CN112393056A - 一种无线管道智能测控设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线管道智能测控设备及方法，涉及管道测控设备技术领域；为了保障测控的稳定性；该设备包括空心管和控制室，所述空心管两端外壁均焊接有限位盘，所述控制室通过螺丝固定于限位盘一侧外壁，所述限位盘的一侧外壁均通过四个固定杆安装有调节室；两个调节室的圆周外壁滑动连接有四个以上均匀分布的滑轮架；该方法包括如下步骤：将设备放置于管道入口，并通过移动终端对设备进行控制；控制调节电机工作，将滑轮的伸缩量调节到与管道适配的尺寸。本发明通过设置滑轮、压力传感器等结构，能够基于滑轮滑动于管道的内壁同时压力传感器实时监测滑轮的运动情况，使得压力传感器能够及时定位到破损位置，保障了检测可靠性。

Description

一种无线管道智能测控设备及方法

技术领域

本发明涉及管道测控设备技术领域，尤其涉及一种无线管道智能测控设备及方法。

背景技术

在管道施工和维护工作中，往往需要对管道进行测控，从而来检测和维护管道，但目前采用的管道测控设备，多为有线设备，极大地限制了测控范围，且使用较为不便；随着技术的进步，越来越多的无线管道测控设备也在逐渐普及，但是多数无线测控设备还存在检测效果差的问题，并且在管道行进的过程中不能够很好的贴合管道，保障测控的稳定性。

经检索，中国专利申请号为CN201910419121.2的专利，公开了一种管道智能检测机器人及检测方法，利用机器人的驱动轮的驱动技术、推进器的推动技术、自动操作技术、自动定位与跟踪探伤技术、数据处理、信号识别与自动评估技术进行检测；机器人的整体操作由上位机进行控制；通过机器人内的飞控安装的GPS系统，随时定位，并显示在上位机屏幕。上述专利中的管道智能检测机器人存在以下不足：在管道行进的过程中不能够很好的贴合管道，保障测控的稳定性，从而影响检测效果。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种无线管道智能测控设备及方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种无线管道智能测控设备，包括空心管和控制室，所述空心管两端外壁均焊接有限位盘，所述控制室通过螺丝固定于限位盘一侧外壁，所述限位盘的一侧外壁均通过四个固定杆安装有调节室；两个调节室的圆周外壁滑动连接有四个以上均匀分布的滑轮架，滑轮架通过轴转动连接有滑轮，所述滑轮架位于调节室内的一侧外壁均通过螺丝固定有滑柱，每两个滑柱滑动连接有同一个安装架，安装架一侧外壁通过螺丝固定有压力传感器，压力传感器与滑轮架之间设置有同一根弹簧；所述调节室内还设置有调节滑轮伸出距离的调节机构；所述固定杆上还设置有用于驱动设备移动的滚轮机构；所述控制室内设置有控制模块和通过5G信号与外界移动终端构成信号传输的信号传输模块；所述控制模块和压力传感器电性连接。

优选的：所述调节机构包括两个调节电机和两个调节座，两个调节电机分别通过螺丝固定于两个调节室一侧外壁，两个调节座分别通过两个调节轴转动连接于调节电机的输出端，所述调节座的外侧壁呈起伏有序的闭环结构，所述安装架靠近调节座的一侧外壁通过螺丝固定有连接杆；且连接杆等距分布于调节座的圆周外侧。

进一步的：所述调节座外侧壁开设有调节槽，连接杆靠近调节轴一端外壁一体式设置有与连接杆适配的滑球，滑球滑动连接于调节槽内壁。

进一步优选的：所述滚轮机构包括滚轮座和滚轮，两个所述滚轮座均通过螺丝固定于两个固定杆外壁，滚轮座底部外壁通过支架和轴转动连接有两个滚轮，且支架一侧外壁通过螺丝固定有滚轮电机；滚轮电机的输出端转动连接于滚轮的轴上；所述滚轮外壁均套接有橡胶套。

作为本发明一种优选的：所述橡胶套侧壁开设有均匀分布的弧形槽。

作为本发明进一步优选的：一个所述滚轮座顶部通过支撑杆安装有安装座，安装座一侧外壁通过螺丝固定有摄像头；调节电机、滚轮电机和摄像头均与控制模块电性连接。

作为本发明再进一步的方案：所述安装座一侧外壁通过螺丝固定有四个均匀圆周分布的安装杆，一个所述调节轴靠近摄像头的一端外壁通过螺丝固定有转动架，转动架与四个安装杆之间粘接有四个折皱带。

在前述方案的基础上：所述空心管外壁套接有带电控阀的气囊，气囊外壁套接有修补环，修补环为玻璃纤维材料；所述限位盘一侧外壁通过螺丝固定有气泵，气泵的输出端通过气管接于气囊内部；气泵与控制模块电性连接。

一种无线管道智能测控方法，包括如下步骤：

S1：将设备放置于管道入口，并通过移动终端对设备进行控制；

S2：控制调节电机工作，将滑轮的伸缩量调节到与管道适配的尺寸；

S3：控制滚轮电机工作，使设备沿管道内壁行驶；

S4：滑轮实时滑动于管道内壁，接触到破损位置时，压力传感器传输信号至控制模块，控制模块控制滚轮电机行驶指定距离；

S5：控制调节电机工作将折皱带合起，使摄像头将拍摄影像通过信号传输模块传输到移动终端；

S6：移动终端判断，需要修复时进一步控制设备移动到修补环与破损位置适配的位置；

S7：控制气泵工作对气囊充气，使得修补环附着于破损位置，完成修复；

S8：控制气囊的电控阀放气，并控制设备驶出管道。

本发明的有益效果为：

1.本发明通过设置滑轮、压力传感器等结构，能够基于滑轮滑动于管道的内壁同时压力传感器实时监测滑轮的运动情况，当滑轮经过破损位置时，基于弹簧的作用力下发生一定的位移，从而改变弹簧对压力传感器的作用力，使得压力传感器能够及时定位到破损位置，保障了检测可靠性；此外，圆周分布的滑轮能够多方位的提供支撑，保障了设备行驶的稳定性，提升了检测的可靠性。

2.通过设置调节座、连接杆等结构，能够通过调节电机带动调节座转动，基于调节座外侧壁的形状结构对连接杆提供不同程度的支撑，从而改变连接杆与调节轴的间距，进而达到调节滑轮伸缩于调节室外壁伸缩量的目的；能够很好地解决滑轮卡于管道破损位置的问题。

3.通过设置滑球和调节槽，能够提升调节流畅度的同时，利用调节槽对滑球进行限位，提升了可靠性和稳定性；通过设置橡胶套，能够加强滚轮与管道内壁的贴合效果，提升行驶稳定性；通过设置弧形槽，能够为橡胶套提供足够的形变空间，以便于进一步贴合管道内壁，且提升行驶可靠性。

4.通过设置摄像头，能够便于观测管道内情况，提升实用性；通过设置折皱带、安装杆等结构，在不使用摄像头时能够对摄像头起到保护效果，当调节电机转动时，同步带动转动架转动，从而在折皱带形变下暴露出摄像头，利于检测。

5.通过设置气囊、修补环等结构，能够利用气泵给气囊充气，进而将修补环贴附于管道破损位置，从而达到修复管道的目的。

附图说明

图1为本发明提出的一种无线管道智能测控设备整体的结构示意图；

图2为本发明提出的一种无线管道智能测控设备气囊剖视的结构示意图；

图3为本发明提出的一种无线管道智能测控设备滚轮的结构示意图；

图4为本发明提出的一种无线管道智能测控设备安装座剖视的结构示意图；

图5为本发明提出的一种无线管道智能测控设备调节座剖视的结构示意图；

图6为本发明提出的一种无线管道智能测控设备的电路流程图。

图中：1空心管、2控制室、3滚轮座、4气泵、5固定杆、6滑轮、7滑轮架、8调节室、9调节电机、10限位盘、11气囊、12修补环、13折皱带、14橡胶套、15滚轮电机、16滚轮、17弧形槽、18安装座、19调节槽、20调节轴、21调节座、22安装架、23弹簧、24转动架、25摄像头、26安装杆、27滑柱、28压力传感器、29滑球、30连接杆。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本专利和简化描述，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专利的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

实施例1：

一种无线管道智能测控设备，如图1-6所示，包括空心管1和控制室2，所述空心管1两端外壁均焊接有限位盘10，所述控制室2通过螺丝固定于限位盘10一侧外壁，所述限位盘10的一侧外壁均通过四个固定杆5安装有调节室8；两个调节室8的圆周外壁滑动连接有四个以上均匀分布的滑轮架7，滑轮架7通过轴转动连接有滑轮6，所述滑轮架7位于调节室8内的一侧外壁均通过螺丝固定有滑柱27，每两个滑柱27滑动连接有同一个安装架22，安装架22一侧外壁通过螺丝固定有压力传感器28，压力传感器28与滑轮架7之间设置有同一根弹簧23；所述调节室8内还设置有调节滑轮6伸出距离的调节机构；所述固定杆5上还设置有用于驱动设备移动的滚轮机构；所述控制室2内设置有控制模块和通过5G信号与外界移动终端构成信号传输的信号传输模块；所述控制模块和压力传感器28电性连接，压力传感器28的型号可采用PT124G-111；通过设置滑轮6、压力传感器28等结构，能够基于滑轮6滑动于管道的内壁同时压力传感器28实时监测滑轮6的运动情况，当滑轮6经过破损位置时，基于弹簧23的作用力下发生一定的位移，从而改变弹簧23对压力传感器28的作用力，使得压力传感器28能够及时定位到破损位置，保障了检测可靠性；此外，圆周分布的滑轮6能够多方位的提供支撑，保障了设备行驶的稳定性，提升了检测的可靠性。

为了便于调节滑轮6的间距；如图3-5所示，所述调节机构包括两个调节电机9和两个调节座21，两个调节电机9分别通过螺丝固定于两个调节室8一侧外壁，两个调节座21分别通过两个调节轴20转动连接于调节电机9的输出端，所述调节座21的外侧壁呈起伏有序的闭环结构，所述安装架22靠近调节座21的一侧外壁通过螺丝固定有连接杆30；且连接杆30等距分布于调节座21的圆周外侧，通过设置调节座21、连接杆30等结构，能够通过调节电机9带动调节座21转动，基于调节座21外侧壁的形状结构对连接杆30提供不同程度的支撑，从而改变连接杆30与调节轴20的间距，进而达到调节滑轮6伸缩于调节室8外壁伸缩量的目的；能够很好地解决滑轮6卡于管道破损位置的问题。

为了提升调节流畅度；如图5所示，所述调节座21外侧壁开设有调节槽19，连接杆30靠近调节轴20一端外壁一体式设置有与连接杆30适配的滑球29，滑球29滑动连接于调节槽19内壁；通过设置滑球29和调节槽19，能够提升调节流畅度的同时，利用调节槽19对滑球29进行限位，提升了可靠性和稳定性。

为了提升行驶可靠性；如图3所示，所述滚轮机构包括滚轮座3和滚轮16，两个所述滚轮座3均通过螺丝固定于两个固定杆5外壁，滚轮座3底部外壁通过支架和轴转动连接有两个滚轮16，且支架一侧外壁通过螺丝固定有滚轮电机15；滚轮电机15的输出端转动连接于滚轮16的轴上；所述滚轮16外壁均套接有橡胶套14；通过设置橡胶套14，能够加强滚轮16与管道内壁的贴合效果，提升行驶稳定性。

为了进一步贴合管道内壁；如图3所示，所述橡胶套14侧壁开设有均匀分布的弧形槽17；通过设置弧形槽17，能够为橡胶套14提供足够的形变空间，以便于进一步贴合管道内壁，且提升行驶可靠性。

为了提升检测效果；如图3、图4所示，一个所述滚轮座3顶部通过支撑杆安装有安装座18，安装座18一侧外壁通过螺丝固定有摄像头25；调节电机9、滚轮电机15和摄像头25均与控制模块电性连接；通过设置摄像头25，能够便于观测管道内情况，提升实用性。

为了便于保护摄像头25；如图3、图4所示，所述安装座18一侧外壁通过螺丝固定有四个均匀圆周分布的安装杆26，一个所述调节轴20靠近摄像头25的一端外壁通过螺丝固定有转动架24，转动架24与四个安装杆26之间粘接有四个折皱带13；通过设置折皱带13、安装杆26等结构，在不使用摄像头25时能够对摄像头25起到保护效果，当调节电机9转动时，同步带动转动架24转动，从而在折皱带13形变下暴露出摄像头25，利于检测。

为了便于修复管道；如图1、图2所示，所述空心管1外壁套接有带电控阀的气囊11，气囊11外壁套接有修补环12，修补环12可以为玻璃纤维材料；所述限位盘10一侧外壁通过螺丝固定有气泵4，气泵4的输出端通过气管接于气囊11内部；气泵4与控制模块电性连接；通过设置气囊11、修补环12等结构，能够利用气泵4给气囊11充气，进而将修补环12贴附于管道破损位置，从而达到修复管道的目的。

实施例2：

一种无线管道智能测控方法，如图1-6所示，包括如下步骤：

S1：将设备放置于管道入口，并通过移动终端传输信号到控制室2的信号传输模块，信号传输模块传输指令到控制模块，实现对设备的控制；

S2：控制调节电机9工作，将滑轮6的伸缩量调节到与管道适配的尺寸；

S3：控制滚轮电机15工作，使设备沿管道内壁行驶；

S4：滑轮6实时滑动于管道内壁，接触到破损位置时，基于弹簧23的作用力下发生一定的位移，从而改变弹簧23对压力传感器28的作用力，压力传感器28传输信号至控制模块，控制模块控制滚轮电机15行驶指定距离；

S5：控制调节电机9工作将折皱带13合起，使摄像头25将拍摄影像通过信号传输模块传输到移动终端；

S6：移动终端判断，需要修复时进一步控制设备移动到修补环12与破损位置适配的位置；

S7：控制气泵4工作对气囊11充气，使得修补环12附着于破损位置，完成修复；

S8：控制气囊11的电控阀放气，并控制设备驶出管道。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种无线管道智能测控设备，包括空心管(1)和控制室(2)，其特征在于，所述空心管(1)两端外壁均焊接有限位盘(10)，所述控制室(2)通过螺丝固定于限位盘(10)一侧外壁，所述限位盘(10)的一侧外壁均通过四个固定杆(5)安装有调节室(8)；两个调节室(8)的圆周外壁滑动连接有四个以上均匀分布的滑轮架(7)，滑轮架(7)通过轴转动连接有滑轮(6)，所述滑轮架(7)位于调节室(8)内的一侧外壁均通过螺丝固定有滑柱(27)，每两个滑柱(27)滑动连接有同一个安装架(22)，安装架(22)一侧外壁通过螺丝固定有压力传感器(28)，压力传感器(28)与滑轮架(7)之间设置有同一根弹簧(23)；所述调节室(8)内还设置有调节滑轮(6)伸出距离的调节机构；所述固定杆(5)上还设置有用于驱动设备移动的滚轮机构；所述控制室(2)内设置有控制模块和通过5G信号与外界移动终端构成信号传输的信号传输模块；所述控制模块和压力传感器(28)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种无线管道智能测控设备，其特征在于，所述调节机构包括两个调节电机(9)和两个调节座(21)，两个调节电机(9)分别通过螺丝固定于两个调节室(8)一侧外壁，两个调节座(21)分别通过两个调节轴(20)转动连接于调节电机(9)的输出端，所述调节座(21)的外侧壁呈起伏有序的闭环结构，所述安装架(22)靠近调节座(21)的一侧外壁通过螺丝固定有连接杆(30)；且连接杆(30)等距分布于调节座(21)的圆周外侧。

3.根据权利要求2所述的一种无线管道智能测控设备，其特征在于，所述调节座(21)外侧壁开设有调节槽(19)，连接杆(30)靠近调节轴(20)一端外壁一体式设置有与连接杆(30)适配的滑球(29)，滑球(29)滑动连接于调节槽(19)内壁。

4.根据权利要求3所述的一种无线管道智能测控设备，其特征在于，所述滚轮机构包括滚轮座(3)和滚轮(16)，两个所述滚轮座(3)均通过螺丝固定于两个固定杆(5)外壁，滚轮座(3)底部外壁通过支架和轴转动连接有两个滚轮(16)，且支架一侧外壁通过螺丝固定有滚轮电机(15)；滚轮电机(15)的输出端转动连接于滚轮(16)的轴上；所述滚轮(16)外壁均套接有橡胶套(14)。

5.根据权利要求4所述的一种无线管道智能测控设备，其特征在于，所述橡胶套(14)侧壁开设有均匀分布的弧形槽(17)。

6.根据权利要求5所述的一种无线管道智能测控设备，其特征在于，一个所述滚轮座(3)顶部通过支撑杆安装有安装座(18)，安装座(18)一侧外壁通过螺丝固定有摄像头(25)；调节电机(9)、滚轮电机(15)和摄像头(25)均与控制模块电性连接。

7.根据权利要求6所述的一种无线管道智能测控设备，其特征在于，所述安装座(18)一侧外壁通过螺丝固定有四个均匀圆周分布的安装杆(26)，一个所述调节轴(20)靠近摄像头(25)的一端外壁通过螺丝固定有转动架(24)，转动架(24)与四个安装杆(26)之间粘接有四个折皱带(13)。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种无线管道智能测控设备，其特征在于，所述空心管(1)外壁套接有带电控阀的气囊(11)，气囊(11)外壁套接有修补环(12)，修补环(12)为玻璃纤维材料；所述限位盘(10)一侧外壁通过螺丝固定有气泵(4)，气泵(4)的输出端通过气管接于气囊(11)内部；气泵(4)与控制模块电性连接。

9.一种无线管道智能测控方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将设备放置于管道入口，并通过移动终端对设备进行控制；

S2：控制调节电机(9)工作，将滑轮(6)的伸缩量调节到与管道适配的尺寸；

S3：控制滚轮电机(15)工作，使设备沿管道内壁行驶；

S4：滑轮(6)实时滑动于管道内壁，接触到破损位置时，压力传感器(28)传输信号至控制模块，控制模块控制滚轮电机(15)行驶指定距离；

S5：控制调节电机(9)工作将折皱带(13)合起，使摄像头(25)将拍摄影像通过信号传输模块传输到移动终端；

S6：移动终端判断，需要修复时进一步控制设备移动到修补环(12)与破损位置适配的位置；

S7：控制气泵(4)工作对气囊(11)充气，使得修补环(12)附着于破损位置，完成修复；

S8：控制气囊(11)的电控阀放气，并控制设备驶出管道。

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