，并且在不背离所附权利要求书中所限定的本发明的范围的情况下，本领域技术人员可以对所描述的实施例进行各种修改和/或替代。

Claims (29)

1.一种用于检测结构上的固定装置的检测设备，所述检测设备包括：
可定位在所述结构的上部位置的支撑件；
柔性构件；
支承件；
检测单元，所述检测单元连接至所述支承件，并布置成透过所述柔性构件经由所述支承件从所述支撑件悬挂下来，以到达所述结构的一侧，以用于检测所述固定装置；以及
移动手段，所述移动手段适于相对于所述固定装置移动所述柔性构件并进而移动所述检测单元；
其特征在于：所述柔性构件包括至少三个部分，所述至少三个部分布置成在假想水平面上形成多边形布置，以为所述检测单元提供相对稳定的悬挂，以在悬挂时最小化所述检测单元的横向位移。
2.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于：所述柔性构件的所述至少三个部分由三个部分组成，所述三个部分布置成跨越所述假想水平面形成三角形布置。
3.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于：所述柔性构件的所述至少三个部分跨越所述假想水平面彼此重叠。
4.根据权利要求1至权利要求3任一项所述的检测设备，其特征在于：所述柔性构件通过在所述支撑件和所述支承件之间穿过或来回延伸多次，从所述支撑件上悬挂所述支承件，因此提供了多点悬挂系统，以实现稳定性以最小化所述检测单元的横向位移。
5.根据权利要求4所述的检测设备，其特征在于：所述来回延伸多次为三次。
6.根据权利要求4所述的检测设备，其特征在于：所述多点悬挂系统为三点悬挂系统。
7.根据权利要求4所述的检测设备，其特征在于：所述至少三个部分彼此尽可能宽地间隔开，从而最大化所述多点悬挂系统的横截面面积。
8.根据权利要求7所述的检测设备，其特征在于：所述多点悬挂系统的横截面尺寸至少等于悬挂在其上的所述检测单元的覆盖区域的大小。
9.根据权利要求1至权利要求3任一项所述的检测设备，其特征在于：所述多边形布置具有类似于规则多边形的横截面。
10.根据权利要求1至权利要求3任一项所述的检测设备，其特征在于：所述柔性构件沿着其长度延伸到锚定位置和/或在所述锚定位置处转动，从而限定了所述柔性构件的所述至少三个部分。
11.根据权利要求10所述的检测设备，其特征在于：在所述支撑件处具有第一组上锚固位置，在所述支承件处具有第二组下锚固位置，所述柔性构件的所述至少三个部分跨越所述上锚固位置和所述下锚固位置延伸。
12.根据权利要求11所述的检测设备，其特征在于：所述柔性构件的所述至少三个部分中的每个部分跨越相应的一对所述上锚固位置和所述下锚固位置延伸。
13.根据权利要求11所述的检测设备，其特征在于：所述柔性构件具有所述至少三个部分的最外部分的前端和最内部分的尾端，所述最外部分的前端在一个方向上延伸，并且连接至所述支承件处的一个锚定位置，所述最内部分的尾端沿相反方向延伸超过支撑件上的一个锚定位置并回到所述移动手段。
14.根据权利要求11所述的检测设备，其特征在于：在所述锚固位置处设置有辊，所述柔性构件围绕所述辊延伸并转动。
15.根据权利要求14所述的检测设备，其特征在于：至少一部分的所述辊包括带轮。
16.根据权利要求14所述的检测设备，其特征在于：所述辊包括在所述支撑件处的第一组上辊和在所述支承件处的第二组下辊，所述柔性构件的所述至少三个部分跨越所述第一组上辊和所述第二组下辊延伸。
17.根据权利要求1至权利要求3任一项所述的检测设备，其特征在于：所述柔性构件包括沿其长度的整体一件式构件。
18.根据权利要求1至权利要求3任一项所述的检测设备，其特征在于：所述柔性构件包括缆线或钢线。
19.根据权利要求1至权利要求3任一项所述的检测设备，其特征在于：所述支承件具有与所述多边形布置的形状相对应的外形。
20.根据权利要求1至权利要求3任一项所述的检测设备，其特征在于：所述支承件至少部分地由平面构件提供支承件。
21.根据权利要求20所述的检测设备，其特征在于：所述平面构件布置成在大致水平位置延伸。
22.根据权利要求1至权利要求3任一项所述的检测设备，其特征在于：所述支承件包括支撑所述检测单元的三轴稳定装置。
23.根据权利要求22所述的检测设备，其特征在于：所述支承件具有主体，在所述主体下方连接所述三轴稳定装置，并将所述检测单元支撑在另一下部位置。
24.根据权利要求23所述的检测设备，其特征在于：所述支承件具有辅助主体，所述辅助主体从所述主体向下延伸到所述检测单元下方的、附接有配重的位置。
25.根据权利要求24所述的检测设备，其特征在于：所述辅助主体包括围绕所述检测单元的框架。
26.根据权利要求1至权利要求3任一项所述的检测设备，其特征在于：所述检测单元包括图像捕获装置和气体检测器中的至少一个。
27.根据权利要求1至权利要求3任一项所述的检测设备，其特征在于：还包括与所述检测单元相关联的发射器，以用于发送由所述检测单元提供的输出信号。
28.根据权利要求1至权利要求3任一项所述的检测设备，其特征在于：还包括接近传感器，所述接近传感器设置在所述支承件上或与所述支承件一起移动，并且布置成面向下，所述接近传感器的范围有限，以用于感测在所述范围内的物体的接近。
29.根据权利要求1至权利要求3任一项所述的检测设备，其特征在于：还包括柔性安全构件，所述柔性安全构件布置成经由防坠器从所述支撑件延伸到所述支承件，以防止所述支承件意外地自由下落。
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