CN211044334U - 综合管廊巡检系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种综合管廊巡检系统，包括：无人机、至少一个无线电源装置、至少一个区域控制单元及服务器；所述无人机与所述区域控制单元无线连接；所述区域控制单元及无线电源装置分布设置在综合管廊内；其中，所述无人机包括摄像装置，所述摄像装置用于采集所述综合管廊的内部图像，所述无人机将所述内部图像通过当前连接的区域控制单元实时传输至所述服务器。本实用新型提供了一种灵活的、价格低廉且能够满足管廊日常巡检需要的综合管廊巡检系统。

Description

综合管廊巡检系统

技术领域

本实用新型涉及综合管廊相关技术领域，具体涉及一种综合管廊巡检系统。

背景技术

综合管廊技术作为市政管线敷设形式得到了广泛的关注，在各国都有很成熟的案例，近年来，我国综合管廊建设近年来发展迅猛。综合管廊长度较大，内部空间狭小，不便于人员巡检。目前通常采用挂轨机器人或地面巡检机器人替代人员进行管廊内部巡检。挂轨方式需要在巡检机器人运行的区间范围内设置轨道和供电线路，增加了管廊整体的造价。挂轨机器人需要在管廊内部预留轨道安装空间和机器人行走空间，挤占照明、火灾报警和其他监控设备的安装空间，为保证照明和监控设备的正常使用需要加宽巡检通道。且巡检轨道遇管廊逃生孔、通风孔等各类口部时需要避让，严重影响巡检机器人的通行速度。另外也没有解决挂轨机器人穿越防火墙、防火门等防火隔断的问题，且遇下沉段坡度较大时需增加特殊机构。地面巡检机器人通过能力较差，在下沉段需设置专门的坡道且坡度不能太大。因此目前的自动巡检系统均收到较大制约，在管廊内的应用十分受限。

实用新型内容

本实用新型提供了一种综合管廊巡检系统，可以避免为巡检设备设置专用轨道，且可以迅速分辨出并定位到设备受损部位，提高巡检效率和准确率，节省成本，保障人员安全。

为了实现上述目的，提供了一种综合管廊巡检系统，包括：

无人机、至少一个无线电源装置、至少一个区域控制单元及服务器；所述无人机与所述区域控制单元无线连接；所述区域控制单元及无线电源装置分布设置在综合管廊内；其中，

所述无人机包括摄像装置，所述摄像装置用于采集所述综合管廊的内部图像，所述无人机将所述内部图像通过当前连接的区域控制单元实时传输至所述服务器。

一个实施例中，所述无人机还包括：激光测距装置、UWB通讯装置、无线充电装置及飞行控制装置，其中：

所述UWB通讯装置用于将所述无人机采集到的内部图像发送至所述区域控制单元的UWB中继端。

一个实施例中，所述飞行控制装置包括：定位器、惯性传感器及减震起落架。

一个实施例中，所述飞行控制装置还包括：指示灯及电台。

一个实施例中，综合管廊巡检系统还包括：防火门控制装置。

一个实施例中，所述防火门控制装置包括：防火门、电动开门机及数据传输装置，其中，所述数据传输装置与所述区域控制单元连接。

一个实施例中，所述摄像装置包括：红外摄像头及微光摄像头。

一个实施例中，所述区域控制单元包括：PLC、工业交换机及断路器。

一个实施例中，所述区域控制单元还包括：中间继电器；

所述PLC与所述工业交换机网络连接；所述PLC分别与所述断路器及所述中间继电器电连接。

一个实施例中，所述区域控制单元通过光纤与服务器连接。

从上述描述可知，本实用新型提供的综合管廊巡检系统，利用无人机巡检对综合管廊进行巡检，可以避免使用巡检设备设置专用轨道，从而减少了综合管廊的顶部占用空间和综合管廊巡检设备的投入成本。通过无人机搭载的摄像机，可以迅速分辨出并定位到设备受损部位，提高巡检效率和准确率，节省成本，保障人员安全。本装置通过引入UWB无线传输技术，可实现无人机的近距离精确室内定位，定位误差在厘米级。另外，在正常情况下，无人机与防火门进行通讯，可使得无人机巡检时，无障碍的穿越防火墙或者防火门隔断，简化了防火分区之间的巡检设施，消除了通风井或者逃生口的防火分区节点处的巡检的特殊性。

综上，本实用新型提供了一种灵活的、价格低廉且能够满足管廊日常巡检需要的综合管廊巡检系统。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的实施例中的综合管廊巡检系统的结构示意图；

图2为本实用新型的实施例中的无人机的结构示意图；

图3为本实用新型的实施例中的激光测距装置使用方法示意图；

图4为本实用新型的实施例中的无线电源装置使用方法示意图；

图5为本实用新型的实施例中的防火门控制装置结构示意图；

图6为本实用新型的实施例中的综合管廊巡检系统原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

现有技术中，一是采用挂轨机器人自动巡检的方式实现综合管廊的自动巡检。包括轨道、输电线缆和巡检机器人，其中轨道和输电线缆分别吊设在管廊上部，沿管廊进行布设，巡检机器人在轨道上运行，通过受电弓与输电线缆的接触接收电能。本实用新型提供的自动巡检系统是针对城市综合管廊的巡检设计的，其结构简单，操作方便，安全可靠，高效率，采用悬挂式运行模式，能适应综合管廊内部的复杂条件，不会受到积水的影响，能够实现综合管廊的全面快速检测及24h循环动态巡检。但挂轨方式需要在巡检机器人运行的区间范围内设置轨道和供电线路，增加了管廊整体的造价。挂轨机器人需要在管廊内部预留轨道安装空间和机器人行走空间，挤占照明、火灾报警和其他监控设备的安装空间，为保证照明和监控设备的正常使用需要加宽巡检通道。且巡检轨道遇管廊逃生孔、通风孔等各类口部时需要避让，严重影响巡检机器人的通行速度。另外也没有解决挂轨机器人穿越防火墙、防火门等防火隔断的问题。

二是采用活动轨道的方式解决了挂轨机器人轨道对管廊内部各类孔口的遮挡的问题，避免了轨道对各类孔口的避让。但仍然没有解决挂轨机器人轨道整体造价高昂；轨道和机器人行走空间与照明、监控设备冲突需要增加巡检通道宽度的问题。另外该方法也没有解决挂轨机器人穿越防火墙、防火门等防火隔断的问题。

基于此，本实用新型的实施例提供一种综合管廊巡检系统，具体实施方式，参见图1，综合管廊巡检系统包括：无人机、至少一个无线电源装置、至少一个区域控制单元及服务器；所述无人机与所述区域控制单元无线连接；所述区域控制单元及无线电源装置分布设置在综合管廊内；其中，

参见图2，所述无人机包括摄像装置，所述摄像装置用于采集所述综合管廊的内部图像，所述无人机将所述内部图像通过当前连接的区域控制单元实时传输至所述服务器。

区域控制单元(Area Control Unit，ACU)及无线电源装置沿综合管廊延展方向设置在综合管廊内部，无人机将实时将采集的综合管廊内部图像通过当前连接的区域控制单元传输至所述服务器，所述服务器用于利用图像识别方法，根据所述内部图像识别受损设备并定位所述受损设备。

可以理解的是，将无人机技术应用于综合管廊巡查技术领域，可以大大降低综合管廊整体的造价，并且节约了管廊内部空间，解决了现有技术中挂轨机器人无法穿越防火墙、防火门等防火隔断的问题。

一实施例中，参见图2，所述无人机还包括：激光测距装置、UWB通讯装置、无线充电装置及飞行控制装置，其中：

所述UWB通讯装置用于将所述无人机采集到的内部图像发送至所述区域控制单元的UWB中继端。

参见图3，所述激光测距装置用于测量所述无人机与所述综合管廊之间的距离。

可以理解的是，无人机前端的摄像装置可以采集综合管廊的内部图像并定位受损设备及其受损部位。摄像装置通过UWB通讯模块，以脉冲无线电信号的形式传输到 UWB中继端，进一步的，以脉冲无线电信号的形式传输到置于综合管廊的区域控制单元中(ACU)，进一步的，通过光纤传输到服务器上。

在巡检过程中，无人机端的UWB通讯模块将无人机的实时位置信息传输到综合管廊的ACU中，进一步的，将无人机的实时位置信息通过光纤传输到服务器上。

当无人机到达防火门附近指定的区域范围内时，综合管廊的ACU接收到无人机实时位置信息，进一步的，通过ACU内的逻辑运算，将控制信息发送到设置于防火门上的电动开门机，实现防火门的开启或者关闭。

优选地，无人机还包括电池检测模块。

参见图4，当无人机进入综合管廊内设置的无线电源装置之间时，设备会自动充电。

一实施例中，所述飞行控制装置包括：定位器、惯性传感器及减震起落架。

一实施例中，所述飞行控制装置还包括：指示灯及电台。

可以理解的是，飞行控制装置中的定位器可以利用GPS定位或SLAM技术对无人机进行定位，惯性传感器主要是检测和测量无人机的加速度、倾斜、冲击、振动、旋转和多自由度。类似于大型飞行器中的起落架的作用，减震起落架是无人机中重要的具有承力兼操纵性的部件，减震起落架是无人机起飞、着陆、滑跑、地面移动和停放所必需的支持部件。无人机通过电台和地面控制装置(例如遥控器)进行数据通讯，利用GPS技术和惯性传感器的惯性导航对无人机进行联合制导。

一实施例中，综合管廊巡检系统还包括：防火门控制装置。

一实施例中，参见图5，所述防火门控制装置包括：防火门、电动开门机及数据传输装置，其中，所述数据传输装置与所述区域控制单元连接。

参见图6，通过无人机的UWB通讯模块将无人机的位置信息传输到综合管廊的 ACU中，当无人机到达防火门附近指定的区域范围内时，综合管廊的ACU控制设置于防火门上的电动开门机，实现防火门的开启或者关闭。

一实施例中，所述摄像装置包括：红外摄像头及微光摄像头。

一实施例中，所述区域控制单元包括：PLC(Programmable Logic Controller，是指可编程逻辑控制器)、工业交换机及断路器。

一实施例中，所述区域控制单元还包括：中间继电器。所述PLC与所述工业交换机网络连接；所述PLC分别与所述断路器及所述中间继电器电连接。

可以理解的是，PLC与工业交换器连接，对采集到的开关量、模拟量进行逻辑控制。工业交换机也称作工业以太网交换机，应用于复杂的工业环境中的数据传输。断路器及中间继电器设置在区域控制单元的电路中，断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。断路器可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与热继电器等的组合。中间继电器(intermediate relay)用于继电保护与自动控制系统中，以增加触点的数量及容量，用于在控制电路中传递中间信号。

可以理解的是，无人机巡检过程中，其位置及巡检信息均由无线数据传输装置先传输到本防火分区的ACU中，再由ACU传输至服务器中。服务器对GIS系统、环境和设备监控系统、安防系统、消防系统、电力监控、能源监控等系统进行集成，具有数据通信、信息采集和综合处理功能。

一实施例中，所述无人机还包括遥控器。

一实施例中，所述区域控制单元与服务器通过光纤连接。

无人机巡检过程中，各个防火分区的巡检信息传输到ACU后，再通过光纤传输到服务器，服务器进行数据信息的集中处理。

从上述描述可知，本实用新型提供的综合管廊巡检系统，利用无人机巡检对综合管廊进行巡检，可以避免使用巡检设备设置专用轨道，从而减少了综合管廊的顶部占用空间和综合管廊巡检设备的投入成本。通过无人机搭载的摄像机，可以迅速分辨出并定位到设备受损部位，提高巡检效率和准确率，节省成本，保障人员安全。本装置通过引入UWB无线传输技术，可实现无人机的近距离精确室内定位，定位误差在厘米级。另外，在正常情况下，无人机与防火门进行通讯，可使得无人机巡检时，无障碍的穿越防火墙或者防火门隔断，简化了防火分区之间的巡检设施，消除了通风井或者逃生口的防火分区节点处的巡检的特殊性。

综上，本实用新型提供了一种灵活的、价格低廉且能够满足管廊日常巡检需要的综合管廊巡检系统。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。

虽然本说明书实施例提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或终端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。

以上所述仅为本说明书实施例的实施例而已，并不用于限制本说明书实施例。对于本领域技术人员来说，本说明书实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书实施例的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种综合管廊巡检系统，其特征在于，包括：无人机、至少一个无线电源装置、至少一个区域控制单元及服务器；所述无人机与所述区域控制单元无线连接；所述区域控制单元及无线电源装置分布设置在综合管廊内；其中，

所述无人机包括摄像装置，所述摄像装置用于采集所述综合管廊的内部图像，所述无人机将所述内部图像通过当前连接的区域控制单元实时传输至所述服务器。

2.根据权利要求1所述的综合管廊巡检系统，其特征在于，所述无人机还包括：激光测距装置、UWB通讯装置、无线充电装置及飞行控制装置，其中：

所述UWB通讯装置用于将所述无人机采集到的内部图像发送至所述区域控制单元的UWB中继端。

3.根据权利要求2所述的综合管廊巡检系统，其特征在于，所述飞行控制装置包括：定位器、惯性传感器及减震起落架。

4.根据权利要求3所述的综合管廊巡检系统，其特征在于，所述飞行控制装置还包括：指示灯及电台。

5.根据权利要求1所述的综合管廊巡检系统，其特征在于，还包括：防火门控制装置。

6.根据权利要求5所述的综合管廊巡检系统，其特征在于，所述防火门控制装置包括：防火门、电动开门机及数据传输装置，其中，所述数据传输装置与所述区域控制单元连接。

7.根据权利要求2所述的综合管廊巡检系统，其特征在于，所述摄像装置包括：红外摄像头及微光摄像头。

8.根据权利要求1所述的综合管廊巡检系统，其特征在于，所述区域控制单元包括：PLC、工业交换机及断路器。

9.根据权利要求8所述的综合管廊巡检系统，其特征在于，所述区域控制单元还包括：中间继电器；

所述PLC与所述工业交换机网络连接；所述PLC分别与所述断路器及所述中间继电器电连接。

10.根据权利要求1所述的综合管廊巡检系统，其特征在于，所述区域控制单元通过光纤与服务器连接。

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