CN211333230U - 一种污水处理厂生化池无人巡检系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种污水处理厂生化池无人巡检系统，属于污水处理厂监测领域。本实用新型的污水处理厂生化池无人巡检系统通过设置机器人本体和取样器，机器人本体上方设置有齿轮和电机组件，机器人本体通过齿轮与导轨相连并且沿着导轨的长度方向运动；取样器设置在机器人本体的一端处并且包括排水管、抽水管和转动部件，排水管的一端通过转动部件与抽水管的一端相连，并且转动部件与电机组件连接，使得在该无人巡检系统巡检的同时，能够完成自动取样，大大减少了人工劳动，同时确保了巡检人员的安全。

Description

一种污水处理厂生化池无人巡检系统

技术领域

本实用新型属于污水处理厂监测领域，更具体地说，涉及一种污水处理厂生化池无人巡检系统。

背景技术

污水处理厂生化处理工艺是污水处理工艺流程中的核心部分，生物反应池是生化处理工艺中的核心。污水厂运行时，生物反应池中进行着一系列极为复杂的生物化学反应，涉及多个过程和多种物料。

目前，判断生物反应池的运行情况通常采用人工巡检和人工采样的方式。通过工作人员每天巡视，用肉眼观察生物反应池水面气泡翻滚等情况来判断运行状况，但在人工巡检时需要工作人员弯腰探头观察水面情况，这增加了工作人员的工作强度及危险性，而且由于生物反应池内污泥容易淤积、污染腐蚀严重并且曝气装置等设备安装在生物反应池水底部，肉眼并不能准确地判断生化反应池的状态。

此外，人工采样时需要工作人员到生物反应池边，将采样器插入水中进行采样，从而对采集的污水进行分析，但这种采样分析的结果并不能准确地反映整个生物反应池中污水的情况，如果采取多次采样，则需要工作人员采样多次，费时费力，而且增加了工作人员掉入生物反应池的危险性。因此，目前的人工巡检和采样的方式明显使工作人员的工作强度增加并且安全性大大降低；针对这个问题，目前还没有更好的解决方案。

实用新型内容

1.要解决的问题

针对现有污水处理厂监测技术中，通过人工巡检和采样的方式对生物反应池的运行情况进行判断的结果不准确、操作过程中安全性低和工作强度大等问题，本实用新型提供一种污水处理厂生化池无人巡检系统。通过机器人本体和取样器的设计，使得在无人巡检系统精准巡检的同时，实现多次多位点自动取样，代替了人工劳动，保证了巡检人员的安全。

2.技术方案

为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

本实用新型的一种污水处理厂生化池无人巡检系统，包括管理平台、充电桩和导轨，所述充电桩与管理平台电连接；导轨对应设置于生化池的上方，所述导轨上设置有机器人，导轨和机器人分别与充电桩电连接，其特征在于：所述机器人包括机器人本体和取样器，机器人本体上设置有齿轮和电机组件，电机组件用于驱动齿轮转动，导轨上设置有与所述齿轮相配合的齿条，机器人本体通过齿轮与齿条的配合可滑动地设置于导轨上；取样器设置在机器人本体上，取样器包括抽水管，所述抽水管为可伸缩管。

优选地，抽水管上设置有转动部件，连接转动部件用于驱动抽水管转动。

优选地，所述取样器与机器人本体平行设置，并由机器人本体的牵引沿着导轨的长度方向运动。

优选地，所述取样器中的排水管与机器人本体平行设置。

优选地，所述取样器还包括排水管，所述排水管与抽水管相连。

优选地，所述机器人还包括信号接收器，管理平台还包括通讯装置，信号接收器与通讯装置通讯连接。

优选地，所述机器人内设置有定位模块、控制模块、照明模块和数据采集模块。

优选地，所述管理平台内设置有用于发射定位信号的定位系统。

优选地，所述导轨上间隔设置有多个限位器。

优选地，所述限位器为凹槽或卡槽。

3.有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的一种污水处理厂生化池无人巡检系统，包括管理平台、充电桩和导轨，所述充电桩与管理平台电连接；导轨对应设置于生化池的上方，所述导轨上设置有机器人，导轨和机器人分别与充电桩电连接，其特征在于：所述机器人包括机器人本体和取样器，机器人本体上设置有齿轮和电机组件，电机组件用于驱动齿轮转动，导轨上设置有与所述齿轮相配合的齿条，机器人本体通过齿轮与齿条的配合可滑动地设置于导轨上；取样器设置在机器人本体上，取样器包括抽水管，所述抽水管为可伸缩管；使得在机器人巡检保证判断结果准确的同时，实现多次自动取样，大大减少了人工劳动，确保了巡检人员的安全；

(2)本实用新型的一种污水处理厂生化池无人巡检系统，所述取样器包括排水管、抽水管和转动部件，排水管的一端通过转动部件与抽水管的一端相连，并且转动部件与电机组件连接；当需要取样时，通过机器人本体上的电机组件驱动转动部件，该转动部件控制抽水管相对于排水管的位置向下转动，使抽水管进入生化池内对污水进行抽吸，从而对生化池内的污水实现自动取样；

(3)本实用新型的一种污水处理厂生化池无人巡检系统，当不需要取样时，排水管和抽水管平行设置，由于排水管与机器人本体平行设置，使得抽水管也与机器人本体平行，这样使得机器人本体沿着导轨滑动时，抽水管不会触碰到生化池上方，阻碍机器人本体滑行，也不会由于抽水管对生化池的触碰而产生不必要的影响，如使池内污水搅动，导致后续取样分析结果存在误差等；

(4)本实用新型的一种污水处理厂生化池无人巡检系统，在管理平台内设置有用于发射定位信号的定位系统，并且在导轨上间隔设置有多个限位器；通过启用定位系统与限位器的结合对机器人本体进行定位，确保了位置的准确定位，并且当机器人本体根据定位系统在导轨上运行至指定点位时，启动限位器，使机器人本体固定更稳固，两者可以互相纠察；而当定位系统发射的定位信号较弱时，通过启动限位器，亦能够保证巡检的顺利进行。

附图说明

图1为本实用新型的一种污水处理厂生化池无人巡检系统的示意图；

图2为本实用新型的机器人的结构示意图；

图3为本实用新型的机器人的内部模块示意图；

图4为本实用新型的管理平台的内部模块示意图；

图中：

100、管理平台；101、无线传输模块；102、巡检模块；103、应用模块；

200、充电桩；300、通讯装置；400、导轨；410、限位器；

500、机器人；510、机器人本体；511、齿轮；512、电机组件；

513、信号接收器；520、取样器；521、排水管；522、抽水管；

523、转动部件；531、定位模块；532、控制模块；

533、照明模块；534、数据采集模块；600、生化池。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进一步进行描述。

下文对本实用新型的示例性实施例的详细描述参考了附图，该附图形成描述的一部分，在该附图中作为示例示出了本实用新型可实施的示例性实施例。尽管这些示例性实施例被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实施本实用新型，但应当理解可实现其他实施例且可在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下对本实用新型作各种改变。下文对本实用新型的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本实用新型的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本实用新型的特点和特征的描述，以提出执行本实用新型的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本实用新型。因此，本实用新型的范围仅由所附权利要求来限定。

下文对本实用新型的详细描述和示例实施例可结合附图来更好地理解，其中本实用新型的元件和特征由附图标记标识。

实施例1

如图1所示，本实用新型的一种污水处理厂生化池无人巡检系统，包括管理平台100和充电桩200，所述充电桩200设置在生化池600边缘并与管理平台100电连接，充电桩200上设置有通讯装置300，该通讯装置300与管理平台100和充电桩200相连接；需要说明的是，所述管理平台100内设置有用于发射定位信号的定位系统(未示出)，该定位系统通过通讯装置300发射定位信号；

从充电桩200的内部沿生化池600的长度方向布设有导轨400(即导轨400的一端位于充电桩200内部，另一端沿生化池600的池体分布)，所述导轨400对应设置于生化池600的上方，导轨400的长度根据需要巡检的池体范围来确定；导轨400上设置有机器人500，导轨400和机器人500分别与充电桩200电连接，其中所述机器人500包括机器人本体510和取样器520，所述取样器520设置在机器人本体510的一端处并与机器人本体510平行设置；机器人本体510上设置有齿轮511和电机组件512，电机组件512用于驱动齿轮511转动，导轨400上设置有与所述齿轮511相配合的齿条，机器人本体510通过齿轮511与齿条的配合可滑动地设置于导轨400上并且沿着导轨400的长度方向运动，并且所述取样器520由机器人本体510的牵引而沿着导轨400的长度方向运动。

如图2所示，取样器520包括排水管521、抽水管522和转动部件523，抽水管522为可伸缩管，转动部件523设置在抽水管522上，用于驱动抽水管522转动；排水管521的一端通过转动部件523与抽水管522的一端相连，并且转动部件523与电机组件512连接，更进一步地，排水管521与机器人本体510平行设置，并且抽水管522能够相对于排水管521向下转动0至90度。

需要说明的是，当不需要取样时，排水管521和抽水管522平行设置，由于排水管521与机器人本体510平行设置，使得抽水管522也与机器人本体510平行，这样使得机器人本体510沿着导轨400滑动时，抽水管522不会触碰到生化池600上方，阻碍机器人本体510滑行，也不会由于抽水管522对生化池600的触碰而产生不必要的影响，例如使得池内污水搅动，导致后续取样分析结果存在误差等等。

当到达取样点需要取样时，通过机器人本体510上的电机组件512驱动转动部件523，该转动部件523控制抽水管522相对于排水管521的位置向下转动(如图2所示，转动90度，即抽水管522在电机组件512的驱动下由水平状态转动至垂直状态，抽水管522垂直于排水管521)，使抽水管522进入生化池600内对污水进行抽吸；需要进一步说明的是，抽水管522为可伸缩式的以满足不同水位的取样需求，从而对生化池600内的污水实现多次、多方位、多水位的自动取样；在运行检测完毕后，所取样的污水从排水管521排出。

机器人500还包括信号接收器513，所述信号接收器513设置在机器人本体510的与取样器520相对的一端处，用于接收通讯装置300所发射的定位信号，通过该定位信号对机器人500进行地定位控制。

需要说明的是，机器人500内搭载有定位模块531、控制模块532、照明模块533和数据采集模块534，如图3所示；管理平台100包括无线传输模块101、巡检模块102、应用模块103，如图4所示。

机器人500的定位模块531采用定位传感器，可通过管理平台100的巡检模块102对其进行定位的具体设置，巡检模块102对机器人500的巡检任务进行操控，包括巡检点位、频次、巡检方式等的操控并可展示统计巡检点位数据查询、巡检数据统计。巡检方式包括自动巡检、人工遥控巡检、半自动巡检；控制模块532可对电机组件512进行具体控制，以在取样点通过驱动抽水管522转动对污水实现自动取样；照明模块533由LED灯组成，当巡检操作过程中的光线较弱时启用；数据采集模块534利用工业三防相机采集图片信息。

需要进一步说明的是，管理平台100中的应用模块103主要有图像识别层、巡检层、数据分析与展示层，应用模块103中的图像识别层对生化池600的曝气状态的图片信息进行自主识别分析判断，并将信号传输至机器人500的控制模块532。当生物反应池的气泡出现异常时自动报警；数据分析和展示层可以分析展示报警信息、异常缺陷分析，并包含应对策略库。

此外，需要说明的是，本实用新型的一种污水处理厂生化池无人巡检系统的导轨400上还间隔设置有多个限位器410，该限位器410可以是凹槽或卡槽，用于对机器人500进行物理定位作用。通过启用定位系统与限位器410的结合对机器人本体进行定位，确保了位置的准确定位，并且当机器人本体根据定位系统在导轨上运行至指定点位时，启动限位器410，使机器人本体固定更稳固，两者可以互相纠察；而当定位系统发射的定位信号较弱时，通过启动限位器410，亦能够保证巡检的顺利进行。

通过本实用新型的一种污水处理厂生化池无人巡检系统，可以在地下污水厂或地上污水厂实现对生化处理池的无人巡检，并且在精确定位巡检的同时，完成多次多位点自动取样，大大减少了人工劳动，同时确保了巡检人员的安全。

在上文中结合具体的示例性实施例详细描述了本实用新型。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本实用新型的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本实用新型的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本实用新型或本申请和本实用新型的应用领域。

Claims (10)

1.一种污水处理厂生化池无人巡检系统，包括管理平台(100)、充电桩(200)和导轨(400)，所述充电桩(200)与管理平台(100)电连接；导轨(400)对应设置于生化池(600)的上方，所述导轨(400)上设置有机器人(500)，导轨(400)和机器人(500)分别与充电桩(200)电连接，其特征在于：所述机器人(500)包括机器人本体(510)和取样器(520)，机器人本体(510)上设置有齿轮(511)和电机组件(512)，电机组件(512)用于驱动齿轮(511)转动，导轨(400)上设置有与所述齿轮(511)相配合的齿条，机器人本体(510)通过齿轮(511)与齿条的配合可滑动地设置于导轨(400)上；取样器(520)设置在机器人本体(510)上，取样器(520)包括抽水管(522)，所述抽水管(522)为可伸缩管。

2.根据权利要求1所述的一种污水处理厂生化池无人巡检系统，其特征在于：抽水管(522)上设置有转动部件(523)，连接转动部件(523)用于驱动抽水管(522)转动。

3.根据权利要求1所述的一种污水处理厂生化池无人巡检系统，其特征在于：所述取样器(520)与机器人本体(510)平行设置，并由机器人本体(510)的牵引沿着导轨(400)的长度方向运动。

4.根据权利要求1所述的一种污水处理厂生化池无人巡检系统，其特征在于：所述取样器(520)中的排水管(521)与机器人本体(510)平行设置。

5.根据权利要求1所述的一种污水处理厂生化池无人巡检系统，其特征在于：所述取样器(520)还包括排水管(521)，所述排水管(521)与抽水管(522)相连。

6.根据权利要求1所述的一种污水处理厂生化池无人巡检系统，其特征在于：所述机器人(500)还包括信号接收器(513)，管理平台(100)还包括通讯装置(300)，信号接收器(513)与通讯装置(300)通讯连接。

7.根据权利要求1所述的一种污水处理厂生化池无人巡检系统，其特征在于：所述机器人(500)内设置有定位模块(531)、控制模块(532)、照明模块(533)和数据采集模块(534)。

8.根据权利要求1所述的一种污水处理厂生化池无人巡检系统，其特征在于：所述管理平台(100)内设置有用于发射定位信号的定位系统。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的一种污水处理厂生化池无人巡检系统，其特征在于：所述导轨(400)上间隔设置有多个限位器(410)。

10.根据权利要求9所述的一种污水处理厂生化池无人巡检系统，其特征在于：所述限位器(410)为凹槽或卡槽。

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