CN113335401A - 一种可变体自动巡检运动平台 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可变体自动巡检运动平台，解决了现有管道巡检平台因埋地管道检测路面宽窄变化的复杂路况，导致通过性差的问题，技术方案是：支撑平台舱体设置有舱体壁板和横向伸缩盖板以及履带轮，两舱体壁板之间设置有用于推拉舱体壁板横向移位的多组推杆电机,还设置有搭载管道外检测器的前置搭载平台和搭载检测路宽的激光测绘仪的后置搭载平台，下部设置有塔型伸缩支架，内设置有巡检平台控制器和供电电池，其能够通过识别埋地管道路面来调整运动平台宽度，适应路面宽度变化进行管道外检测，提高通过性，其控制简单，可靠性高，能够连续对管道区域检测，更好地适应外部检测环境。
Description
技术领域
本发明涉及管道检测设备，特别是一种可变体自动巡检运动平台，适于埋地长输油气管线的检测。
背景技术
目前，针对石油、天然气的单一长输油气埋地管线检测的技术难度大，尤其是非开挖检测技术获取管道信息相对较少，基本依靠人工在管道上行走操作，工作效率低下，而且数据可靠性极大依赖操作者的经验。国内现有管道巡检运动平台为是应用于石油、天然气等管道外检测设备，采用固定宽度的移动平台搭载检测仪器和检测人员，在沿管线外部行驶对管道进行检测。其存在的问题是：长输油气管道埋设的地理环境复杂，管道沿线路面空间变化大，尤其是遇到沼泽、原始森林等狭小恶劣环境时，由于普通巡检运动平台的宽度固定，在复杂狭窄路面难以通过，造成巡检运动平台通过性差，使检测设备无法与管道保持有效检测距离，不但限制了操作人员的作业能力，而且仪器设备接收信号弱将导致检测数据失真甚至无法检测。
发明内容
本发明的目的是提供一种可变体自动巡检运动平台，解决了现有管道巡检平台因难以适应埋地管道检测路面宽窄变化的复杂路况，导致通过性差的问题，以及人工检测受环境影响导致检测效率低、检测区间短的问题。其能够通过识别埋地管道路面来调整运动平台宽度，适应路面宽度变化进行管道外检测，更好地适应外部检测环境。
本发明采用的技术方案是：该可变体自动巡检运动平台包括带有履带式行走机构的支撑平台舱体，其技术要点是：所述支撑平台舱体两侧设置有舱体壁板，上部设置横向伸缩盖板，履带式行走机构为通过驱动机构连接两舱体壁板外侧的履带轮，两舱体壁板之间设置有用于推拉舱体壁板横向移位的多组推杆电机, 两侧舱体壁板之间还设置有搭载管道外检测器的前置搭载平台和搭载检测路宽的激光测绘仪的后置搭载平台，前置搭载平台和后置搭载平台下部分别设置有塔型伸缩支架，塔型伸缩支架由两侧斜置对称支撑臂组装成，支撑臂下端铰接舱体壁板，支撑臂上端铰接前置搭载平台和后置搭载平台底部，支撑平台舱体内设置有巡检平台控制器和供电电池，巡检平台控制器带有用于控制推杆电机、履带式行走机构和激光测绘仪运行的PLC电路板。
所述推杆电机为四组，两组推杆电机设置在支撑平台舱体前部，另两组推杆电机设置在支撑平台舱体后部。
所述横向伸缩盖板为：上、下错开布置的两层支撑盖板，两层支撑盖板分别与两侧对应的舱体壁板固定连接。
本发明具有的优点和积极效果是：由于该可变体自动巡检运动平台的两侧舱体壁板之间通过多个推杆电机连接，上部设置横向伸缩平台板，可使支撑平台舱体横向伸缩，同时推动两侧的履带轮调整横向距离，因此能够使该可变体自动巡检运动平台横向宽度发生变化达到变体的效果；设置的前置搭载平台和后置搭载平台可以在两侧舱体壁板间距变化时推动塔型伸缩支架变形，带动前置搭载平台和后置搭载平台纵向移动，使搭载的激光测绘仪和管道外检测器等检测探测设备免受支撑平台舱体横向变体的影响。通过巡检平台控制器与激光测绘仪及推杆电机的控制连接，能够通过识别通行路面宽度，控制推杆电机的推杆伸缩来调整巡检运动平台宽度，适应复杂路面。因此，由于管道外部检测环境中常有狭窄区域，本发明可以提高自动巡检运动平台的通过性，容易通过较窄的检测区域，其控制简单，可靠性高，工作效率高，成本较低，能够连续对管道区域检测，提高了检测平台的环境适应性。
附图说明
以下结合附图对本发明作进一步描述。
图1是本发明实施例的整体结构示意图；
图2是本发明实施例的底部结构示意图；
图3是本发明的支撑平台舱体内推杆电机连接示意图；
图4是本发明的巡检平台控制器连接原理图；
图5是本发明的支撑平台舱体伸展状态示意图；
图6是本发明的支撑平台舱体收窄状态示意图。
图中序号说明：1履带轮、2舱体壁板、3管道外检测器、4横向伸缩盖板、5激光测绘仪、6后置搭载平台、7塔型伸缩支架、8驱动电机轮、9推杆电机、10前置搭载平台、11巡检平台控制器、12供电电池。
具体实施方式
根据图1至6详细说明本发明的具体结构，实施例如图1至3所示，一种可变体自动巡检运动平台，采用带有履带式行走机构的支撑平台舱体。其中，支撑平台舱体两侧设置有舱体壁板2，上部设置横向伸缩盖板4，履带式行走机构采用常规的履带轮1结构，舱体壁板通过八个履带轮架固定接头与履带轮的轮架相连，履带轮的驱动电机轮8与主电机轴相连，通过驱动电机轮控制器与巡检平台控制器11相连。横向伸缩盖板4采用上、下两层的支撑盖板，上层支撑盖板的一侧端与对应侧的舱体壁板固定支撑连接，另一侧为自由端；下层支撑盖板与另一侧舱体壁板固定支撑连接，两层支撑盖板的宽度范围可以保证在支撑平台舱体横向伸展和收缩状态时保持遮盖覆盖支撑平台舱体内部。
在两侧舱体壁板之间横向设置有多组推杆电机9, 也称作变体电机，推杆电机可采用伺服电机，型号为LINAKKA20的直线电动推杆，避免了控制电机的实时性较差，采用多个变体电机进行用于推拉舱体壁板横向移位，使可变体自动巡检运动平台增加或缩小宽度，也可以根据推杆电机的推力设置三至六组推杆电机，根据推杆电机的推力，优选为设置四组推杆电机，两组推杆电机设置在支撑平台舱体前部，另两组推杆电机设置在支撑平台舱体后部，既能保持前后的推力平衡有减少占用空间，克服履带轮侧向运动力较大等问题。
支撑平台舱体两侧舱体壁板2之间还设置有前置搭载平台10和后置搭载平台6，前置搭载平台10搭载管道外检测器3，用于检测路面下埋地管线，还可以搭载安装检测设备和相关仪器；后置搭载平台6搭载激光测绘仪5，用于检测前方路面宽度。前置搭载平台和后置搭载平台下部分别设置有塔型伸缩支架7，塔型伸缩支架由两侧斜置对称支撑臂组装成，支撑臂下端铰接舱体壁板2，支撑臂上端铰接前置搭载平台和后置搭载平台底部。
支撑平台舱体内设置有巡检平台控制器11和供电电池12，巡检平台控制器和供电电池均设置有外壳体，利用外壳体的固定孔通过螺栓安装分别固定在的两舱体壁板内侧，不会受到支撑平台舱体变形的影响。如图4所示，巡检平台控制器11采用常规的PLC主控路板，巡检平台控制器的设置有多个信号控制端口，与推杆电机、履带式行走机构和激光测绘仪控制连接。其中，推杆电机控制端口分别与多个推杆电机的控制接插件端口相连接，用于控制推杆电机同步伸缩；巡检平台控制器的履带轮控制端口与履带轮驱动电机轮控制器的控制接插件端口相连接，用于控制履带轮主电机轴动作；巡检平台控制器的信号接收端口与激光测绘仪的信号输出端口连接，用于接收激光测绘仪探测的检测路面宽度信号，通过激光测绘仪采集到前方环境宽窄变化的参数，反馈PLC主控路板，将环境宽窄的变化信号转换成推杆电机的行程变化及行程时间，然后对推杆电机上电，并控制伸缩相应时间后停止动作，并关闭推杆电机电源，此时完成运动平台变体过程。供电电池可充电锂电池，与巡检平台控制器电源输入端连接，并为变体自动巡检运动平台各用电设备供电。
如图5所示，为支撑平台舱体在常规的伸展状态，推杆电机9和横向伸缩盖板4均为横向伸展状态，可以通过较宽的管线路面，此时前置搭载平台和后置搭载平台为较低状态，可以躲避上方的影响通行障碍物；如图6所示，为支撑平台舱体在的收窄状态，推杆电机9和横向伸缩盖板4均为横向收缩状态，此时前置搭载平台和后置搭载平台为较高状态，可以通过较宽的管线路面。通过横向宽度的变化以及高度的变化，达到变体的效果，能够适应复杂路况。
综上所述，实现本发明的目的。
Claims (3)
1.一种可变体自动巡检运动平台，它包括带有履带式行走机构的支撑平台舱体，其特征在于：所述支撑平台舱体两侧设置有舱体壁板，上部设置横向伸缩盖板，履带式行走机构为通过驱动机构连接两舱体壁板外侧的履带轮，两舱体壁板之间设置有用于推拉舱体壁板横向移位的多组推杆电机, 两侧舱体壁板之间还设置有搭载管道外检测器的前置搭载平台和搭载检测路宽的激光测绘仪的后置搭载平台，前置搭载平台和后置搭载平台下部分别设置有塔型伸缩支架，塔型伸缩支架由两侧斜置对称支撑臂组装成，支撑臂下端铰接舱体壁板，支撑臂上端铰接前置搭载平台和后置搭载平台底部，支撑平台舱体内设置有巡检平台控制器和供电电池，巡检平台控制器带有用于控制推杆电机、履带式行走机构和激光测绘仪运行的PLC电路板。
2.根据权利要求1所述的可变体自动巡检运动平台，其特征在于：所述推杆电机为四组，两组推杆电机设置在支撑平台舱体前部，另两组推杆电机设置在支撑平台舱体后部。
3.根据权利要求1所述的可变体自动巡检运动平台，其特征在于：所述横向伸缩盖板为：上、下错开布置的两层支撑盖板，两层支撑盖板分别与两侧对应的舱体壁板固定连接。
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