CN208358811U - 一种污水管线检测机器人系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种污水管线检测机器人系统，包括机器人本体、通信系统及地面控制系统；地面控制系统通过通信系统与机器人本体相连；通过地面控制系统下发控制指令到机器人本体，机器人本体将监控数据及自身状态数据传回地面控制系统，本实用新型的机器人检测之前不需要排干管道内部的水，因此可以在任意时间进行检测，大大提升效率。

Description

一种污水管线检测机器人系统

技术领域

本实用新型涉及一种检测系统，具体说是一种污水管线检测机器人系统。

背景技术

城市排水管网是城市的重要基础设施之一，随着城市发展，排水管网的安全管理工作显得日益重要，对排水管网的管理要求也逐渐提高。内窥检测技术为城市排水管道的运行管理提供可靠的手段，通过内窥检测可以及时发现管道的腐蚀，破损，接口错位，淤积，结垢等不良状况，及时修复，从而提升管道的使用年限。目前市面上的管道检测机器人均为轮式结构，使用时需要把管道内的水抽干，但是管道排水涉及的工程量非常浩大，给检测工作带来了极大的不便。

实用新型内容

为克服现有技术存在的以上问题，本实用新型提供了一种污水管线检测机器人系统，该系统不仅检测效率高，检测结果的准确度高，而且降低了工作人员的劳动强度，可有效保障工作人员的人身安全。

本实用新型由以下技术方案实现：

一种污水管线检测机器人系统，包括机器人本体、通信系统及地面控制系统；地面控制系统通过通信系统与机器人本体相连；通过地面控制系统下发控制指令到机器人本体，机器人本体将监控数据及自身状态数据传回地面控制系统；机器人本体包括水面载体、动力模块、定位模块、自主控制模块和数据采集模块；动力模块、定位模块、自主控制模块和数据采集模块均安装于水面载体；动力模块用于水面载体行进，定位模块用于水面载体在管线中的横向定位和空间定位，数据采集模块用于采集管线内部情况并形成采集信号；自主控制模块用于接收和处理数据采集模块采集到的信号，并转化为控制指令。

进一步的，所述水面载体为船型或皮筏型；所述动力模块为水下螺旋桨或喷气式推进器。

进一步的，所述定位模块通过超声、红外测距模块或激光雷达进行横向定位；通过脐带线缆或无线基站进行空间定位。

进一步的，所述自主控制模块包括微型计算机和控制板卡。

进一步的，所述数据采集模块包括光学图像模块、声纳模块、气体检测传感器、液体检测传感器的任一或组合；所述光学图像模块为工业相机或CCTV监控系统，用于采集水面以上管线表观情况；声纳模块用于采集水面以下管线情况。

所述地面控制系统包括计算机、监控显示器及控制软件。

进一步的，所述自主控制模块包括数据核心控制模块、信息交互模块、避障模块；所述数据核心控制模块分别与信息交互模块，定位模块，避障模块及数据采集模块连接。

进一步的，还包括电源系统；所述电源系统是锂电池、燃料电池、蓄电池或通过脐带电缆连接外部电源的任一种。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

现有的管道机器人检测之前需要排干管道内部的水，但是排水是一项需要多部门配合的浩大工程，还可能影响居民正常用水。本实用新型的机器人检测之前不需要排干管道内部的水，因此可以在任意时间进行检测，大大提升效率。

本实用新型可以进行高效、精准的自主无损检测，该机器人系统工作可靠，完全替代了通过人工检测的高强度工作和检测结果的不准确性。

附图说明

图1为本实用新型整体组成示意图。

图2为本实用新型整体逻辑连接示意图。

图3为本实用新型机器人本体自主核心控制模块信号框图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式进一步说明本实用新型。

如图1、图2所示，一种污水管线检测机器人系统包括机器人本体、通信系统及地面控制系统；操作者通过地面控制系统指定检测任务或者使用遥控模式直接操控并查看实时监控图像；通信系统连接地面控制系统与机器人本体，承担数据通信功能，将控制系统的指令下发给机器人本体，机器人本体将监控图像以及自身状态数据回传给地面控制系统；机器人本体搭载各类传感器（即数据采集模块）在管道中行进，拍摄管道内部图像并采集数据。

所述机器人本体包括水面载体、动力模块、定位模块、自主控制模块和数据采集模块。水面载体可设计为船型或者皮筏型，其余模块安装在水面载体适当的位置；动力模块采用水下螺旋桨或者喷气式推进器；定位模块采用超声、红外测距模块或者激光雷达在管道中进行横向定位，同时使用牵引线缆或者无线基站进行空间定位；控制模块包括微型计算机以及控制板卡。计算机接收地面控制系统的任务数据，经过处理之后，转化为相应的控制指令，指令通过控制板卡转换为电信号，驱动动力模块的运动单元；数据采集模块包括光学图像模块、声纳模块、气体检测传感器、液体检测传感器。光学图像模块主要是工业相机或者CCTV监控系统，用于采集水面以上部分管道表观情况，声纳模块负责采集水面以下部份管道情况，数据采集模块相对独立，可根据不同检测需求分别独立搭载。机器人本体可以搭载锂电池、燃料电池或者蓄电池等给自身提供电源，也可以使用脐带电缆外部供电。

如图3所示，自主控制模块包括数据核心控制模块、信息交互模块、避障模块；所述数据核心控制模块分别与信息交互模块，定位模块，避障模块及数据采集模块连接；核心控制模块接收信息交互模块的控制指令和向信息交互模块上报状态信息；定位模块向核心控制模块提供准确的纵向和横向定位信息，用于导航控制；避障模块为核心控制模块的自主避障算法提供障碍信息；通过核心控制模块控制数据采集模块采集数据，检测数据通过数据交互模块上传至远程控制端，最终实现管线检测任务。

对于具体实施方式的理解的描述仅仅是为帮助理解本实用新型，而不是用来限制本实用新型的。本领域技术人员均可以利用本实用新型的思想进行一些改动和变化，只要其技术手段没有脱离本实用新型的思想和要点，仍然在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种污水管线检测机器人系统，其特征在于：包括机器人本体、通信系统及地面控制系统；地面控制系统通过通信系统与机器人本体相连；通过地面控制系统下发控制指令到机器人本体，机器人本体将监控数据及自身状态数据传回地面控制系统；机器人本体包括水面载体、动力模块、定位模块、自主控制模块和数据采集模块；动力模块、定位模块、自主控制模块和数据采集模块均安装于水面载体；动力模块用于水面载体行进，定位模块用于水面载体在管线中的横向定位和空间定位，数据采集模块用于采集管线内部情况并形成采集信号；自主控制模块用于接收和处理数据采集模块采集到的信号，并转化为控制指令。

2.根据权利要求1所述的一种污水管线检测机器人系统，其特征在于：所述水面载体为船型或皮筏型；所述动力模块为水下螺旋桨或喷气式推进器。

3.根据权利要求1所述的一种污水管线检测机器人系统，其特征在于：所述定位模块通过超声、红外测距模块或激光雷达进行横向定位；通过脐带线缆或无线基站进行空间定位。

4.根据权利要求1所述的一种污水管线检测机器人系统，其特征在于：所述自主控制模块包括微型计算机和控制板卡。

5.根据权利要求1所述的一种污水管线检测机器人系统，其特征在于所述数据采集模块包括光学图像模块、声纳模块、气体检测传感器、液体检测传感器的任一或组合；所述光学图像模块为工业相机或CCTV监控系统，用于采集水面以上管线表观情况；声纳模块用于采集水面以下管线情况。

6.根据权利要求1所述的一种污水管线检测机器人系统，其特征在于所述地面控制系统包括计算机、监控显示器及控制软件。

7.根据权利要求1所述的一种污水管线检测机器人系统，其特征在于所述自主控制模块包括数据核心控制模块、信息交互模块、避障模块；所述数据核心控制模块分别与信息交互模块，定位模块，避障模块及数据采集模块连接。

8.根据权利要求1所述的一种污水管线检测机器人系统，其特征在于：还包括电源系统；所述电源系统是锂电池、燃料电池、蓄电池或通过脐带电缆连接外部电源的任一种。