CN113380017A - 一种基于物联网的城市综合管廊智能清理监控与报警系统 - Google Patents

Abstract

一种基于物联网的城市综合管廊智能清理监控与报警系统，包括移动清理装置、破损修补装置、区域控制单元及城市管廊监控平台，移动清理装置包括地面移动壳体、支撑连接柱、电动中空旋转平台、电驱移动机构、清洁刷组、管道伸缩机构及中区支撑机构，电驱移动机构包括电动马达组及移动滚轮组，管道伸缩机构包括墙体伸缩槽、墙体伸缩电机及第一支撑柱，中区支撑机构包括地面伸缩槽、地面伸缩电机及第二支撑柱，破损修补装置包括光学扫描仪、修补液压机构及自加热机构，修补液压机构包括第一液压泵、第一液压杆及液压板，区域控制单元包括无线模块、数据中转模块及信息处理模块，城市管廊监控平台连接有无线模块、管廊警报终端及城市综合管廊管理中心。

Description

一种基于物联网的城市综合管廊智能清理监控与报警系统

技术领域

本发明涉及城市综合管廊领域，特别涉及一种基于物联网的城市综合管廊智能清理监控与报警系统。

背景技术

综合管廊建于城市地下用于容纳两类及以上城市工程管线的构筑物及附属设施，地下综合管廊系统因其具有方便电力、通信、燃气和供排水等市政设施的维护和检修工作，同时避免由于敷设和维修地下管线频繁挖掘道路而对交通和居民出行造成影响和干扰，保持路容完整和美观等特点，而在国内外得到了广泛应用，铺设在管廊内的管道通常是通过放置架进行固定。有时由于一些不可抗拒力，综合管廊内的管道会出现一定的损坏，这时便需要检修工人进入管廊对管道进行抢修。有时管道损坏处离管廊的入口处较远，需要检修工人徒步行走较长距离才能到达，且如果管道损坏严重，徒步行走到损坏处十分浪费时间，严重时管道未及时维修可能会加重损坏情况，造成不可估量的经济损失。

然，如何将城市综合管廊、清理、监控与修补相结合，使得在有清理需求的同时，识别管道的缝隙并在管道缝隙处进行自动化的临时修补，且对存在的修补区域进行监控并自动化向管理部门进行警报是目前急需解决的问题。

发明内容

发明目的：为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了一种基于物联网的城市综合管廊智能清理监控与报警系统，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

技术方案：

一种基于物联网的城市综合管廊智能清理监控与报警系统，包括移动清理装置、破损修补装置、区域控制单元以及城市管廊监控平台；

所述移动清理装置包括地面移动壳体、支撑连接柱、电动中空旋转平台、电驱移动机构、清洁刷组、管道伸缩机构以及中区支撑机构，所述地面移动壳体存储于城市综合管廊的管道区起始端并在底端设置有抵触清洁刷；所述支撑连接柱分别与地面移动壳体上端以及电动中空旋转平台外部连接；所述电动中空旋转平台与管廊内的管道对应；所述清洁刷组设置于电动中空旋转平台内周，且分为金属清洁刷以及塑料清洁刷；

所述电驱移动机构包括电动马达组以及移动滚轮组，所述电动马达组设置于地面移动壳体底端内部并与移动滚轮组连接；所述移动滚轮组设置于地面移动壳体底端；

所述管道伸缩机构包括墙体伸缩槽、墙体伸缩电机以及第一支撑柱，所述墙体伸缩槽设置于城市综合管廊的管道区墙壁端；所述墙体伸缩电机设置于墙体伸缩槽内部并与第一支撑柱连接；所述第一支撑柱与城市综合管廊内的管道抵触支撑；

所述中区支撑机构包括地面伸缩槽、地面伸缩电机以及第二支撑柱，所述地面伸缩槽设置于城市综合管廊的管道区的中间地面端；所述地面伸缩电机设置于地面伸缩槽内部并与第二支撑柱连接；所述第二支撑柱在管道清洁时，辅助支撑城市综合管廊内的管道；

所述破损修补装置包括光学扫描仪、修补液压机构以及自加热机构，所述光学扫描仪设置于电动中空旋转平台后端；

所述修补液压机构包括第一液压泵、第一液压杆以及液压板，所述第一液压泵设置于电动中空旋转平台内周并与第一液压杆连接；所述第一液压杆分别与第一液压泵以及液压板连接；所述液压板分别与第一液压杆以及自加热机构连接；

所述自加热机构包括电热板以及电热丝，所述电热板分别与液压板以及塑料清洁刷连接；所述电热丝设置于电热板内部；

所述区域控制单元包括无线模块、数据中转模块以及信息处理模块，所述无线模块分别与地面移动壳体、支撑连接柱、电动中空旋转平台、电动马达组、墙体伸缩电机、地面伸缩电机、光学扫描仪、第一液压泵以及电热丝无线连接；所述数据中转模块分别与无线模块以及信息处理模块连接；所述信息处理模块处理接收到的信号并将接收到的信号转换为对应的控制信号；

所述城市管廊监控平台连接有无线模块、管廊警报终端以及城市综合管廊管理中心。

作为本发明的一种优选方式，所述破损修补装置还包括降温机构、监控摄像头以及逆反射条，所述降温机构包括透气孔、微型电机组以及降温风扇组，所述透气孔设置于电动中空旋转平台内周；所述微型电机组设置于透气孔侧壁内部并与降温风扇组连接，且与无线模块无线连接；所述降温风扇组设置于透气孔内；所述逆反射条设置于所述加热板与塑料清洁刷连接处；所述监控摄像头设置于城市综合管廊内部并与无线模块无线连接。

作为本发明的一种优选方式，所述移动清理装置还包括延伸机构以及抵触式壳体，所述延伸机构包括延伸电机以及延伸柱，所述延伸电机设置于地面移动壳体侧端内部并与延伸柱连接，且与无线模块无线连接；所述抵触式壳体设置于延伸柱末端。

作为本发明的一种优选方式，所述抵触式壳体包括辅助滚轮组以及辅助清洁刷组，所述辅助滚轮组设置于抵触式壳体底端；所述辅助清洁刷组设置于抵触式壳体底端前方以及后方。

作为本发明的一种优选方式，所述移动清理装置还包括同步吸尘机构，所述同步吸尘机构包括储尘壳体、吸尘器、同步滚轮组以及导尘软管，所述储尘壳体位于地面移动壳体后方；所述吸尘器设置于储尘壳体内部并通过导尘软管与地面移动壳体前端的进尘孔、抵触式壳体前端的进尘孔连接，且与无线模块无线连接；所述同步滚轮组设置于储尘壳体底端；所述导尘软管分别与地面移动壳体前端的进尘孔、抵触式壳体前端的进尘孔连接并与吸尘器连接。

作为本发明的一种优选方式，还包括多面清洁装置，所述多面清洁装置包括外圈旋转轴、连接液压机构以及重量传感器，所述外圈旋转轴设置于电动中空旋转平台外周并与支撑连接柱连接，且与无线模块无线连接；所述连接液压机构包括第二液压泵以及第二液压杆，所述第二液压泵设置于支撑连接柱上端并与第二液压杆连接，且与无线模块连接；所述第二液压杆设置于支撑连接柱下端并与第二液压泵连接；所述重量传感器设置于第二液压杆与支撑连接柱连接处。

作为本发明的一种优选方式，所述多面清洁装置还包括金属伸缩条以及延伸清洁刷，所述金属伸缩条设置为多段式并分别与地面移动壳体以及抵触式壳体连接；所述延伸清洁刷设置于金属伸缩条下端。

作为本发明的一种优选方式，当城市管廊监控平台接收到清理信号后，城市管理监控平台通过无线模块以及数据中转模块将包含有管廊编号的清理信号传输给信息处理模块并由信息处理模块每隔第一预设时间向与管廊编号匹配的电动马达组、电动中空旋转平台、光学扫描仪以及监控摄像头发送清洁监控信号，由电动马达组驱动连接的移动滚轮组驱动地面移动壳体带动电动中空旋转平台匀速向管道末尾端移动并同时由电动中空旋转平台进入匀速旋转状态带动清洁刷组进行管道清洁，且同时由光学扫描仪启动扫描清洁后的管道缝隙信息以及由监控摄像头实时摄取城市综合管廊内的监控影像并在所述光学扫描仪识别出管道缝隙后，将缝隙信息反馈至信息处理模块，再由信息处理模块将包含有缝隙信息的修补信号传输给电动马达组以及电动中空旋转平台，然后由所述电动马达组驱动连接的移动滚轮组驱动地面移动壳体带动电动中空旋转平台向后移动至缝隙区域并由所述电动中空旋转平台将内周的塑料清洁刷与缝隙对应，然后所述电动中空旋转平台将与缝隙对应的塑料清洁刷编号反馈给信息处理模块并由信息处理模块向与所述塑料清洁刷编号匹配的电热丝、第一液压泵以及微型电机组反馈修补信号，然后由所述电热丝进入加热状态将连接的塑料清洁刷加热至软化并由所述第一液压泵驱动连接的第一液压杆利用液压板将软化的塑料清洁刷抵触压至缝隙位置，然后由微型电机组驱动连接的降温风扇组进入降温状态；信息处理模块实时将包含有反光区域的监控影像利用无线模块传输给城市管廊监控平台并由城市管廊监控平台反馈给城市综合管廊管理中心；每当信息处理模块根据监控影像识别出电动中空旋转平台移动至地面支撑区后，信息处理模块向与所述地面支撑区匹配的地面伸缩电机发送中部支撑信号并向墙体伸缩电机发送侧方收缩信号，由所述地面伸缩电机驱动连接的第二支撑柱伸出与管道支撑，然后由所述墙体伸缩电机驱动连接的第一支撑柱收缩解除与管道的支撑；每当信息处理模块根据监控影像识别出电动中空旋转平台移动至墙体支撑区后，信息处理模块向与所述墙体支撑区匹配的墙体伸缩电机发送侧方伸出信号并向地面伸缩电机发送收缩信号，由所述墙体伸缩电机驱动连接的第一支撑柱伸出与管道进行侧端支撑，然后由所述地面伸缩电机驱动连接的第二支撑柱收缩解除与管道的支撑。

作为本发明的一种优选方式，在地面移动壳体带动电动中空旋转平台匀速向管道末尾端移动的同时，由信息处理模块向与管廊编号匹配的延伸电机以及吸尘器发送辅助清洁信号，然后由所述延伸电机驱动连接的抵触式壳体伸出与城市综合管廊的两侧壁抵触，通过辅助滚轮组同步与地面移动壳体移动并通过辅助清洁刷组进行辅助清洁，并同时由吸尘器通过导尘软管吸取地面移动壳体前端的进尘孔以及抵触式壳体前端的进尘孔区域的灰尘。

作为本发明的一种优选方式，在电动中空旋转平台进行清理前，由信息处理模块向与所述中空旋转平台匹配的外圈旋转轴发送旋转信号，然后由所述外圈旋转轴旋转驱动连接的支撑连接柱将地面移动壳体旋转至与城市综合管廊左侧壁或右侧壁或顶部对应并在所述外圈旋转轴旋转完成后，由信息处理模块向与所述中空旋转平台匹配的第二液压泵以及重量传感器发送抵触信号，然后由所述重量传感器启动实时获取重量信息并由所述第二液压泵驱动连接的第二液压杆将地面移动壳体伸出直至与对应的墙体抵触，然后由信息处理模块向与所述中空旋转平台匹配的延伸电机发送辅助清洁信号，然后由所述延伸电机驱动连接的抵触式壳体伸出与所在墙体两侧抵触，通过辅助滚轮组同步与地面移动壳体移动并通过辅助清洁刷组进行辅助清洁。

本发明实现以下有益效果：

1.本发明的智能清理监控与报警系统启动后，根据清理信号控制电动中空旋转平台实时将内周的清洁刷组进行旋转为城市综合管廊内的管道进行清洁并同时控制地面移动壳体带动电动中空旋转平台匀速向管道末尾移动，在清理管道的同时利用光学扫描仪实时识别管道的缝隙信息并控制地面移动壳体带动电动中空旋转平台依次前往存在的缝隙位置，然后控制电动中空旋转平台将内周的塑料清洁刷与缝隙区域对应，然后控制电热板进入加热状态以将塑料清洁刷进行软化并在塑料清洁刷软化完成后，控制液压板伸出将软化的塑料清洁刷按压至缝隙区域，以将缝隙区域进行填充并在按压后，控制降温机构进入降温状态，以将软化的塑料再次固化。

2.在电动中空旋转平台进行清理时，控制延伸机构将抵触式壳体与管道所在通道侧壁抵触，通过辅助清洁刷组实时为管道所在通道进行清洁并利用同步吸尘机构实时吸取灰尘。

3.在电动中空旋转平台进行清理前，控制外圈旋转轴驱动地面移动壳体旋转与管道所在通道的左侧壁或顶部或右侧壁对应并控制连接液压机构将地面移动壳体与所述通道的左侧壁抵触，然后在电动中空旋转平台清理管道的同时，利用地面移动壳体以及抵触式壳体为通道左侧壁或顶部或右侧壁进行清洁；也可按照左侧壁-顶部-右侧壁-底部的顺序进行通道内壁清洁。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明其中一个示例提供的区域控制单元的连接关系图；

图2为本发明其中一个示例提供的无线模块的连接关系图；

图3为本发明其中一个示例提供的区域控制单元的内部模块图；

图4为本发明其中一个示例提供的电动中空旋转平台位于管道的示意图；

图5为本发明其中一个示例提供的液压板以及塑料清洁刷的示意图；

图6为本发明其中一个示例提供的透气孔所在区域的局部示意图；

图7为本发明其中一个示例提供的管道所在第一支撑柱的局部剖视示意图；

图8为本发明其中一个示例提供的管道所在第二支撑柱的局部剖视示意图；

图9为本发明其中一个示例提供的地面支撑区以及墙体支撑区所在区域的俯视示意图；

图10为本发明其中一个示例提供的地面移动壳体以及抵触式壳体的背面示意图；

图11为本发明其中一个示例提供的地面移动壳体以及抵触式壳体的正面示意图；

图12为本发明其中一个示例提供的地面移动壳体与储尘壳体的示意图；

图13为本发明其中一个示例提供的金属伸缩条以及延伸清洁刷的仰视示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

除非另有定义，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”不可一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例一

参考图1-11所示。

具体的，本实施例提供一种基于物联网的城市综合管廊智能清理监控与报警系统，包括移动清理装置1、破损修补装置2、区域控制单元3以及城市管廊监控平台4。

所述移动清理装置1包括地面移动壳体10、支撑连接柱11、电动中空旋转平台12、电驱移动机构13、清洁刷组14、管道伸缩机构15以及中区支撑机构16，所述地面移动壳体10存储于城市综合管廊的管道区起始端并在底端设置有抵触清洁刷；所述支撑连接柱11分别与地面移动壳体10上端以及电动中空旋转平台12外部连接；所述电动中空旋转平台12与管廊内的管道对应；所述清洁刷组14设置于电动中空旋转平台12内周，且分为金属清洁刷140以及塑料清洁刷141。

其中，所述地面移动壳体10内置有蓄电池，所述电动中空旋转平台12顶部连接有受流器，所述城市综合管廊的管道区顶端设置有供电用的接触网；所述电动中空旋转轴用于提供中间部位旋转，以带动清洁刷组14进行管道清洁；所述金属清洁刷140为金属丝清洁刷，所述塑料清洁刷141为低温软化塑料制成的塑料丝清洁刷，所述低温软化塑料包括但不仅限于聚乙烯醇缩丁醛(PVB)。

所述电驱移动机构13包括电动马达组130以及移动滚轮组131，所述电动马达组130设置于地面移动壳体10底端内部并与移动滚轮组131连接；所述移动滚轮组131设置于地面移动壳体10底端。

其中，所述电动马达组130用于驱动连接的移动滚轮组131带动地面移动壳体10移动，在地面移动壳体10移动的同时，地面移动壳体10带动电动中空旋转平台12移动。

所述管道伸缩机构15包括墙体伸缩槽、墙体伸缩电机以及第一支撑柱152，所述墙体伸缩槽设置于城市综合管廊的管道区墙壁端；所述墙体伸缩电机设置于墙体伸缩槽内部并与第一支撑柱152连接；所述第一支撑柱152与城市综合管廊内的管道抵触支撑。

其中，所述墙体伸缩电机用于驱动连接的第一支撑柱152伸出与管廊内管道的下端进行支撑；所述第一支撑柱152将管道进行横向支撑。

所述中区支撑机构16包括地面伸缩槽、地面伸缩电机161以及第二支撑柱162，所述地面伸缩槽设置于城市综合管廊的管道区的中间地面端；所述地面伸缩电机161设置于地面伸缩槽内部并与第二支撑柱162连接；所述第二支撑柱162在管道清洁时，辅助支撑城市综合管廊内的管道。

其中，所述地面伸缩电机161用于驱动连接的第二支撑柱162伸出与管廊内管道的下端进行支撑；所述第二支撑柱162将管道进行纵向支撑；常态时，管道由第一支撑柱152横向支撑，当电动中空旋转平台12移动至地面支撑区时，第二支撑柱162伸出与管道抵触，然后第一支撑柱152收缩；当电动中空旋转平台12移动至墙体支撑区时，第一支撑柱152伸出与管道抵触，然后第二支撑柱162收缩；所述墙体支撑区以及地面支撑区设置有数字编号，以方便监控摄像头24识别。

所述破损修补装置2包括光学扫描仪20、修补液压机构21以及自加热机构22，所述光学扫描仪20设置于电动中空旋转平台12后端。

其中，所述光学扫描仪20包括但不仅限于激光传感器，用于扫描管道区域的缝隙并将存在的缝隙信息通过无线模块30反馈给信息处理模块32。

所述修补液压机构21包括第一液压泵210、第一液压杆211以及液压板212，所述第一液压泵210设置于电动中空旋转平台12内周并与第一液压杆211连接；所述第一液压杆211分别与第一液压泵210以及液压板212连接；所述液压板212分别与第一液压杆211以及自加热机构22连接。

其中，所述第一液压泵210用于驱动连接的第一液压杆211将液压板212进行伸缩；所述液压板212用于将软化的塑料清洁刷141按压至缝隙区域。

所述自加热机构22包括电热板220以及电热丝221，所述电热板220分别与液压板212以及塑料清洁刷141连接；所述电热丝221设置于电热板220内部。

其中，所述电热丝221用于加热塑料清洁刷141，所述电热丝221的温度区间由城市综合管廊管理中心进行设置，在本实施例中优选为60℃-500℃。

所述区域控制单元3包括无线模块30、数据中转模块31以及信息处理模块32，所述无线模块30分别与地面移动壳体10、支撑连接柱11、电动中空旋转平台12、电动马达组130、墙体伸缩电机、地面伸缩电机161、光学扫描仪20、第一液压泵210以及电热丝221无线连接；所述数据中转模块31分别与无线模块30以及信息处理模块32连接；所述信息处理模块32处理接收到的信号并将接收到的信号转换为对应的控制信号。

所述城市管廊监控平台4连接有无线模块30、管廊警报终端以及城市综合管廊管理中心。

作为本发明的一种优选方式，所述破损修补装置2还包括降温机构23、监控摄像头24以及逆反射条25，所述降温机构23包括透气孔230、微型电机组231以及降温风扇组232，所述透气孔230设置于电动中空旋转平台12内周；所述微型电机组231设置于透气孔230侧壁内部并与降温风扇组232连接，且与无线模块30无线连接；所述降温风扇组232设置于透气孔230内；所述逆反射条25设置于所述加热板与塑料清洁刷141连接处；所述监控摄像头24设置于城市综合管廊内部并与无线模块30无线连接。

其中，所述透气孔230用于为加热板进行散热，所述微型电机组231用于驱动连接的降温风扇组232启动为加热板辅助降温；所述逆反射条25采用逆反射材料，即反光材料，当塑料清洁刷141热软化后，逆反射条25与其粘合，从而方便维修人员以及监控摄像头24快速识别；所述监控摄像头24用于摄取城市综合管廊内部的环境影像并通过数字识别技术识别墙体支撑区以及地面支撑区。

作为本发明的一种优选方式，当城市管廊监控平台4接收到清理信号后，城市管理监控平台通过无线模块30以及数据中转模块31将包含有管廊编号的清理信号传输给信息处理模块32并由信息处理模块32每隔第一预设时间向与管廊编号匹配的电动马达组130、电动中空旋转平台12、光学扫描仪20以及监控摄像头24发送清洁监控信号；

其中，所述第一预设时间由城市综合管廊管理中心进行设置，在本实施例中优选为7天；信息处理模块32发送信号时，通过无线模块30进行。

由电动马达组130驱动连接的移动滚轮组131驱动地面移动壳体10带动电动中空旋转平台12匀速向管道末尾端移动并同时由电动中空旋转平台12进入匀速旋转状态带动清洁刷组14进行管道清洁。

其中，在地面移动壳体10移动时，采用缓慢匀速移动，以方便电动中空旋转平台12内部的清洁刷组14旋转为管道表面的污渍进行清洁。

且同时由光学扫描仪20启动扫描清洁后的管道缝隙信息以及由监控摄像头24实时摄取城市综合管廊内的监控影像并在所述光学扫描仪20识别出管道缝隙后，将缝隙信息反馈至信息处理模块32，再由信息处理模块32将包含有缝隙信息的修补信号传输给电动马达组130以及电动中空旋转平台12。

然后由所述电动马达组130驱动连接的移动滚轮组131驱动地面移动壳体10带动电动中空旋转平台12向后移动至缝隙区域并由所述电动中空旋转平台12将内周的塑料清洁刷141与缝隙对应。

其中，可以是信息处理模块32将管道所有的缝隙进行标记，然后等待管道清洁结束后，让地面移动壳体10以及电动中空旋转平台12返回至标记的缝隙位置进行修补，也可以是，识别出一个缝隙控制地面移动壳体10以及电动中空旋转平台12向后移动与缝隙对应进行修补，该修补选择由城市综合管廊管理中心设定。

然后所述电动中空旋转平台12将与缝隙对应的塑料清洁刷141编号反馈给信息处理模块32并由信息处理模块32向与所述塑料清洁刷141编号匹配的电热丝221、第一液压泵210以及微型电机组231反馈修补信号，然后由所述电热丝221进入加热状态将连接的塑料清洁刷141加热至软化并由所述第一液压泵210驱动连接的第一液压杆211利用液压板212将软化的塑料清洁刷141抵触压至缝隙位置，然后由微型电机组231驱动连接的降温风扇组232进入降温状态。

其中，电加热丝的加热时间由城市综合管廊管理中心进行调试设置，以确保加热板能够将塑料清洁刷141完全软化；当液压板212将软化的塑料清洁刷141与缝隙抵触压实后，所述微型电机组231驱动连接的降温风扇组232为加热板进行降温；其中所述第一液压泵210驱动第一液压杆211伸出的距离由城市综合管廊管理中心进行调试设置，以确保软化的塑料清洁刷141能够将缝隙填充。

信息处理模块32实时将包含有反光区域的监控影像利用无线模块30传输给城市管廊监控平台4并由城市管廊监控平台4反馈给城市综合管廊管理中心。

其中，所述逆反射条25的反光颜色由城市综合管廊管理中心进行设定，在本实施例中优选为红色；当逆反射条25与塑料清洁刷141与管道缝隙填充后形成反光区域，所述监控摄像头24利用颜色识别技术识别反光颜色为红色的反光区域，然后将其利用无线模块30传输给城市管廊监控平台4；根据识别到反光区域的监控摄像头24编号，信息处理模块32将与所述监控摄像头24编号一致监控摄像头24所在位置进行标识并利用无线模块30传输给管廊警报终端，以为维修人员进行坐标指引。

每当信息处理模块32根据监控影像识别出电动中空旋转平台12移动至地面支撑区后，信息处理模块32向与所述地面支撑区匹配的地面伸缩电机161发送中部支撑信号并向墙体伸缩电机发送侧方收缩信号，由所述地面伸缩电机161驱动连接的第二支撑柱162伸出与管道支撑，然后由所述墙体伸缩电机驱动连接的第一支撑柱152收缩解除与管道的支撑；每当信息处理模块32根据监控影像识别出电动中空旋转平台12移动至墙体支撑区后，信息处理模块32向与所述墙体支撑区匹配的墙体伸缩电机发送侧方伸出信号并向地面伸缩电机161发送收缩信号，由所述墙体伸缩电机驱动连接的第一支撑柱152伸出与管道进行侧端支撑，然后由所述地面伸缩电机161驱动连接的第二支撑柱162收缩解除与管道的支撑。

其中，所述第一支撑柱152位于地面支撑区的后外侧，第二支撑柱162位于地面支撑区的中间；所述墙体支撑区设置于地面支撑区前外侧。

实施例二

参考图1-4，图10-11所示。

本实施例与实施例一基本上一致，区别之处在于，本实施例中，所述移动清理装置1还包括延伸机构17以及抵触式壳体18，所述延伸机构17包括延伸电机170以及延伸柱171，所述延伸电机170设置于地面移动壳体10侧端内部并与延伸柱171连接，且与无线模块30无线连接；所述抵触式壳体18设置于延伸柱171末端。

其中，所述延伸电机170用于驱动连接的延伸柱171带动抵触式壳体18伸缩，以与管廊内部两侧区域进行对应。

作为本发明的一种优选方式，所述抵触式壳体18包括辅助滚轮组180以及辅助清洁刷组181，所述辅助滚轮组180设置于抵触式壳体18底端；所述辅助清洁刷组181设置于抵触式壳体18底端前方以及后方。

作为本发明的一种优选方式，所述移动清理装置1还包括同步吸尘机构19，所述同步吸尘机构19包括储尘壳体190、吸尘器191、同步滚轮组192以及导尘软管193，所述储尘壳体190位于地面移动壳体10后方；所述吸尘器191设置于储尘壳体190内部并通过导尘软管193与地面移动壳体10前端的进尘孔、抵触式壳体18前端的进尘孔连接，且与无线模块30无线连接；所述同步滚轮组192设置于储尘壳体190底端；所述导尘软管193分别与地面移动壳体10前端的进尘孔、抵触式壳体18前端的进尘孔连接并与吸尘器191连接。

其中，所述储尘壳体190内置有储尘仓；所述同步滚轮组192用于提供地面移动壳体10通过导尘软管193带动储尘壳体190移动；所述地面移动壳体10前端设置有进尘孔，所述抵触式壳体18前端设置有进尘孔。

作为本发明的一种优选方式，在地面移动壳体10带动电动中空旋转平台12匀速向管道末尾端移动的同时，由信息处理模块32向与管廊编号匹配的延伸电机170以及吸尘器191发送辅助清洁信号，然后由所述延伸电机170驱动连接的抵触式壳体18伸出与城市综合管廊的两侧壁抵触，通过辅助滚轮组180同步与地面移动壳体10移动并通过辅助清洁刷组181进行辅助清洁，并同时由吸尘器191通过导尘软管193吸取地面移动壳体10前端的进尘孔以及抵触式壳体18前端的进尘孔区域的灰尘。

实施例三

参考图1-4，图11-13所示。

本实施例与实施例二基本上一致，区别之处在于，本实施例中，还包括多面清洁装置5，所述多面清洁装置5包括外圈旋转轴50、连接液压机构51以及重量传感器52，所述外圈旋转轴50设置于电动中空旋转平台12外周并与支撑连接柱11连接，且与无线模块30无线连接；所述连接液压机构51包括第二液压泵510以及第二液压杆511，所述第二液压泵510设置于支撑连接柱11上端并与第二液压杆511连接，且与无线模块30连接；所述第二液压杆511设置于支撑连接柱11下端并与第二液压泵510连接；所述重量传感器52设置于第二液压杆511与支撑连接柱11连接处。

其中，所述外圈旋转轴50用于驱动支撑连接杆带动地面移动壳体10旋转；所述第二液压泵510用于驱动连接的第一液压杆211带动地面移动壳体10进行伸缩。

作为本发明的一种优选方式，所述多面清洁装置5还包括金属伸缩条53以及延伸清洁刷54，所述金属伸缩条53设置为多段式并分别与地面移动壳体10以及抵触式壳体18连接；所述延伸清洁刷54设置于金属伸缩条53下端。

其中，所述金属伸缩条53下端为镂空；所述延伸清洁刷54均匀分布于金属伸缩条53的下端位置。

作为本发明的一种优选方式，在电动中空旋转平台12进行清理前，由信息处理模块32向与所述中空旋转平台匹配的外圈旋转轴50发送旋转信号，然后由所述外圈旋转轴50旋转驱动连接的支撑连接柱11将地面移动壳体10旋转至与城市综合管廊左侧壁或右侧壁或顶部对应并在所述外圈旋转轴50旋转完成后，由信息处理模块32向与所述中空旋转平台匹配的第二液压泵510以及重量传感器52发送抵触信号，然后由所述重量传感器52启动实时获取重量信息并由所述第二液压泵510驱动连接的第二液压杆511将地面移动壳体10伸出直至与对应的墙体抵触，然后由信息处理模块32向与所述中空旋转平台匹配的延伸电机170发送辅助清洁信号，然后由所述延伸电机170驱动连接的抵触式壳体18伸出与所在墙体两侧抵触，通过辅助滚轮组180同步与地面移动壳体10移动并通过辅助清洁刷组181进行辅助清洁。

其中，城市综合管廊管理中心可设置清洁顺序为：清洁管廊的左侧壁、顶壁、右侧壁以及底部地面。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于物联网的城市综合管廊智能清理监控与报警系统，包括移动清理装置、破损修补装置、区域控制单元以及城市管廊监控平台，其特征在于：

所述移动清理装置包括地面移动壳体、支撑连接柱、电动中空旋转平台、电驱移动机构、清洁刷组、管道伸缩机构以及中区支撑机构，所述地面移动壳体存储于城市综合管廊的管道区起始端并在底端设置有抵触清洁刷；所述支撑连接柱分别与地面移动壳体上端以及电动中空旋转平台外部连接；所述电动中空旋转平台与管廊内的管道对应；所述清洁刷组设置于电动中空旋转平台内周，且分为金属清洁刷以及塑料清洁刷；

所述电驱移动机构包括电动马达组以及移动滚轮组，所述电动马达组设置于地面移动壳体底端内部并与移动滚轮组连接；所述移动滚轮组设置于地面移动壳体底端；

所述管道伸缩机构包括墙体伸缩槽、墙体伸缩电机以及第一支撑柱，所述墙体伸缩槽设置于城市综合管廊的管道区墙壁端；所述墙体伸缩电机设置于墙体伸缩槽内部并与第一支撑柱连接；所述第一支撑柱与城市综合管廊内的管道抵触支撑；

所述中区支撑机构包括地面伸缩槽、地面伸缩电机以及第二支撑柱，所述地面伸缩槽设置于城市综合管廊的管道区的中间地面端；所述地面伸缩电机设置于地面伸缩槽内部并与第二支撑柱连接；所述第二支撑柱在管道清洁时，辅助支撑城市综合管廊内的管道；

所述破损修补装置包括光学扫描仪、修补液压机构以及自加热机构，所述光学扫描仪设置于电动中空旋转平台后端；

所述修补液压机构包括第一液压泵、第一液压杆以及液压板，所述第一液压泵设置于电动中空旋转平台内周并与第一液压杆连接；所述第一液压杆分别与第一液压泵以及液压板连接；所述液压板分别与第一液压杆以及自加热机构连接；

所述自加热机构包括电热板以及电热丝，所述电热板分别与液压板以及塑料清洁刷连接；所述电热丝设置于电热板内部；

所述区域控制单元包括无线模块、数据中转模块以及信息处理模块，所述无线模块分别与地面移动壳体、支撑连接柱、电动中空旋转平台、电动马达组、墙体伸缩电机、地面伸缩电机、光学扫描仪、第一液压泵以及电热丝无线连接；所述数据中转模块分别与无线模块以及信息处理模块连接；所述信息处理模块处理接收到的信号并将接收到的信号转换为对应的控制信号；

所述城市管廊监控平台连接有无线模块、管廊警报终端以及城市综合管廊管理中心。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的城市综合管廊智能清理监控与报警系统，其特征在于，所述破损修补装置还包括降温机构、监控摄像头以及逆反射条，所述降温机构包括透气孔、微型电机组以及降温风扇组，所述透气孔设置于电动中空旋转平台内周；所述微型电机组设置于透气孔侧壁内部并与降温风扇组连接，且与无线模块无线连接；所述降温风扇组设置于透气孔内；所述逆反射条设置于所述加热板与塑料清洁刷连接处；所述监控摄像头设置于城市综合管廊内部并与无线模块无线连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的城市综合管廊智能清理监控与报警系统，其特征在于，所述移动清理装置还包括延伸机构以及抵触式壳体，所述延伸机构包括延伸电机以及延伸柱，所述延伸电机设置于地面移动壳体侧端内部并与延伸柱连接，且与无线模块无线连接；所述抵触式壳体设置于延伸柱末端。

4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的城市综合管廊智能清理监控与报警系统，其特征在于，所述抵触式壳体包括辅助滚轮组以及辅助清洁刷组，所述辅助滚轮组设置于抵触式壳体底端；所述辅助清洁刷组设置于抵触式壳体底端前方以及后方。

5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的城市综合管廊智能清理监控与报警系统，其特征在于，所述移动清理装置还包括同步吸尘机构，所述同步吸尘机构包括储尘壳体、吸尘器、同步滚轮组以及导尘软管，所述储尘壳体位于地面移动壳体后方；所述吸尘器设置于储尘壳体内部并通过导尘软管与地面移动壳体前端的进尘孔、抵触式壳体前端的进尘孔连接，且与无线模块无线连接；所述同步滚轮组设置于储尘壳体底端；所述导尘软管分别与地面移动壳体前端的进尘孔、抵触式壳体前端的进尘孔连接并与吸尘器连接。

6.根据权利要求4所述的一种基于物联网的城市综合管廊智能清理监控与报警系统，其特征在于，还包括多面清洁装置，所述多面清洁装置包括外圈旋转轴、连接液压机构以及重量传感器，所述外圈旋转轴设置于电动中空旋转平台外周并与支撑连接柱连接，且与无线模块无线连接；所述连接液压机构包括第二液压泵以及第二液压杆，所述第二液压泵设置于支撑连接柱上端并与第二液压杆连接，且与无线模块连接；所述第二液压杆设置于支撑连接柱下端并与第二液压泵连接；所述重量传感器设置于第二液压杆与支撑连接柱连接处。

7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的城市综合管廊智能清理监控与报警系统，其特征在于，所述多面清洁装置还包括金属伸缩条以及延伸清洁刷，所述金属伸缩条设置为多段式并分别与地面移动壳体以及抵触式壳体连接；所述延伸清洁刷设置于金属伸缩条下端。

8.根据权利要求1-2任一项所述的一种基于物联网的城市综合管廊智能清理监控与报警系统，其特征在于，当城市管廊监控平台接收到清理信号后，城市管理监控平台通过无线模块以及数据中转模块将包含有管廊编号的清理信号传输给信息处理模块并由信息处理模块每隔第一预设时间向与管廊编号匹配的电动马达组、电动中空旋转平台、光学扫描仪以及监控摄像头发送清洁监控信号，由电动马达组驱动连接的移动滚轮组驱动地面移动壳体带动电动中空旋转平台匀速向管道末尾端移动并同时由电动中空旋转平台进入匀速旋转状态带动清洁刷组进行管道清洁，且同时由光学扫描仪启动扫描清洁后的管道缝隙信息以及由监控摄像头实时摄取城市综合管廊内的监控影像并在所述光学扫描仪识别出管道缝隙后，将缝隙信息反馈至信息处理模块，再由信息处理模块将包含有缝隙信息的修补信号传输给电动马达组以及电动中空旋转平台，然后由所述电动马达组驱动连接的移动滚轮组驱动地面移动壳体带动电动中空旋转平台向后移动至缝隙区域并由所述电动中空旋转平台将内周的塑料清洁刷与缝隙对应，然后所述电动中空旋转平台将与缝隙对应的塑料清洁刷编号反馈给信息处理模块并由信息处理模块向与所述塑料清洁刷编号匹配的电热丝、第一液压泵以及微型电机组反馈修补信号，然后由所述电热丝进入加热状态将连接的塑料清洁刷加热至软化并由所述第一液压泵驱动连接的第一液压杆利用液压板将软化的塑料清洁刷抵触压至缝隙位置，然后由微型电机组驱动连接的降温风扇组进入降温状态；信息处理模块实时将包含有反光区域的监控影像利用无线模块传输给城市管廊监控平台并由城市管廊监控平台反馈给城市综合管廊管理中心；每当信息处理模块根据监控影像识别出电动中空旋转平台移动至地面支撑区后，信息处理模块向与所述地面支撑区匹配的地面伸缩电机发送中部支撑信号并向墙体伸缩电机发送侧方收缩信号，由所述地面伸缩电机驱动连接的第二支撑柱伸出与管道支撑，然后由所述墙体伸缩电机驱动连接的第一支撑柱收缩解除与管道的支撑；每当信息处理模块根据监控影像识别出电动中空旋转平台移动至墙体支撑区后，信息处理模块向与所述墙体支撑区匹配的墙体伸缩电机发送侧方伸出信号并向地面伸缩电机发送收缩信号，由所述墙体伸缩电机驱动连接的第一支撑柱伸出与管道进行侧端支撑，然后由所述地面伸缩电机驱动连接的第二支撑柱收缩解除与管道的支撑。

9.根据权利要求3-5任一项所述的一种基于物联网的城市综合管廊智能清理监控与报警系统，其特征在于，在地面移动壳体带动电动中空旋转平台匀速向管道末尾端移动的同时，由信息处理模块向与管廊编号匹配的延伸电机以及吸尘器发送辅助清洁信号，然后由所述延伸电机驱动连接的抵触式壳体伸出与城市综合管廊的两侧壁抵触，通过辅助滚轮组同步与地面移动壳体移动并通过辅助清洁刷组进行辅助清洁，并同时由吸尘器通过导尘软管吸取地面移动壳体前端的进尘孔以及抵触式壳体前端的进尘孔区域的灰尘。

10.根据权利要求6-7任一项所述的一种基于物联网的城市综合管廊智能清理监控与报警系统，其特征在于，在电动中空旋转平台进行清理前，由信息处理模块向与所述中空旋转平台匹配的外圈旋转轴发送旋转信号，然后由所述外圈旋转轴旋转驱动连接的支撑连接柱将地面移动壳体旋转至与城市综合管廊左侧壁或右侧壁或顶部对应并在所述外圈旋转轴旋转完成后，由信息处理模块向与所述中空旋转平台匹配的第二液压泵以及重量传感器发送抵触信号，然后由所述重量传感器启动实时获取重量信息并由所述第二液压泵驱动连接的第二液压杆将地面移动壳体伸出直至与对应的墙体抵触，然后由信息处理模块向与所述中空旋转平台匹配的延伸电机发送辅助清洁信号，然后由所述延伸电机驱动连接的抵触式壳体伸出与所在墙体两侧抵触，通过辅助滚轮组同步与地面移动壳体移动并通过辅助清洁刷组进行辅助清洁。

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