CN113320696A - 一种石油管道在线检修无人机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石油管道在线检修无人机，包括：机身主体；螺旋桨翼，为对称相对转动设置的四组，各所述螺旋桨翼的一端通过连接架与所述机身主体相连接；下支架，横向对称固定在机身主体的下端面两侧位置，用于无人机起飞降落支撑；扫描监测组件，可相对转动的同轴设置在所述机身主体上；以及去油标记组件，可相对转动的同轴设置在所述机主体上位于所述扫描监测组件后方。

Description

一种石油管道在线检修无人机

技术领域

本发明属于石油管道维修设备技术领域，具体是一种石油管道在线检修无人机。

背景技术

石油管道(也称管线、管路)按照工艺流程的需要，配备相应的油泵机组，设计安装成一个完整的管道系统，来完成油料接卸及输转任务；而石油管道的裂隙多为外部破坏所产生，因此现有的石油管道在线检修无人机只针对巡检外部石油管道，但极少数情况下石油管道内壁也会因石油传输压裂导致管壁产生裂缝，其初步仅能在管壁上留下细微裂缝，而在长期输送中易对裂缝造成扩大，使得石油经内部裂缝对外泄露，但管道外表却难以检测裂缝的形成；而现有的线检修无人机在对管壁内进行检测时，无法准确分辨识别裂隙孔位，且由于内壁粘附有石油残液，易对检修探头造成污损，且容易导致在裂隙标记中无法附着标记，导致外部人员难以识别定位。

因此，本领域技术人员提供了一种石油管道在线检修无人机，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种石油管道在线检修无人机，包括：

机身主体；

螺旋桨翼，为对称相对转动设置的四组，各所述螺旋桨翼的一端通过连接架与所述机身主体相连接；

下支架，横向对称固定在机身主体的下端面两侧位置，用于无人机起飞降落支撑；

扫描监测组件，可相对转动的同轴设置在所述机身主体上；以及

去油标记组件，可相对转动的同轴设置在所述机主体上位于所述扫描监测组件后方；

其中，通过各组所述螺旋桨翼的旋转驱动作用使得机身主体能横向低空飞行在石油管道内，并沿石油管道轴心飞行，在所述机身主体横向缓慢飞行过程中，所述扫描监测组件对石油管道内侧壁进行全方位扫描，经由其内部的光敏传感器的感光作用以及采集摄像头的扫描识别来对石油管道内壁裂隙进行定位，在裂隙定位完成后，所述去油标记组件能够将裂隙局部周边残留石油液体吸收排除，并将喷漆涂料高压注入裂隙中，使其自然流出石油管道外，以便后期工作人员定位检修。

进一步，作为优选，所述扫描监测组件包括：

安装盘件，通过多个连接转子可相对转动的同轴嵌入设置在机身主体内，所述安装盘件上圆周阵列设置有多个安装凹位；

旋转电机，设置在所述机身主体内，用于旋转驱动所述安装盘件；

光敏传感器，为圆周设置的多组，各所述光敏传感器垂直固定在安装凹位中；

采集摄像头，与所述光敏传感器一一对应设置，并设置在所述安装盘件上；以及

防油保护装置，固定套设在所述安装盘件外，用于对所述光敏传感器以及所述采集摄像头防油隔离。

进一步，作为优选，所述防油保护装置包括：

外安装轴套，同轴固定套接在所述安装盘件外；

传输轴，为圆周阵列设置的多组，各所述传输轴可相对转动的限位设置在所述外安装轴套内；以及

透明膜层，环接在所述传输轴上，并由所述传输轴进行圆周旋转传送。

进一步，作为优选，还包括：

吸油棉，为圆周阵列设置的多组，各所述吸油棉的一侧与所述外安装轴套内壁相固定，所述吸油棉的另一侧与所述透明膜层相抵靠接触。

进一步，作为优选，所述去油标记组件包括：

转接套件，可相对转动的同轴嵌入设置在所述机身主体上，所述转接套件的一侧外套接固定有传动齿；

驱动电机，横向固定在所述机身主体的下端面，并通过齿轮啮合作用与所述传动齿连接传动；

电动伸缩杆，垂直固定在所述转接套件外，所述电动伸缩杆的输出端同轴固定有双层导管；

排油喷液装置，固定连通在所述双层导管上远离所述电动伸缩杆的一端；

侧排管一与侧排管二，竖直对称连通在所述双层导管两侧位置，并分别由所述双层导管连通所述排油喷液装置的抽油腔位与喷液腔位；

储液泵，横向固定在所述机身主体内，所述储液泵的一端连通有内支管，并由所述内支管与所述侧排管二相连通；以及

存储罐，横向固定在所述机身主体内位于所述储液泵下方，所述存储罐上通过外支管与所述侧排管一相连通，所述外支管与所述存储罐之间还连设有微型抽液泵，且所述外支管的一端同轴套接在所述内支管外。

进一步，作为优选，还包括：

转接头件，用于转动连通所述侧排管一与外支管以及所述侧排管二与内支管，使得所述转接套件在对应旋转调整时所述侧排管一与外支管以及所述侧排管二与内支管始终处于连通状态。

进一步，作为优选，所述排油喷液装置还包括：

固定主架；

外密封罩，竖直嵌入固定在所述固定主架内；

弹性罩膜，嵌入贴合设置在所述外密封罩内，被构造为弧形内壁结构，并采用高弹性可形变的复合材质；以及

挤压突轴，可相对转动的对称布设在所述固定主架内位于弹性罩膜的两侧位置，并由设置在所述固定主架中的转动轴旋转驱动，所述挤压突轴的一端通过铰轮与所述弹性罩膜抵靠接触。

进一步，作为优选，还包括：

注射喷头，竖直架设在所述固定主架内，并与所述外密封罩呈等高排设。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中，在对石油管道检修中，由螺旋桨翼驱动无人机进入石油管道内壁，在高强度阳光照射下，光线能够透过管道内壁裂缝，此时，扫描监测组件中的光敏传感器能够对其光线进行感应识别，并由采集摄像头对裂缝大小进行定位识别，通过去油标记组件优先将石油管壁上的残留石油液体吸收排除，再由储液泵中的喷漆涂料通过注射喷头高压注射，使得喷漆涂料能够透过裂隙并自然流出石油管道外，从而方便工作人员对其进行后期维修；同时还设置有防油保护装置用于隔离保护光敏传感器与采集摄像头进行隔离保护，防止管壁上粘附的石油液体受螺旋桨翼旋转作用对其造成污损。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中扫描监测组件的结构示意图；

图3为本发明中防油保护装置的结构示意图；

图4为本发明中去油标记组件的结构示意图；

图5为本发明中排油喷液装置的结构示意图；

图中：1机身主体、2螺旋桨翼、3下支架、4扫描监测组件、401安装盘件、402旋转电机、403光敏传感器、5去油标记组件、501转接套件、502驱动电机、503侧排管一、504侧排管二、505电动伸缩杆、506储液泵、507存储罐、508内支管、509外支管、6防油保护装置、601外安装轴套、602传输轴、603透明膜层、604吸油棉、7转接头件、8排油喷液装置、801固定主架、802外密封罩、803弹性罩膜、804挤压突轴、805注射喷头。

具体实施方式

请参阅图1，本发明实施例中，一种石油管道在线检修无人机，包括：

机身主体1；

螺旋桨翼2，为对称相对转动设置的四组，各所述螺旋桨翼2的一端通过连接架与所述机身主体1相连接；

下支架3，横向对称固定在机身主体1的下端面两侧位置，用于无人机起飞降落支撑；

扫描监测组件4，可相对转动的同轴设置在所述机身主体1上；以及

去油标记组件5，可相对转动的同轴设置在所述机主体1上位于所述扫描监测组件4后方；

其中，通过各组所述螺旋桨翼2的旋转驱动作用使得机身主体1能横向低空飞行在石油管道内，并沿石油管道轴心飞行，在所述机身主体1横向缓慢飞行过程中，所述扫描监测组件4对石油管道内侧壁进行全方位扫描，经由其内部的光敏传感器403的感光作用以及采集摄像头的扫描识别来对石油管道内壁裂隙进行定位，在裂隙定位完成后，所述去油标记组件5能够将裂隙局部周边残留石油液体吸收排除，并将喷漆涂料高压注入裂隙中，使其自然流出石油管道外，以便后期工作人员定位检修，此中，在对石油管道进行检修前，应保持管道处于未输送石油的工作状态，且，外部光线达到一定照明强度从而能够从任意方向透过石油管道内壁裂缝，并被所述光敏传感器所定位感知。

参阅图2，本实施例中，所述扫描监测组件4包括：

安装盘件401，通过多个连接转子可相对转动的同轴嵌入设置在机身主体1内，所述安装盘件401上圆周阵列设置有多个安装凹位；

旋转电机402，设置在所述机身主体1内，用于旋转驱动所述安装盘件401；

光敏传感器403，为圆周设置的多组，各所述光敏传感器403垂直固定在安装凹位中；通过安装盘件的旋转驱动，使得各光敏传感器能够全方位对管道内壁进行光敏感应工作，提高检测准确性，防止产生错漏现象；

采集摄像头(图中未示出)，与所述光敏传感器403一一对应设置，并设置在所述安装盘件上401；用于对检测的裂隙进行识别定位，以及

防油保护装置6，固定套设在所述安装盘件401外，用于对所述光敏传感器403以及所述采集摄像头防油隔离。

参阅图3，作为较佳的实施例，所述防油保护装置6包括：

外安装轴套601，同轴固定套接在所述安装盘件401外；

传输轴602，为圆周阵列设置的多组，各所述传输轴602可相对转动的限位设置在所述外安装轴套601内；以及

透明膜层603，环接在所述传输轴602上，并由所述传输轴602进行圆周旋转传送，使得当石油残液粘附在透明膜层上时，透明膜层能够在旋转作用下进行交替，从而保证采集摄像头的清晰扫描识别。

本实施例中，还包括：

吸油棉604，为圆周阵列设置的多组，各所述吸油棉604的一侧与所述外安装轴套601内壁相固定，所述吸油棉604的另一侧与所述透明膜层603相抵靠接触，能够对石油残液进行有效吸收。

参阅图4，本实施例中，所述去油标记组件5包括：

转接套件501，可相对转动的同轴嵌入设置在所述机身主体1上，所述转接套件501的一侧外套接固定有传动齿；

驱动电机502，横向固定在所述机身主体1的下端面，并通过齿轮啮合作用与所述传动齿连接传动；

电动伸缩杆505，垂直固定在所述转接套件501外，所述电动伸缩杆505的输出端同轴固定有双层导管；

排油喷液装置8，固定连通在所述双层导管上远离所述电动伸缩杆505的一端；在一般情况下，转接套件旋转控制排油喷液装置竖直处于机身主体的正下方，从而保证无人机飞行时的稳定性；而在工作中，通过电动伸缩杆的对应伸缩作用，使得排油喷液装置能够对石油管壁任意位置进行贴合接触，确保其正常工作使用；

侧排管一503与侧排管二504，竖直对称连通在所述双层导管两侧位置，并分别由所述双层导管连通所述排油喷液装置8的抽油腔位与喷液腔位；

储液泵506，横向固定在所述机身主体1内，所述储液泵506的一端连通有内支管508，并由所述内支管508与所述侧排管二504相连通；以及

存储罐507，横向固定在所述机身主体1内位于所述储液泵506下方，所述存储罐507上通过外支管509与所述侧排管一503相连通，所述外支管509与所述存储罐507之间还连设有微型抽液泵(图中未示出)，且所述外支管509的一端同轴套接在所述内支管508外。

作为较佳的实施例，还包括：

转接头件7，用于转动连通所述侧排管一503与外支管509以及所述侧排管二504与内支管508，使得所述转接套件501在对应旋转调整时所述侧排管一503与外支管509以及所述侧排管二504与内支管508始终处于连通状态。

参阅图5，本实施例中，所述排油喷液装置8还包括：

固定主架801；

外密封罩802，竖直嵌入固定在所述固定主架801内；

弹性罩膜803，嵌入贴合设置在所述外密封罩802内，被构造为弧形内壁结构，并采用高弹性可形变的复合材质；以及

挤压突轴804，可相对转动的对称布设在所述固定主架801内位于弹性罩膜803的两侧位置，并由设置在所述固定主架801中的转动轴旋转驱动，所述挤压突轴804的一端通过铰轮与所述弹性罩膜803抵靠接触，通过挤压突轴的偏转，使得弹性罩膜能够呈挤压状态，并将外密封罩中的气体排除，当外密封罩与石油管壁贴合接触时，挤压突轴能够偏转退出，从而由弹性罩膜的负压作用将裂缝中的石油排出至表面，再由存储罐对其进行石油吸收排除，以及储液泵对其喷射喷漆涂料标记裂缝。

本实施例中，还包括：

注射喷头805，竖直架设在所述固定主架801内，并与所述外密封罩802呈等高排设。

具体地，在石油管道的无人机检修中，石油管道处于未输送供油状态，无人机由螺旋桨翼的旋转驱动沿石油管道轴心飞行，在高强度阳光照射下，光线能够透过管道内壁裂缝，并被光敏传感器感应识别，由采集摄像头同步进行裂缝识别定位，此时，驱动电机能够驱动排油喷液装置正对裂缝，并由电动伸缩杆控制排油喷液装置与管壁相贴合，同时挤压突轴在偏转作用下使得弹性罩膜能够呈挤压状态，以便将裂缝中的石油残液吸收排除，并由注射喷头将储液泵中的喷漆涂料高压注入裂隙，使其自然流出管道外，方便工作人员识别检修。

上所述的，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 (8)

1.一种石油管道在线检修无人机，其特征在于：包括：

机身主体(1)；

螺旋桨翼(2)，为对称相对转动设置的四组，各所述螺旋桨翼(2)的一端通过连接架与所述机身主体(1)相连接；

下支架(3)，横向对称固定在机身主体(1)的下端面两侧位置，用于无人机起飞降落支撑；

扫描监测组件(4)，可相对转动的同轴设置在所述机身主体(1)上；以及

去油标记组件(5)，可相对转动的同轴设置在所述机主体(1)上位于所述扫描监测组件(4)后方；

其中，通过各组所述螺旋桨翼(2)的旋转驱动作用使得机身主体(1)能横向低空飞行在石油管道内，并沿石油管道轴心飞行，在所述机身主体(1)横向缓慢飞行过程中，所述扫描监测组件(4)对石油管道内侧壁进行全方位扫描，经由其内部的光敏传感器(403)的感光作用以及采集摄像头的扫描识别来对石油管道内壁裂隙进行定位，在裂隙定位完成后，所述去油标记组件(5)能够将裂隙局部周边残留石油液体吸收排除，并将喷漆涂料高压注入裂隙中，使其自然流出石油管道外，以便后期工作人员定位检修。

2.根据权利要求1所述的一种石油管道在线检修无人机，其特征在于：所述扫描监测组件(4)包括：

安装盘件(401)，通过多个连接转子可相对转动的同轴嵌入设置在机身主体(1)内，所述安装盘件(401)上圆周阵列设置有多个安装凹位；

旋转电机(402)，设置在所述机身主体(1)内，用于旋转驱动所述安装盘件(401)；

光敏传感器(403)，为圆周设置的多组，各所述光敏传感器(403)垂直固定在安装凹位中；

采集摄像头，与所述光敏传感器(403)一一对应设置，并设置在所述安装盘件上(401)；以及

防油保护装置(6)，固定套设在所述安装盘件(401)外，用于对所述光敏传感器(403)以及所述采集摄像头防油隔离。

3.根据权利要求2所述的一种石油管道在线检修无人机，其特征在于：所述防油保护装置(6)包括：

外安装轴套(601)，同轴固定套接在所述安装盘件(401)外；

传输轴(602)，为圆周阵列设置的多组，各所述传输轴(602)可相对转动的限位设置在所述外安装轴套(601)内；以及

透明膜层(603)，环接在所述传输轴(602)上，并由所述传输轴(602)进行圆周旋转传送。

4.根据权利要求3所述的一种石油管道在线检修无人机，其特征在于：还包括：

吸油棉(604)，为圆周阵列设置的多组，各所述吸油棉(604)的一侧与所述外安装轴套(601)内壁相固定，所述吸油棉(604)的另一侧与所述透明膜层(603)相抵靠接触。

5.根据权利要求1所述的一种石油管道在线检修无人机，其特征在于：所述去油标记组件(5)包括：

转接套件(501)，可相对转动的同轴嵌入设置在所述机身主体(1)上，所述转接套件(501)的一侧外套接固定有传动齿；

驱动电机(502)，横向固定在所述机身主体(1)的下端面，并通过齿轮啮合作用与所述传动齿连接传动；

电动伸缩杆(505)，垂直固定在所述转接套件(501)外，所述电动伸缩杆(505)的输出端同轴固定有双层导管；

排油喷液装置(8)，固定连通在所述双层导管上远离所述电动伸缩杆(505)的一端；

侧排管一(503)与侧排管二(504)，竖直对称连通在所述双层导管两侧位置，并分别由所述双层导管连通所述排油喷液装置(8)的抽油腔位与喷液腔位；

储液泵(506)，横向固定在所述机身主体(1)内，所述储液泵(506)的一端连通有内支管(508)，并由所述内支管(508)与所述侧排管二(504)相连通；以及

存储罐(507)，横向固定在所述机身主体(1)内位于所述储液泵(506)下方，所述存储罐(507)上通过外支管(509)与所述侧排管一(503)相连通，所述外支管(509)与所述存储罐(507)之间还连设有微型抽液泵，且所述外支管(509)的一端同轴套接在所述内支管(508)外。

6.根据权利要求5所述的一种石油管道在线检修无人机，其特征在于：还包括：

转接头件(7)，用于转动连通所述侧排管一(503)与外支管(509)以及所述侧排管二(504)与内支管(508)，使得所述转接套件(501)在对应旋转调整时所述侧排管一(503)与外支管(509)以及所述侧排管二(504)与内支管(508)始终处于连通状态。

7.根据权利要求5所述的一种石油管道在线检修无人机，其特征在于：所述排油喷液装置(8)还包括：

固定主架(801)；

外密封罩(802)，竖直嵌入固定在所述固定主架(801)内；

弹性罩膜(803)，嵌入贴合设置在所述外密封罩(802)内，被构造为弧形内壁结构，并采用高弹性可形变的复合材质；以及

挤压突轴(804)，可相对转动的对称布设在所述固定主架(801)内位于弹性罩膜(803)的两侧位置，并由设置在所述固定主架(801)中的转动轴旋转驱动，所述挤压突轴(804)的一端通过铰轮与所述弹性罩膜(803)抵靠接触。

8.根据权利要求7所述的一种石油管道在线检修无人机，其特征在于：还包括：

注射喷头(805)，竖直架设在所述固定主架(801)内，并与所述外密封罩(802)呈等高排设。

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