CN214675439U - 一种管廊巡检装置及其系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管廊巡检装置及其系统，其中管廊巡检装置包括：机体、图像采集组件、感应部件、第一可见光通信模块和主控模块，所述机体的底部设有滚动轮；所述图像采集组件可转动设置于机体上；所述感应部件设置于所述机体上，用于检测外界环境的变化；所述第一可见光通信模块设置于所述机体上，用于发送和接收数据信息，进行数据信息交互；所述主控模块分别与所述图像采集组件、所述感应部件和所述第一可见光通信模块电连接。本实用新型的技术方案能够提高信息的传输速率和传输的抗干扰能力。

Description

一种管廊巡检装置及其系统

技术领域

本实用新型涉及管廊监控设备技术领域，特别涉及一种管廊巡检装置及其系统。

背景技术

城市发展面临地下供电、通信、给排水、供气等管道交错复杂、维护不便等困难。地下综合管廊集成了电力、通信、燃气、给排水等各种工程管道。但存在运维压力大，空间狭长、管线密布；往往温度较高、湿度较大，有时还会积聚毒害气体，作业环境比较恶劣；人工巡检效率低、间隔较长，地下管线和相关设备的运行状况记录更新不及时等问题。鉴于地下综合管廊人工巡检的缺陷与不足，以及智慧城市的管理需求，智能巡检机器人应运而生。它可以全天候开展巡检，重点监测危险区域，及时上传巡检报告，帮助监控人员快速准确掌握巡检区域现场情况。

然而，智能巡检机器人在地下综合管廊中往往采用2.4G/5G、WIFI、ZigBee、蓝牙等通信技术进行信息交互。它们在传输速率、通信距离、安全性、功耗、抗干扰和实现复杂度等方面都存在各自的弊端。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种管廊巡检装置及其系统，提高了信息的传输速率和传输的抗干扰能力。

第一方面，本实用新型提供了一种管廊巡检装置，包括：

机体，所述机体的底部设有滚动轮；

图像采集组件，所述图像采集组件可转动设置于机体上；

感应部件，所述感应部件设置于所述机体上，用于检测外界环境的变化；

第一可见光通信模块，所述第一可见光通信模块设置于所述机体上，用于发送和接收数据信息，进行数据信息交互；

主控模块，所述主控模块分别与所述图像采集组件、所述感应部件和所述第一可见光通信模块电连接。

根据本实用新型第一方面实施例的管廊巡检装置，至少具有如下有益效果：通过管廊巡检装置代替人工进入管廊内进行环境监控，滚动轮移动装置的位置，通过图像采集组件和感应部件，以实现实时检测管廊中内部的画面以及不同位置的环境变化，通过第一可见光通信模块将检测到的图像和数据信息传输到终端设备，发出的可见光传输信息，具有传输速率高、绿色环保、不易受电磁干扰等优点。

根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述第一可见光通信模块包括第一可见光发射组件和第一可见光接收组件，所述第一可见光发射组件和所述第一可见光接收组件并排设置于所述机体上。

根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述感应部件包括至少两个超声波传感器，所述超声波传感器分别设置于所述机体沿移动方向的两端，所述超声波传感器与所述主控模块电连接，所述超声波传感器用于检测所述机体移动方向上的障碍。

根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述感应部件包括水浸传感器，所述水浸传感器设置于所述机体的底部，所述水浸传感器与所述主控模块电连接，所述水浸传感器用于检测地下管廊的积水情况。

根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述感应部件包括火焰传感器、气体传感器、噪声传感器和温湿度传感器，所述火焰传感器、所述气体传感器、所述噪声传感器和所述温湿度传感器均设在所述机体上且分别与所述主控模块电连接，所述火焰传感器用于检测管廊内产生的火焰和烟雾，所述气体传感器用于检测管廊内的有毒气体，所述噪声传感器用于检测管廊内的环境噪音，所述温湿度传感器用于检测管廊内的温湿度。

根据本实用新型第一方面的一些实施例，还包括云台，所述云台活动设置于所述机体上，所述图像采集组件设置于所述云台上，所述云台用于调节所述图像采集组件的方向。

根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述图像采集组件包括摄像头模组，所述摄像头模组设置于所述云台上且与主控模块电连接。

根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述机体的前端还设有备用LED灯组。

根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述机体包括第一机身和第二机身，所述第二机身设置于所述第一机身的上，所述滚动轮设置于所述第一机身的底部，所述图像采集组件可转动设置于所述第二机身的顶部。

第二方面，本实用新型还提供了一种管廊巡检系统，包括：

第一方面的实施例任意一项所述的管廊巡检装置；

第二可见光通信模块，所述第二可见光通信模块与所述第一可见光通信模块通信连接；

互联网网关，所述互联网网关与所述第二可见光通信模块通信连接；

终端设备，所述终端设备与所述互联网网关通信连接。

根据本实用新型第二方面实施例的管廊巡检系统，至少具有如下有益效果：通过管廊巡检装置代替人工进入管廊内进行环境监控，滚动轮移动装置的位置，通过图像采集组件和感应部件，以实现实时检测管廊中内部的画面以及不同位置的环境变化，通过第一可见光通信模块将检测到的图像和数据信息传输到终端设备，发出的可见光传输信息，第二可见光通信模块设置于管廊侧壁或顶部，用于照明且收发信息的作用，第二可见光通信模块接收来自第一可见光通信模块的传输信息，并将信息传输到互联网网关中从而被终端设备接收进行监控管廊内部的环境信息，同时终端设备也可以通过第二可见光通信模块发送控制指令到第一可见光通信模块，进行对管廊巡检装置的控制，可见光通信模块利用照明LED作为基站，发出的可见光传输信息，具有传输速率高、绿色环保、不易受电磁干扰等优点，同时也保证了工作人员的安全。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的附加方面和优点结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型第一方面的一些实施例的管廊巡检装置的结构示意图；

图2为本实用新型第一方面的一些实施例的管廊巡检装置另一视角的结构示意图；

图3为本实用新型第一方面的一些实施例的管廊巡检装置的结构框图；

图4为本实用新型第二方面的一些实施例的管廊巡检系统的结构框图。

附图标号如下：

第一机身110、超声波传感器111、水浸传感器112、第二机身120、火焰传感器121、气体传感器122、噪声传感器123、第一可见光通信模块124、第一可见光发射组件124a、第一可见光接收组件124b、温湿度传感器125、备用LED灯组126、滚动轮130、主控模块140、云台200、图像采集组件210、摄像头模组211、第二可见光通信模块300、互联网网关400、终端设备500。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步阐述。

参照图1至图3，第一方面，本实用新型实施例提供了一种管廊巡检装置，包括：机体、图像采集组件210、感应部件、第一可见光通信模块124和主控模块140，机体的底部设有滚动轮130，图像采集组件210可转动设置于机体上，感应部件设置于机体上，用于检测外界环境的变化，将检测到的环境信息转换成电信号发送到主控模块140中进行信号处理，第一可见光通信处理模块设置于机体上，用于向外部的接收组件发送可见光信号和接收来自外部的发射组件的可见光信号，主控模块140分别与图像采集组件210、感应部件和第一可见光通信模块124电连接，通过管廊巡检装置代替人工进入管廊内进行环境监控，滚动轮130移动装置的位置，通过图像采集组件210和感应部件，以实现实时检测管廊中内部的画面以及不同位置的环境变化，通过第一可见光通信模块124将检测到的图像和数据信息传输到终端设备500，第一可见光通信模块124直接利用照明LED作为基站，发出的可见光传输信息，具有传输速率高、绿色环保、不易受电磁干扰等优点。

可以理解的是，第一可见光通信模块124包括第一可见光发射组件124a和第一可见光接收组件124b，第一可见光发射组件124a和第一可见光接收组件124b并排设置于机体上，具体地，在管廊的顶部设有第二可见光通信模块300，第一可见光发射组件124a和第一可见光接收组件124b设置于机体的顶部且不被图像采集组件210挡住，以免通信信号收发不通畅，第一可见光发射组件124a和第一可见光接收组件124b与第二可见光通信模块300更容易实现通信。

可以理解的是，感应部件包括至少两个超声波传感器111，超声波传感器111分别设置于机体沿移动方向的两端，超声波传感器111与主控模块140电连接，超声波传感器111用于检测机体移动方向上的障碍，即设置于机体两端的超声波传感器111能够检测到前后方向上的障碍，以避免管廊巡检装置在使用时撞到管廊内壁、管廊中的管道或其他障碍物，例如，超声波传感器111设有两个，分别在机体的前端和后端的中间位置，但不限定于此，超声波传感器111设置的数量在本申请不作限定，超声波传感器111还可以设有四个，其中两个设置于机体的前端，另外两个设置于机体的后端，且同一端的两个超声波传感器111靠近两侧边缘设置，以实现感应更大的范围，起到更好的避障作用，避免管廊巡检装置在使用时撞到管廊内壁、管廊中的管道或其他障碍物，使得装置或管道损坏。

可以理解的是，感应部件包括水浸传感器112，水浸传感器112设置于机体的底部，且与主控模块140电连接，水浸传感器112用于检测地下管廊的积水情况，设置于机体的底部能更直接、迅速地检测到管廊地面上的积水情况，一旦检测积水情况达到预设的阈值范围，则发送警报信号到主控模块140中进行报警，其中水浸传感器112包括接触式水浸传感器112 和非接触式水浸传感器112，在本实用新型对此不作限定，所属技术领域的技术人员根据具体实际情况进行设计。

可以理解的是，感应部件还包括火焰传感器121，火焰传感器121设置于机体上，且与主控模块140电连接，用于检测管廊内产生的火焰和烟雾，具体地，火焰传感器121可分为远红外火焰传感器121和紫外火焰传感器121，其分别探测不同波长的火焰热源，火焰传感器121还可以转动设置在机体上，可以多方位进行检测，当检测到管廊内部存在火焰时，则发送报警信号到主控模块140中进行报警。

可以理解的是，感应部件还包括气体传感器122，气体传感器122设置于机体上，且与主控模块140电连接，用于检测管廊内的有毒气体，管廊位于地底下，通常存在部分有毒气体，如一氧化碳、硫化氢和氨气等，同时还存在部分可燃气体如甲烷等，气体传感器122能够检测到不同气体的浓度含量，同时还能检测氧气的浓度，同时，气体传感器122还能检测管廊内部的线缆外皮燃烧产生的有毒气体，若需要人工进入管廊内部中进行维护，需要了解内部的气体环境情况，保障了工作人员的安全。

可以理解的是，感应部件还包括噪声传感器123，噪声传感器123设置于机体上，且与主控模块140电连接，噪声传感器123用于检测管廊内的环境噪音，若需要人工进入管廊内部中进行维护，需要了解内部的噪声环境情况，保障了工作人员的安全。

可以理解的是，感应部件还包括温湿度传感器125，温湿度传感器125设置于机体上，且于主控模块140电连接，温湿度传感器125可以为两个单独的温度传感器和湿度传感器，也可以两者一体化设置，在本实用新型对此不作限定，温湿度传感器125用于检测管廊内的温湿度，若需要人工进入管廊内部中进行维护，需要了解内部的温湿度环境情况，保障了工作人员的安全。

可以理解的是，本实用新型提供的管廊检测装置还包括云台200，云台200设置于机体上，云台200在水平方向上转动的角度为±180°，竖直方向上转动的角度为±60°，图像采集组件210设置于云台200上，云台200向各角度转动从而带动图像采集组件210转动，从而可以实现多方位的图像采集，提高了采集视野的范围。

可以理解的是，图像采集组件210包括摄像头模组211，摄像头模组211设置于云台200 上，且与主控模块140电连接，摄像头模组211的分辨率采用1080p，但不仅限于此，在本实用新型对此不作限定，摄像头模组211采集的图像通过主控模块140进行处理，通过第一可见光发送组件传输到终端设备500进行图像监控，为用户提供准确参考与评估依据。

可以理解的是，机体的前端还设有备用LED灯组126，当管廊的照明装置损坏，机体的备用LED灯组126则打开为管廊内部进行照明，以使摄像头模组211能够更好地对管廊内部进行图像监控，需要说明的是，备用LED灯组126至少包括一盏LED灯，本申请对备用LED灯组126种LED灯具体设置数量不作限定，所属技术领域的技术人员根据实际应用情况进行设置。

可以理解的是，机体包括第一机身110和第二机身120，第二机身120设置于第一机身 110的上，滚动轮130设置于第一机身110的底部，图像采集组件210可转动设置于第二机身120的顶部,具体地，云台200可转动设置于第二机身120的顶部，图像采集组件210设置于云台200上，通过云台200带动图像采集组件210转动。

第二方面，参照图4，本实用新型实施例还提供了一种管廊巡检系统，包括：如第一方面实施例中的管廊巡检装置、第二可见光通信模块300、互联网网关400和终端设备500，第二可见光通信模块300与第一可见光通信模块124通信连接，互联网网关400分别于第二可见光通信模块300和终端设备500通信连接，通过管廊巡检装置代替人工进入管廊内进行环境监控，滚动轮130移动装置的位置，通过图像采集组件210和感应部件，以实现实时检测管廊中内部的画面以及不同位置的环境变化，通过第一可见光通信模块124将检测到的图像和数据信息传输到终端设备500，第一可见光通信模块124直接利用照明LED作为基站，发出的可见光传输信息，第二可见光通信模块300包括第二可见光发射组件和第二可见光接收组件，第二可见光发射组件和第二可见光接收组件设置于管廊的侧壁或顶部，第二可见光发射组件用于供管廊照明和与管廊巡检装置进行通信，终端设备500可以为电脑等设备，第二可见光接收组件接收来自第一可见光发送组件124a的信息，并将信息发送到互联网网关400，互联网网关400通过处理后发送至终端设备500上，通过在电脑等终端设备500上可以监视管廊巡检装置感应部件和图像采集组件210发送过来的信息，同时，用户也可以通过在终端设备500进行对管廊巡检装置的控制，将控制指令通过第二可见光发射组件发送到第一可见光接收组件124b，主控模块140根据接收的控制指令响应相对应的动作，例如控制管廊巡检装置的行驶方向，云台200的转动角度等，在本实用新型对此不作限定，可见光通信模块利用照明LED作为基站，发出的可见光传输信息，具有传输速率高、绿色环保、不易受电磁干扰等优点，同时也保证了工作人员的安全。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下，作出各种变化。

Claims (10)

1.一种管廊巡检装置，其特征在于，包括：

机体，所述机体的底部设有滚动轮；

图像采集组件，所述图像采集组件可转动设置于机体上；

感应部件，所述感应部件设置于所述机体上，用于检测外界环境的变化；

第一可见光通信模块，所述第一可见光通信模块设置于所述机体上，用于发送和接收数据信息；

主控模块，所述主控模块分别与所述图像采集组件、所述感应部件和所述第一可见光通信模块电连接。

2.根据权利要求1所述的管廊巡检装置，其特征在于，所述第一可见光通信模块包括第一可见光发射组件和第一可见光接收组件，所述第一可见光发射组件和所述第一可见光接收组件并排设置于所述机体上。

3.根据权利要求1所述的管廊巡检装置，其特征在于，所述感应部件包括至少两个超声波传感器，所述超声波传感器分别设置于所述机体沿移动方向的两端，所述超声波传感器与所述主控模块电连接，所述超声波传感器用于检测所述机体移动方向上的障碍。

4.根据权利要求1所述的管廊巡检装置，其特征在于，所述感应部件包括水浸传感器，所述水浸传感器设置于所述机体的底部，所述水浸传感器与所述主控模块电连接，所述水浸传感器用于检测地下管廊的积水情况。

5.根据权利要求1所述的管廊巡检装置，其特征在于，所述感应部件包括火焰传感器、气体传感器、噪声传感器和温湿度传感器，所述火焰传感器、所述气体传感器、所述噪声传感器和所述温湿度传感器均设在所述机体上且分别与所述主控模块电连接，所述火焰传感器用于检测管廊内产生的火焰和烟雾，所述气体传感器用于检测管廊内的有毒气体，所述噪声传感器用于检测管廊内的环境噪音，所述温湿度传感器用于检测管廊内的温湿度。

6.根据权利要求1所述的管廊巡检装置，其特征在于，还包括云台，所述云台活动设置于所述机体上，所述图像采集组件设置于所述云台上，所述云台用于调节所述图像采集组件的方向。

7.根据权利要求6所述的管廊巡检装置，其特征在于，所述图像采集组件包括摄像头模组，所述摄像头模组设置于所述云台上且与主控模块电连接。

8.根据权利要求1所述的管廊巡检装置，其特征在于，所述机体的前端还设有备用LED灯组。

9.根据权利要求1所述的管廊巡检装置，其特征在于，所述机体包括第一机身和第二机身，所述第二机身设置于所述第一机身的上，所述滚动轮设置于所述第一机身的底部，所述图像采集组件可转动设置于所述第二机身的顶部。

10.一种管廊巡检系统，其特征在于，包括：

如权利要求1至9任一项所述的管廊巡检装置；

第二可见光通信模块，所述第二可见光通信模块与所述第一可见光通信模块通信连接；

互联网网关，所述互联网网关与所述第二可见光通信模块通信连接；

终端设备，所述终端设备与所述互联网网关通信连接。

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