CN212408293U - 一种长距离流体输送管道泄漏检测与定位系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉一种长距离流体输送管道泄漏检测与定位系统，包括管道智能机器人和控制系统，其特征在于，所述管道智能机器人包括支架，电缆盘，爬行器、驱动电机和云台摄像机，所述的控制系统包括计算机操作控制台、触摸显示器和设置在计算机内的控制单元。本实用新型通过控制系统对管道智能机器人进行操作，云台摄像机对管道内部进行实景拍摄及相对物理位置定位；控制单元的实时采集接收云台摄像机传回的录制画面及爬行器的状态信息，管道检测定位跟踪软件依据测量绘制管底坡度曲线和管线路径曲线、管道沉积状况的纵断面实景图、管道内部轮廓所创建的三维管道模型，对视频进行判读分析、生成检测报告，快速、准确地检测和定位管道泄漏部位。

Description

一种长距离流体输送管道泄漏检测与定位系统

技术领域

本实用新型属矿山智能制造技术领域，具体涉及一种长距离流体输送管道泄漏检测与定位系统。

背景技术

对于长距离流体输送管道而言，受到介质与周围环境的影响，非常容易出现泄漏问题，泄漏所产生的危害与流体的类型具有一定的关系。如能及时检测出泄漏，并且能成功定位，就能极大地减少泄漏造成的危害。

现有的长距离流体输送管道泄漏检测与定位方法通常采用基于模型的泄漏检测方法、基于信号处理的泄漏检测方法以及基于知识的泄漏检测方法。但是这些技术都存在相应的优点和缺点，并不能完善的解决管道泄漏检测定位的问题，因此，加强流体管道泄漏检测，及时发现管道的泄漏位置并采取一定的措施解决泄漏问题十分重要。

管道检测机器人的研究为管道的检测、维护提供了新的技术手段，改变了传统管道开挖抽检的单一模式。这种检测技术提高了管道检测的准确性，便于管道工程管理维护人员分析了解管道缺陷产生的原因，开展对缺陷的评估，制订管道维护方案，消除管道安全隐患，在事故发生前就有计划地维修或更换管段，从而节约大量的维修费用，降低管道维修成本，减少有毒气体或液体泄漏造成的环境污染。

因此，研究一种适用范围广、具有高可靠性的长距离流体输送管道泄漏检测与定位系统具有重要意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提出一种长距离流体输送管道泄漏检测与定位系统。

为实现以上目的，本实用新型的技术方案是：

本实用新型的一种长距离流体输送管道泄漏检测与定位系统，包括管道智能机器人和控制系统，其特征在于，所述管道智能机器人包括支架，电缆盘，爬行器、驱动电机和云台摄像机，

所述的电缆盘置于支架的后端，云台摄像机置于支架的前端，所述的爬行器等分设置在支架的下部，驱动电机安装在支架上， 驱动电机与爬行器连接；

所述的控制系统包括计算机操作控制台、触摸显示器和设置在计算机内的控制单元，所述的控制单元包括PLC控制模块,分别与PLC控制模块连接的信息采集分析处理模块、显示模块、触控模块、报警模块和通信接口，其通信接口为视频通讯接口和通讯控制接口，所述的云台摄像机和驱动电机通过电缆与控制单元电性连接。

作为本实用新型的进一步优化，所述的信息采集分析处理模块用于实时采集接收云台摄像机传回的录制画面及爬行器的状态信息，测量绘制管底坡度曲线和管线路径曲线，并导出管道沉积状况的纵断面图，同步提取管道内部轮廓，创建三维管道模型；对视频进行判读分析、生成行业标准化专业化的检测报告。

作为本实用新型的进一步优化，所述的显示模块用于在触摸显示器上视频显示和状态显示：其视频显示可同时显示前后视频和显示分辨率可调，状态显示可实时显示时间日期、行进距离、爬行器姿态信息，并可设置信息显示的字数。

作为本实用新型的进一步优化，所述的爬行器采用对称四连杆轮系行走机构，共有三组轮系，构成形封闭和力封闭结构。

本实用新型的优点是：

1）由于本实用新型的爬行器为三角履带轮，共有三组轮系，构成形封闭和力封闭结构。能够自适应管道内径的变化，提供较大的牵引力，而且能够在竖直管道内行走，同时安装定位标识装置，及时反映管道的相对位置，实现对管道的检测和操作。另外，由于爬行器采用双电机四轮驱动设计，越障性能好、重心设计合理，能够有效防止翻车，可靠性高；

2）由于本实用新型在管道智能机器人上设置了云台摄像机，采用高清旋转、直视、鱼眼摄像头，具有更好的色彩度、更低的照度和自动对焦能力，视野广阔、图像更加清晰。云台可以实现水平360°无限旋转和垂直270°旋转，配合调焦变倍功能，可轻松观察任意角度，不错过每一寸管壁；

3）由于本实用新型在控制系统的预设了信息采集分析处理模块，通过触摸屏操作软件，

控制爬行器行进、抬升上下、镜头旋转、电缆盘收放线、光源调节等；实时监测：支持在线远程视频直播，可实时现场精准定位。

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的A 向视图。

图3为控制单元电气原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型具体实施方式加以详细的说明。

本实用新型的一种长距离流体输送管道泄漏检测与定位系统，包括管道智能机器人和控制系统，其特征在于，所述管道智能机器人为轮式机器人，包括支架1，电缆盘4，爬行器2、驱动电机和云台摄像机3，

所述的电缆盘4置于支架1的后端，云台摄像机3置于支架1的前端，所述的爬行器2等分设置在支架1的下部，驱动电机安装在支架1上（图中未示出），用于驱动爬行器2的行进；

所述的控制系统包括计算机操作控制台、触摸显示器和设置在计算机内的控制单元，所述的控制单元包括PLC控制模块,分别与PLC控制模块连接的信息采集分析处理模块、显示模块、触控模块、报警模块和通信接口，其通信接口为视频通讯接口和通讯控制接口，所述的云台摄像机和驱动电机通过电缆与控制单元电性连接。

所述的信息采集分析处理模块的作用是：实时采集接收云台摄像机传回的录制画面及爬行器的状态信息，并通过触摸显示器录入备注信息，实时测量绘制管底坡度曲线和管线路径曲线，并导出管道沉积状况的纵断面图，同步提取管道内部轮廓，创建三维管道模型；对视频进行判读分析、生成行业标准化专业化的检测报告。

所述的显示模块用于在触摸显示器上视频显示和状态显示：其视频显示可同时显示前后视频和显示分辨率可调，状态显示可实时显示时间日期、行进距离、爬行器姿态信息，并可设置信息显示的字数。

所述的爬行器2为三角履带轮，采用对称四连杆轮系行走机构，共有三组轮系，构成形封闭和力封闭结构。其爬行器为三辅轮履带独立驱动，可有效贴合管壁，同时可变径适应不同直径管道。对电机堵转、过流、过压具有自动保护电路，稳定性更强的功能；内支撑结构，适应能力强，最大爬坡能力45°。能够自适应管道5内径的变化，提供较大的牵引力，而且能够在竖直管道内行走，同时安装定位标识装置，及时反映管道5的相对位置，实现对管道的检测和操作。

采用本实用新型的长距离流体输送管道泄漏检测与定位系统，

通过操作触摸显示器对管道智能机器人进行控制，使管道智能机器人进入管道内部；操作触摸显示器控制爬行器的行进及上下抬升，控制云台摄像机镜头的光源调节的旋转以及电缆盘收放线；

管道智能机器人的云台摄像机对管道内部进行实景拍摄及相对物理位置定位；

控制单元的信息采集分析处理模块实时采集接收云台摄像机传回的录制画面及爬行器的状态信息，并通过触摸显示器录入备注信息。通过管道检测定位跟踪软件，依据测量绘制管底坡度曲线和管线路径曲线、管道沉积状况的纵断面实景图、管道内部轮廓所创建的三维管道模型，对视频进行判读分析、生成行业标准化专业化的检测报告，并显示在触摸显示器上，快速、准确地检测和定位管道泄漏部位。

本实用新型的管道检测机器人选用现有市售的的管道检测机器人，各性能指标要求如表1所示。对管道内部状况的精密可视检测，是一套集机械化与智能化为一体的记录管道内部情况和维护管道的设备。对于管道内部的情况可以进行实时影像监测、记录、视频回放、图像抓拍及视频文件的存储等操作。

Claims (4)

1.一种长距离流体输送管道泄漏检测与定位系统，包括管道智能机器人和控制系统，其特征在于，所述管道智能机器人包括支架，电缆盘，爬行器、驱动电机和云台摄像机，

所述的电缆盘置于支架的后端，云台摄像机置于支架的前端，所述的爬行器等分设置在支架的下部，驱动电机安装在支架上， 驱动电机与爬行器连接；

所述的控制系统包括计算机操作控制台、触摸显示器和设置在计算机内的控制单元，所述的控制单元包括PLC控制模块,分别与PLC控制模块连接的信息采集分析处理模块、显示模块、触控模块、报警模块和通信接口，其通信接口为视频通讯接口和通讯控制接口，所述的云台摄像机和驱动电机通过电缆与控制单元电性连接。

2.根据权利要求1所述的长距离流体输送管道泄漏检测与定位系统，其特征在于，所述的信息采集分析处理模块用于实时采集接收云台摄像机传回的录制画面及爬行器的状态信息，测量绘制管底坡度曲线和管线路径曲线，并导出管道沉积状况的纵断面图，同步提取管道内部轮廓，创建三维管道模型；对视频进行判读分析、生成行业标准化专业化的检测报告。

3.根据权利要求1所述的长距离流体输送管道泄漏检测与定位系统，其特征在于，所述的显示模块用于在触摸显示器上视频显示和状态显示：其视频显示可同时显示前后视频和显示分辨率可调，状态显示可实时显示时间日期、行进距离、爬行器姿态信息，并可设置信息显示的字数。

4.根据权利要求1所述的长距离流体输送管道泄漏检测与定位系统，其特征在于，所述的爬行器采用对称四连杆轮系行走机构，共有三组轮系，构成形封闭和力封闭结构。

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