CN114441539A - 一种给排水管道检测系统和检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种给排水管道检测系统和检测方法，涉及市政管道技术领域，其技术方案为：基于所述管线分布信息，利用爬行装置和视频检测模块检测获取待测排水管道的初步检测图像；对所述初步检测图像进行处理，提取待测排水管道的疑似故障部位信息；利用所述爬行装置的视频检测模块、声呐检测模块和距离检测模块对疑似故障部位进行进一步检测，得到所述疑似故障部位的检测结果，减少排水管道内壁上的附着物，增大检测的精度和效率。
Description
技术领域
本发明涉及市政管道技术领域，更具体地说，它涉及一种给排水管道检测系统和检测方法。
背景技术
城市排水管道是排除城市污水和雨水的重要途径，城市里纵横交错的地下排水管道是一种极为重要的市政设施，甚至成为城市稳定发展的基础设施，其正常运行是保障城市生产生活正常秩序的重要保证。随着在城镇化建设进程不断的推进过程中，道路排水管道老化、渗漏的问题屡屡发生，导致部分道路积水、塌方等问题严重，给人民生活质量带来了极大的影响。
但是，上述技术方案中，排水管道因为长时间的使用，内壁残留大量附着物会导致检测不准确，以及传统的管道内部淤积以及损坏情况的检测方法一般采用直接目视，潜水员探摸或用竹片等一些简单的工具进行检查，存在着淤积情况判断不准确等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种给排水管道检测系统和检测方法，减少排水管道内壁上的附着物，增大检测的精度和效率。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种给排水管道检测方法，包括以下步骤：（1）收集该段地下管道的管道信息，其中，所述管道信息至少包括管线分布信息和管道管径信息；
（2）察看待测区周围的地物、地貌、交通和排水管道分布情况，开井目视或利用工具检查排水管道的水位、积泥情况；
（3）基于所述管线分布信息，利用爬行装置和视频检测模块检测获取待测排水管道的初步检测图像；
（4）对所述初步检测图像进行处理，提取待测排水管道的疑似故障部位信息；
（5）利用所述爬行装置的视频检测模块、声呐检测模块和距离检测模块对疑似故障部位进行进一步检测，得到所述疑似故障部位的检测结果。
通过上述技术方案，通过爬行装置和距离检测模块获取水面位置，爬行装置便于对排水管道内壁进行全面检测，通过视频检测模块获取水面以上部分的管道图像，以及通过声呐检测模块获取水面以下部分的管道声波图像，再将水面位置、水面以上部分的管道图像和水面以下部分的管道声波图像进行解码、映射和叠加等方法进行处理，从而得到疑似故障部位的检测结果，对测得的声纳图像进行判读，实现待检测管道三百六无死角全面的缺陷检测，增大检测准确性，提高工作效率。
优选地，所述第（5）步包括以下步骤：a通过所述距离检测模块获取所述疑似故障部位的管道顶端到液面的距离信息；
b基于管道顶端到液面的距离信息和所述管道管径信息确定液面位置信息；
c通过所述视频检测模块获取所述疑似故障部位的液面位置以上的管道内壁图像信息，并对所述管道内壁图像信息进行解码和滤波降噪处理；
d通过所述声呐检测模块获取所述疑似故障部位的液面位置以下的管道内部声波信息，并对所述管道内部声波信息进行解码和滤波降噪处理；
e将所述液面位置信息、解码和滤波降噪后的管道内壁图像信息以及解码和滤波降噪后的管道内部声波信息映射至以所述疑似故障部位的管道横截面圆心为坐标原点的直角坐标系中；
f在所述直角坐标系中对所述解码和滤波降噪后的管道内壁图像信息以及解码和滤波降噪后的管道内部声波信息进行叠加，得到所述疑似故障部位的完整管道图像信息；
g对所述完整管道图像信息进行分析处理，得到所述疑似故障部位的检测结果。
通过上述技术方案，通过视频检测模块获取水面以上部分的管道图像，以及通过声呐检测模块获取水面以下部分的管道声波图像，再将水面位置、水面以上部分的管道图像和水面以下部分的管道声波图像进行解码、映射和叠加等方法进行处理，从而得到疑似故障部位的检测结果，满足工作要求，提高工作效率。
优选地，所述（2）包括以下步骤：a检测开始前必须对待检测管道进行疏通、清洗、通风及有毒有害气体检测；b确保待检测管道内积水不能超过管径的5%。
通过上述技术方案，保证待测管道中有一定积水，以实现声呐检测模块正常工作，积水不超过管径的5%。保证积水不能没过除声呐检测模块外的整个装置，增大装置的使用寿命，满足工作要求。
优选地，所述待检测管道内积水若超过管径的5%，则将支管流水堵住，确保机车所摄录的影像资料清晰，检测准确。
通过上述技术方案，满足工作要求。
本发明的另一个目的是提供一种给排水管道检测系统，所述爬行装置包括移动板，所述移动板相对的侧壁分别设有垂直于移动板的垂直板，两个所述垂直板上分别转动连接有抵触在排水管道内壁上的脚轮，两个所述垂直板分别转动连接有使移动板保持水平的转动轮，所述脚轮位于垂直板侧壁的中心位置上，两个所述脚轮之间设有连接杆，所述连接杆固定套设有第一外齿轮，所述垂直板上设有驱动第一外齿轮转动的驱动件，所述移动板一端通过伸出轴设有环形盘，所述环形盘上设有抵触在排水管道内壁上的毛刷，所述移动板上设有气缸，所述气缸的伸出轴上设有摄像头，所述移动板是上设有位移传感器，所述垂直板上设有位于积水中的声呐传感器。
通过上述技术方案，通过驱动件带动脚轮在排水管道内移动，环形盘和毛刷能够清理掉排水管道内壁上吸附的杂物，以及爬行装置和距离检测模块获取水面位置，爬行装置便于对排水管道内壁进行全面检测，通过视频检测模块获取水面以上部分的管道图像，以及通过声呐检测模块获取水面以下部分的管道声波图像，再将水面位置、水面以上部分的管道图像和水面以下部分的管道声波图像进行解码、映射和叠加等方法进行处理，从而得到疑似故障部位的检测结果，对测得的声纳图像进行判读，实现待检测管道三百六无死角全面的缺陷检测，增大检测准确性，提高工作效率。
优选地，所述驱动件包括驱动杆，所述驱动杆转动穿设在垂直板中，所述驱动杆的一端设有啮合在第一外齿轮上的第二外齿轮，另一端设有通过放置板固定在垂直板上的小型马达。
通过上述技术方案，小型马达带动驱动杆正向或反向旋转，驱动杆带动第二外齿轮正向或反向旋转，进而带动脚轮正向或反向旋转，便于摄像头在排水管道内来回移动，实现了摄像头内排水管内壁的全面摄制，提高了排水管道检测结果的精准度。
优选地，所述小型马达为伺服电机。
通过上述技术方案，可以确定摄像头在排水管道中的位置，提高了排水管道检测结果的精准度。
优选地，所述移动板上通过可拆卸件设有透明的安全罩，所述气缸和摄像头均位于安全罩中。
通过上述技术方案，能够保护摄像头，增大摄像头的使用寿命。
优选地，所述可拆卸件包括第一磁铁，所述第一磁铁设置在安全罩端壁上，所述移动板上设有吸合在第一磁铁上的第二磁铁。
通过上述技术方案，方便操作者拆卸安全罩，便于更换、维修摄像头。
优选地，所述第一外齿轮位于连接杆中心位置上。
通过上述技术方案，保证连接杆受力均匀，增大装置的稳定性。
综上所述，本发明达到的有益效果是：第一，通过爬行装置、距离检测模块、视频检测模块和声呐检测模块，实现待检测管道三百六无死角全面的缺陷检测，增大检测准确性，提高工作效率。
第二，环形盘和毛刷能够清理掉排水管道内壁上吸附的杂物，减少排水管道内壁上的附着物，增大检测的精度和效率。
第三，通过驱动件带动脚轮在排水管道内移动，便于摄像头对排水管道内壁进行全面摄制，提高排水管道的检测效率及检测质量。
附图说明
图1是本实施例整体结构示意图；
图2是本实施例用于体现毛刷的结构示意图；
图3是本实施例用于体现图2中A的放大结构示意图。
图中：1、移动板；2、垂直板；3、脚轮；4、转动轮；5、连接杆；6、第一外齿轮；7、第二磁铁；8、环形盘；9、毛刷；10、气缸；11、摄像头；12、位移传感器；13、声呐传感器；14、驱动杆；15、第二外齿轮；16、小型马达；17、安全罩；18、第一磁铁；19、放置板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例
一种给排水管道检测系统，如图1-2，包括爬行装置，爬行装置包括移动板1，移动板1相对的侧壁分别设有垂直于移动板1的垂直板2，两个垂直板2上分别转动连接有抵触在排水管道内壁上的脚轮3，两个垂直板2分别转动连接有使移动板1保持水平的转动轮4，脚轮3位于垂直板2侧壁的中心位置上，两个脚轮3之间设有连接杆5，连接杆5固定套设有第一外齿轮6，垂直板2上设有驱动第一外齿轮6转动的驱动件，驱动件包括驱动杆14，驱动杆14转动穿设在垂直板2中，驱动杆14的一端设有啮合在第一外齿轮6上的第二外齿轮15，另一端设有通过放置板19固定在垂直板2上的小型马达16，小型马达16为伺服电机，移动板1一端通过伸出轴设有环形盘8，环形盘8上设有抵触在排水管道内壁上的毛刷9，移动板1上设有气缸10，气缸10的伸出轴上设有摄像头11，移动板1是上设有位移传感器12，垂直板2上设有位于积水中的声呐传感器13。
如图1，第一外齿轮6位于连接杆5中心位置上，保证连接杆5受力均匀，增大装置的稳定性。
如图1-2，小型马达16带动驱动杆14正向或反向旋转，驱动杆14带动第二外齿轮15正向或反向旋转，进而带动脚轮3正向或反向旋转，便于摄像头11在排水管道内来回移动，环形盘8和毛刷9能够清理掉排水管道内壁上吸附的杂物，以及爬行装置和距离检测模块获取水面位置，爬行装置便于对排水管道内壁进行全面检测，通过视频检测模块获取水面以上部分的管道图像，以及通过声呐检测模块获取水面以下部分的管道声波图像，再将水面位置、水面以上部分的管道图像和水面以下部分的管道声波图像进行解码、映射和叠加等方法进行处理，从而得到疑似故障部位的检测结果，对测得的声纳图像进行判读，实现待检测管道三百六无死角全面的缺陷检测，增大检测准确性，提高工作效率。
如图1-3，移动板1上通过可拆卸件设有透明的安全罩17，气缸10和摄像头11均位于安全罩17中，能够保护摄像头11，增大摄像头11的使用寿命，可拆卸件包括第一磁铁18，第一磁铁18设置在安全罩17端壁上，移动板1上设有吸合在第一磁铁18上的第二磁铁7，方便操作者拆卸安全罩17，便于更换、维修摄像头11。
一种给排水管道检测方法，包括以下步骤：（1）收集该段地下管道的管道信息，其中，所述管道信息至少包括管线分布信息和管道管径信息；
（2）察看待测区周围的地物、地貌、交通和排水管道分布情况，开井目视或利用工具检查排水管道的水位、积泥情况；
（3）基于所述管线分布信息，利用爬行装置和视频检测模块检测获取待测排水管道的初步检测图像；
（4）对所述初步检测图像进行处理，提取待测排水管道的疑似故障部位信息；
（5）利用所述爬行装置的视频检测模块、声呐检测模块和距离检测模块对疑似故障部位进行进一步检测，得到所述疑似故障部位的检测结果，通过爬行装置和距离检测模块获取水面位置，爬行装置便于对排水管道内壁进行全面检测，通过视频检测模块获取水面以上部分的管道图像，以及通过声呐检测模块获取水面以下部分的管道声波图像，再将水面位置、水面以上部分的管道图像和水面以下部分的管道声波图像进行解码、映射和叠加等方法进行处理，从而得到疑似故障部位的检测结果，对测得的声纳图像进行判读，实现待检测管道三百六无死角全面的缺陷检测，增大检测准确性，提高工作效率。
其中（2）包括以下步骤：a检测开始前必须对待检测管道进行疏通、清洗、通风及有毒有害气体检测；b确保待检测管道内积水不能超过管径的5%，待检测管道内积水若超过管径的5%，则将支管流水堵住，确保机车所摄录的影像资料清晰，检测准确，保证待测管道中有一定积水，以实现声呐检测模块正常工作，积水不超过管径的5%，保证积水不能没过除声呐检测模块外的整个装置，增大装置的使用寿命，满足工作要求。
此外，其中第（5）步包括以下步骤：a通过所述距离检测模块获取所述疑似故障部位的管道顶端到液面的距离信息；
b基于管道顶端到液面的距离信息和所述管道管径信息确定液面位置信息；
c通过所述视频检测模块获取所述疑似故障部位的液面位置以上的管道内壁图像信息，并对所述管道内壁图像信息进行解码和滤波降噪处理；
d通过所述声呐检测模块获取所述疑似故障部位的液面位置以下的管道内部声波信息，并对所述管道内部声波信息进行解码和滤波降噪处理；
e将所述液面位置信息、解码和滤波降噪后的管道内壁图像信息以及解码和滤波降噪后的管道内部声波信息映射至以所述疑似故障部位的管道横截面圆心为坐标原点的直角坐标系中；
f在所述直角坐标系中对所述解码和滤波降噪后的管道内壁图像信息以及解码和滤波降噪后的管道内部声波信息进行叠加，得到所述疑似故障部位的完整管道图像信息；
g对所述完整管道图像信息进行分析处理，得到所述疑似故障部位的检测结果，通过视频检测模块获取水面以上部分的管道图像，以及通过声呐检测模块获取水面以下部分的管道声波图像，再将水面位置、水面以上部分的管道图像和水面以下部分的管道声波图像进行解码、映射和叠加等方法进行处理，从而得到疑似故障部位的检测结果，满足工作要求，提高工作效率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种给排水管道检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）收集该段地下管道的管道信息，其中，所述管道信息至少包括管线分布信息和管道管径信息；
（2）察看待测区周围的地物、地貌、交通和排水管道分布情况，开井目视或利用工具检查排水管道的水位、积泥情况；
（3）基于所述管线分布信息，利用爬行装置和视频检测模块检测获取待测排水管道的初步检测图像；
（4）对所述初步检测图像进行处理，提取待测排水管道的疑似故障部位信息；
（5）利用所述爬行装置的视频检测模块、声呐检测模块和距离检测模块对疑似故障部位进行进一步检测，得到所述疑似故障部位的检测结果。
2.根据权利要求1所述的一种给排水管道检测方法，其特征是：所述第（5）步包括以下步骤：a通过所述距离检测模块获取所述疑似故障部位的管道顶端到液面的距离信息；
b基于管道顶端到液面的距离信息和所述管道管径信息确定液面位置信息；
c通过所述视频检测模块获取所述疑似故障部位的液面位置以上的管道内壁图像信息，并对所述管道内壁图像信息进行解码和滤波降噪处理；
d通过所述声呐检测模块获取所述疑似故障部位的液面位置以下的管道内部声波信息，并对所述管道内部声波信息进行解码和滤波降噪处理；
e将所述液面位置信息、解码和滤波降噪后的管道内壁图像信息以及解码和滤波降噪后的管道内部声波信息映射至以所述疑似故障部位的管道横截面圆心为坐标原点的直角坐标系中；
f在所述直角坐标系中对所述解码和滤波降噪后的管道内壁图像信息以及解码和滤波降噪后的管道内部声波信息进行叠加，得到所述疑似故障部位的完整管道图像信息；
g对所述完整管道图像信息进行分析处理，得到所述疑似故障部位的检测结果。
3.根据权利要求1所述的一种给排水管道检测系统和检测方法，其特征是：所述（2）包括以下步骤：a检测开始前必须对待检测管道进行疏通、清洗、通风及有毒有害气体检测；b确保待检测管道内积水不能超过管径的5%。
4.根据权利要求3所述的一种给排水管道检测系统和检测方法，其特征是：所述b包括以下步骤：所述待检测管道内积水若超过管径的5%，则将支管流水堵住，确保机车所摄录的影像资料清晰，检测准确。
5.一种给排水管道检测系统，其特征是：所述爬行装置包括移动板（1），所述移动板（1）相对的侧壁分别设有垂直于移动板（1）的垂直板（2），两个所述垂直板（2）上分别转动连接有抵触在排水管道内壁上的脚轮（3），两个所述垂直板（2）分别转动连接有使移动板（1）保持水平的转动轮（4），所述脚轮（3）位于垂直板（2）侧壁的中心位置上，两个所述脚轮（3）之间设有连接杆（5），所述连接杆（5）固定套设有第一外齿轮（6），所述垂直板（2）上设有驱动第一外齿轮（6）转动的驱动件，所述移动板（1）一端通过伸出轴设有环形盘（8），所述环形盘（8）上设有抵触在排水管道内壁上的毛刷（9），所述移动板（1）上设有气缸（10），所述气缸（10）的伸出轴上设有摄像头（11），所述移动板（1）是上设有位移传感器（12），所述垂直板（2）上设有位于积水中的声呐传感器（13）。
6.根据权利要求5所述的一种给排水管道检测系统，其特征是：所述驱动件包括驱动杆（14），所述驱动杆（14）转动穿设在垂直板（2）中，所述驱动杆（14）的一端设有啮合在第一外齿轮（6）上的第二外齿轮（15），另一端设有通过放置板（19）固定在垂直板（2）上的小型马达（16）。
7.根据权利要求6所述的一种给排水管道检测系统，其特征是：所述小型马达（16）为伺服电机。
8.根据权利要求6所述的一种给排水管道检测系统，其特征是：所述移动板（1）上通过可拆卸件设有透明的安全罩（17），所述气缸（10）和摄像头（11）均位于安全罩（17）中。
9.根据权利要求8所述的一种给排水管道检测系统，其特征是：所述可拆卸件包括第一磁铁（18），所述第一磁铁（18）设置在安全罩（17）端壁上，所述移动板（1）上设有吸合在第一磁铁（18）上的第二磁铁（7）。
10.根据权利要求6所述的一种给排水管道检测系统，其特征是：所述第一外齿轮（6）位于连接杆（5）中心位置上。
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| CN202011211993.9A CN114441539A (zh) | 2020-11-03 | 2020-11-03 | 一种给排水管道检测系统和检测方法 |
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2020
- 2020-11-03 CN CN202011211993.9A patent/CN114441539A/zh active Pending
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