CN112524393A - 一种暗涵检测摸排方法 - Google Patents

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李乐
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刘园
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Abstract

本发明属于地下箱涵检测摸排设施技术领域，尤其涉及一种暗涵检测摸排方法。该摸排方法括以下步骤：1)将线缆收放车的线缆端头与检测机器人上的三通转换接头连接；2)检测机器人进入箱涵内部；3)通过地面控制站启动检测机器人上的电源等装置；4)地面控制站在岸上控制检测机器人在箱涵内行走以及箱涵内的画面采集；5)检测机器人采集到画面和数据后反馈给地面控制站；6)操作人员通过地面控制站将检测机器人拉出箱涵；7)检测机器人被拉出市政井口，操作人员将线缆端头与检测机器人上的三通转换接头分开；8)分开后的检测机器人等待进行下一个箱涵的检测，本发明的优点在于，节省了操作前的工作量，并实现了对箱涵内部360°的检测。

Description

一种暗涵检测摸排方法
技术领域
本发明属于地下箱涵检测摸排设施技术领域，尤其涉及一种暗涵检测摸排方法。
背景技术
近年来，国内多数城市每逢大雨便内涝为患，城市内涝已成为当前中国城市发展面临的重要难题之一。
城市排水管因常年排放的废水和废物越来越多，而这些物质还具有腐蚀性，进而造成城市排水管道的堵塞、泄露等各种功能性及结构性损坏。
因此必须对排水管道进行及时检测，才能将管网中的各种隐患提前预知，为管道疏通、修复及市政规划、工程量测算、应急措施提供准确地实施依据。
城市箱涵作为各排水管道的汇流管网，几乎内部均存在或多或少的雨污水，故若采用传统潜望镜方式进行检测，只能检测到近距离的内部状况，且会因受到水体的扰动导致拍摄效果较差。
若采用传统的管道CCTV爬行机器人，则需要对箱涵进行堵水、围堰，将箱涵内部的雨污水抽干或抽至低水位以后才能进行相应的检测作业，前期操作过程繁琐，操作不方便。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种暗涵检测摸排方法，所述该方法具体包括以下步骤：
将放置在岸上线缆收放车的线缆端头与检测机器人上的三通转换接头连接；
检测机器人通过市政井口下方至箱涵内部；
通过地面控制站启动检测机器人上的电源、启动声呐探头、启动 CCTV系统；
地面控制站在岸上控制检测机器人在箱涵内行走以及箱涵内的画面采集；
检测机器人采集到画面和数据后反馈给地面控制站；
当线缆收放车上的线缆放完时，操作人员通过地面控制站控制线缆收放车，线缆收放车启动将线缆收回，线缆收回带动检测机器人将检测机器人拉出箱涵；
检测机器人被拉出市政井口，操作人员将线缆端头与检测机器人上的三通转换接头分开；
分开后的检测机器人等待进行下一个箱涵的检测。
进一步：所述检测机器人包括接收天线、接收单元、调速模块、发动机、螺旋桨；
所述地面控制站发出航行动作指令信号，动作指令信号发射至接收天线，接收天线将动作指令信号反馈至接收单元，接收单元将动作指令反馈调速模块，调速模块接收动作指令信号控制发动机启动，发动机启动带动螺旋桨转动，螺旋桨转动推动检测机器人航行。
进一步：所述检测机器人还包括与三通转换接头连接的CCTV镜头、声呐探头以及集成控制器；
所述地面控制站的可视端通过三通转换接头的连接，可实时获取 CCTV镜头监控画面和状态以及声呐探头的探测数据和状态；
所述CCTV镜头监控画面和状态以及声呐探头的探测数据和状态通过集成控制器实时获取检测机器人航行姿态、气压、温度CCTV系统以及声呐探头转换后的数据，用于对检测机器人整个操纵性能、作业性能进行实时地保障和反馈。
进一步：所述线缆收放车包括车体，所述车体内部设置有用于放置地面控制站的空腔和收放轴；
所述地面控制站位于空腔内；
所述收放轴的一端与车体内壁转动连接，所述收放轴的另一端与设置在车体上的电机转动连接，所述电机固定在车体上；
所述电机与地面控制站电连接；
所述线缆的一端绕在收放轴上且与地面控制站电连接，所述线缆的另一端与检测机器人上的三通转换接头连接。
进一步：所述车体底部设置有万向轮。
进一步：所述万向轮设置四个，所述四个万向轮均匀设置在车体底部的四角处。
进一步：所述线缆包括本体，所述本体包括外护层、缆芯以及浮力芯；
所述缆芯设置在外护层内部，所述缆芯为控制信号线；
所述缆芯与外护层之间形成空隙，所述浮力芯位于空隙处；
所述浮力芯包括绝缘层和设置在绝缘层内的浮力填充物。
进一步：所述外护层为发泡层，所述该发泡层与缆芯之前设置有一防水层，所述防水层紧密包附于缆芯外层。
进一步：所述浮力填充物为泡沫。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：
该检测机器人在工作前不需要对箱涵进行堵水、围堰，不需要将箱涵内部的雨污水抽干或抽至低水位以后才能进行相应的检测作业，节省了操作前的繁琐工作，只需要，将岸上线缆收放车线缆端头与转换接头可靠连接，该检测机器人通过市政井口下放至箱涵内部即可工作，操作步骤简单；
通过搭载于检测机器人甲板面的CCTV探头对箱涵水面以上进行全面的检测作业，通过搭载于检测机器人中间底部的声呐系统对箱涵水面以下进行全面的检测作业，通过搭载于检测机器人主体的CCTV及声呐组合系统对箱涵整体内部实现360度全方位全面的检测作业。
附图说明
图1为本发明的流程示意图；
图2为本发明检测机器人的结构示意图；
图3为本发明线缆收放车的立体示意图；
图4为本发明线缆的剖视图；
图5为本发明图5中浮力芯的剖视图。
其中：1、线缆收放车；11、车体；12、空腔；13、收放轴；14、电机；15、万向轮；2、检测机器人；21、声呐探头；22、CCTV镜头；23、接收天线；24、接收单元；25、调速模块；26、发动机；27、螺旋桨； 28、集成控制器；3、市政井口；4、箱涵、5、地面控制站；6、线缆； 61、外护层；62、缆芯；63、浮力芯；64、绝缘层；65、浮力填充物； 66、防水层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
如图1所示，一种暗涵检测摸排方法，所述该方法具体包括以下步骤：
S1：将放置在岸上线缆收放车1的线缆6端头与检测机器人2上的三通转换接头连接；
S2：检测机器人2通过市政井口3下方至箱涵4内部；
S3：通过地面控制站5启动检测机器人2上的电源、启动声呐探测、启动CCTV探头；
S4：地面控制站5在岸上控制检测机器人2在箱涵4内行走以及箱涵4内的画面采集；
S5：检测机器人2采集到画面和数据后反馈给地面控制站5；
S6：当线缆收放车1上的线缆6放完时，操作人员通过地面控制站 5控制线缆收放车1，线缆收放车1启动将线缆6收回，线缆6收回带动检测机器人2将检测机器人2拉出箱涵4；
S7：检测机器人2被拉出市政井口3，操作人员将线缆6端头与检测机器人2上的三通转换接头分开；
S8：分开后的检测机器人2等待进行下一个箱涵4的检测。
参照图2，其中，检测机器人2包括动力系统，动力系统包括发动机26支架、发动机26、螺旋桨27、导流帽以及锁紧装置，发动机26 支架与发动机26通过锁紧装置固定。
发动机26支架整体由3D打印成型，其结构由上面方形电机14固定座及下方线缆6通过方管组成，上面方形电机14座与发动机26通过锁紧装置进行固定，下方管与机器人主体双体船焊接固定。
发动机26为无刷电机14，为机器人行走输出动力，发动机26与螺旋桨27通过导流帽固定。
螺旋桨27为碳纤复合材质，桨直径八英寸，螺距4mm，螺旋桨27 与发动机26的输出轴通过导流帽固定。
导流帽，导流帽为铝合金材质，外呈弧形帽状，内部为内丝牙结构，通过与发动机26输出轴连接将螺旋桨27进行压紧固定。
所述检测机器人2还包括接收天线23、接收单元24以及调速模块 25，调速模块25包括调速单元，调速单元直接控制连接发动机26，岸上动作指令通过接收天线23将信号反馈至接收单元24，接收单元24将动作指令反馈至调速单元，调速单元控制发动机26正转、反转时，机器人实现前进、后退功能。
地面控制站5发出航行动作指令信号，动作指令信号发射至接收天线23，接收天线23将动作指令信号反馈至接收单元24，接收单元24 将动作指令反馈调速模块25，调速模块25接收动作指令信号控制发动机26启动，发动机26启动带动螺旋桨27转动，螺旋桨27转动推动检测机器人2航行。
所述检测机器人2还包括与三通转换接头连接的CCTV镜头22、声呐探头21以及集成控制器28。
地面控制站5的可视端通过三通转换接头的连接，可实时获取 CCTV镜头22监控画面和状态以及声呐探头21的探测数据和状态；
所述CCTV镜头22监控画面和状态以及声呐探头21的探测数据和状态通过集成控制器28实时获取检测机器人2航行姿态、气压、温度 CCTV镜头22以及声呐探头21转换后的数据，用于对检测机器人2整个操纵性能、作业性能进行实时地保障和反馈。
参照图3和图4，线缆收放车1包括车体11，车体11内部设置有用于放置地面控制站5的空腔12和收放轴13，地面控制站5位于空腔12 内。
收放轴13的一端与车体11内壁转动连接，收放轴13的另一端与设置在车体11上的电机14转动连接，电机14固定在车体11上。
电机14与地面控制站5电连接。
线缆6的一端绕在收放轴13上且与地面控制站5电连接，线缆6 的另一端与检测机器人2上的三通转换接头连接。
参照图5和图4，线缆6包括本体，本体包括外护层61、缆芯62 以及浮力芯63，
缆芯62设置在外护层61内部，缆芯62为控制信号线，缆芯62与外护层61之间形成空隙，浮力芯63位于空隙处。
浮力芯63包括绝缘层64和设置在绝缘层64内的浮力填充物65，浮力填充物65为泡沫。
外护层61为发泡层，该发泡层与缆芯62之前设置有一防水层66，防水层66紧密包附于缆芯62外层。
通过在线缆6内设置浮力芯63使得线缆6可以在水上漂浮，减小线缆6在水中的阻力。
通过本实施例，该检测机器人2在工作前不需要对箱涵4进行堵水、围堰，不需要将箱涵4内部的雨污水抽干或抽至低水位以后才能进行相应的检测作业，节省了操作前的繁琐工作，只需要，将岸上线缆收放车 1线缆6端头与转换接头可靠连接，该检测机器人2通过市政井口3下放至箱涵4内部即可工作，操作步骤简单；
通过搭载于检测机器人2甲板面的CCTV探头对箱涵4水面以上进行全面的检测作业，通过搭载于检测机器人2中间底部的声呐系统对箱涵4水面以下进行全面的检测作业，通过搭载于检测机器人2主体的 CCTV及声呐组合系统对箱涵4整体内部实现360度全方位全面的检测作业。
需要说明的是，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限。

Claims (9)

1.一种暗涵检测摸排方法，其特征在于，包括以下步骤：
将放置在岸上的线缆收放车(1)的线缆(6)端头与检测机器人(2)上的三通转换接头连接；
检测机器人(2)通过市政井口(3)下方至箱涵(4)内部；
通过地面控制站(5)启动检测机器人(2)上的电源、启动声呐探头(21)、启动CCTV镜头(22)；
地面控制站(5)在岸上控制检测机器人(2)在箱涵(4)内行走以及箱涵(4)内的画面采集；
检测机器人(2)采集到画面和数据后反馈给地面控制站(5)；
当线缆收放车(1)上的线缆(6)放完时，操作人员通过地面控制站(5)控制线缆收放车(1)，线缆收放车(1)启动将线缆(6)收回，线缆(6)收回带动检测机器人(2)将检测机器人(2)拉出箱涵(4)；
检测机器人(2)被拉出市政井口(3)，操作人员将线缆(6)端头与检测机器人(2)上的三通转换接头分开；
分开后的检测机器人(2)等待进行下一个箱涵(4)的检测。
2.根据权利要求1所述的一种暗涵检测摸排方法，其特征在于，所述检测机器人(2)包括接收天线(23)、接收单元(24)、调速模块(25)、发动机(26)、螺旋桨(27)；
所述地面控制站(5)发出航行动作指令信号，动作指令信号发射至接收天线(23)，接收天线(23)将动作指令信号反馈至接收单元(24)，接收单元(24)将动作指令反馈调速模块(25)，调速模块(25)接收动作指令信号控制发动机(26)启动，发动机(26)启动带动螺旋桨(27)转动，螺旋桨(27)转动推动检测机器人(2)航行。
3.根据权利要求1所述的一种暗涵检测摸排方法，其特征在于，所述检测机器人(2)还包括集成控制器(28)；
所述地面控制站(5)的可视端通过三通转换接头的连接，可实时获取CCTV镜头(22)监控画面和状态以及声呐探头(21)的探测数据和状态；
所述CCTV镜头(22)监控画面和状态以及声呐探头(21)的探测数据和状态通过集成控制器(28)实时获取检测机器人(2)航行姿态、气压、温度CCTV镜头(22)以及声呐探头(21)转换后的数据，用于对检测机器人(2)整个操纵性能、作业性能进行实时地保障和反馈。
4.根据权利要求1所述的一种暗涵检测摸排方法，其特征在于，所述线缆收放车(1)包括车体(11)，所述车体(11)内部设置有用于放置地面控制站(5)的空腔(12)和收放轴(13)；
所述地面控制站(5)位于空腔(12)内；
所述收放轴(13)的一端与车体(11)内壁转动连接，所述收放轴(13)的另一端与设置在车体(11)上的电机(14)转动连接，所述电机(14)固定在车体(11)上；
所述电机(14)与地面控制站(5)电连接；
所述线缆(6)的一端绕在收放轴(13)上且与地面控制站(5)电连接，所述线缆(6)的另一端与检测机器人(2)上的三通转换接头连接。
5.根据权利要求4所述的一种暗涵检测摸排方法，其特征在于，所述车体(11)底部设置有万向轮(15)。
6.根据权利要求5所述的一种暗涵检测摸排方法，其特征在于，所述万向轮(15)设置四个，所述四个万向轮(15)均匀设置在车体(11)底部的四角处。
7.根据权利要求1所述的一种暗涵检测摸排方法，其特征在于，所述线缆(6)包括本体，所述本体包括外护层(61)、缆芯(62)以及浮力芯(63)；
所述缆芯(62)设置在外护层(61)内部，所述缆芯(62)为控制信号线；
所述缆芯(62)与外护层(61)之间形成空隙，所述浮力芯(63)位于空隙处；
所述浮力芯(63)包括绝缘层(64)和设置在绝缘层(64)内的浮力填充物(65)。
8.根据权利要求7所述的一种暗涵检测摸排方法，其特征在于，所述外护层(61)为发泡层，所述该发泡层与缆芯(62)之前设置有一防水层(66)，所述防水层(66)紧密包附于缆芯(62)外层。
9.根据权利要求7所述的一种暗涵检测摸排方法，其特征在于，所述浮力填充物(65)为泡沫。
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