CN218095484U - 一种基于mr的污水管网监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于MR的污水管网监测装置，包括：MR投射组件、MR视讯眼镜、MR检测组件、模块管组和电池。携带MR投射组件站路面上，然后佩戴好MR视讯眼镜，通过MR投射组件可以观测到以其为圆心，信号范围内所有的模块管组的信息，并通过MR视讯眼镜对每个模块管组的流量和内部情况进行观察和检测，当发现单一通路的两个相邻的模块管组存在较大流量差，则意味着两个模块管组之间存在淤塞的情况，通过定向放水测流量的方式确认是否存在拥堵、淤塞，然后及时通过高压冲洗进行清淤，从而避免出现彻底淤堵需要刨开路面更换污水管的情况，进而实现污水管网路的定向监测和清淤。

Description

一种基于MR的污水管网监测装置

技术领域

本实用新型涉及污水监测技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种基于MR的污水管网监测装置。

背景技术

目前我国对于污水监测均采用在出水口处进行流量检测，以标定污水流量，根据每年的污水排放量、流速等进行均值比较，从而确定污水管网路是否存在淤塞的情况，因为污水管网路均位于路面以下，因此对于需要清淤的路段只能靠反水或雨后无法渗水等明显现象进行识别，导致淤堵段无法及时定向清淤，随着淤泥堆积越来越多，便无法通过高压冲洗贯通，所以需要刨开地面采取破拆直接更换污水管的方式进行维保，因此导致污水管网路存在维护周期长、维护段不明确、淤积段无法识别等问题。因此，有必要提出一种基于MR的污水管网监测装置，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。

实用新型内容

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为至少部分地解决上述问题，本实用新型提供了一种基于MR的污水管网监测装置，包括：MR投射组件、MR视讯眼镜、MR检测组件、模块管组和电池；所述MR视讯眼镜、所述MR检测组件和所述电池均与所述MR投射组件连接，所述模块管组分布在污水管路中，所述MR检测组件与所述模块管组可拆卸插接，所述MR投射组件、所述MR视讯眼镜、所述MR检测组件均与所述电池电连接。

优选的是，还包括支架，所述支架包括调节装置、容纳杆和若干个支腿；所述支腿通过连接件与所述容纳杆铰接，所述调节装置设置在所述容纳杆的顶部，所述MR投射组件通过所述调节装置与所述容纳杆连接，所述MR视讯眼镜、所述MR检测组件和所述电池均设置在所述容纳杆内。

优选的是，所述容纳杆包括上杆和下杆；所述上杆的底部通过所述连接件与所述下杆的顶部连接，所述上杆的侧壁设置有暗门，所述下杆的底部设置有螺纹盖，所述MR视讯眼镜和所述电池均设置在所述上杆内，所述MR检测组件设置在所述下杆内。

优选的是，所述支腿内设置有延长杆。

优选的是，所述模块管组包括管道和抱筒；所述抱筒设置在所述管道的外壁上，所述管道的两端分别与污水管路连通，所述抱筒上设置有检测模块、扫描模块、传输模块和电源接口；所述检测模块和所述扫描模块贯穿所述抱筒和所述管道，并延伸至所述管道内部，所述检测模块、所述扫描模块和所述电源接口均与所述传输模块电连接，所述MR检测组件与所述电源接口可拆卸连接，并且所述MR检测组件通过所述电源接口与所述传输模块连接。

优选的是，所述模块管组还包括移动电源，所述移动电源与所述电源接口可拆卸连接。

优选的是，所述MR投射组件包括触控屏、映射模块和处理模块；所述MR检测组件、所述触控屏、所述映射模块和所述电池均与所述处理模块电连接，所述映射模块用于投射所述模块管组的影像，所述MR视讯眼镜用于接收所述映射模块投射的影像并进行交互，所述触控屏用于显示、触控所述模块管组的影像。

优选的是，所述MR视讯眼镜上设置有收发模块、互动模块和电池组；所述互动模块和所述电池组均与所述收发模块电连接，所述收发模块与所述处理模块信号连接。

相比现有技术，本实用新型至少包括以下有益效果：

本检测装置分为地上、地下两部分共同协作，模块管组为地下部分，其余均为地上部分，首先在铺设污水管网路的时候，依据市政规划(或依据单根污水管的固定间隔)设置模块管组，随着污水管网路的铺开，模块管组也随之铺满整个污水管网路，在排污管末端的出水口以常规手段测得排放污水的流速出现下降或日常巡检的时候，可以携带地上部分进行巡查，在进行监测的时候，携带PAD状手持式MR投射组件站在地面上，然后佩戴好MR视讯眼镜，通过MR投射组件可以观测到以MR投射组件为圆心，信号范围内所有的模块管组的信息，并通过MR视讯眼镜对每个模块管组的流量和内部情况进行观察和检测，当发现单一通路的两个相邻的模块管组存在较大流量差，则意味着两个模块管组之间存在淤塞的情况，通过定向放水测流量的方式确认是否存在拥堵、淤塞，然后及时通过高压冲洗进行清淤，从而避免出现彻底淤堵需要刨开路面更换污水管的情况，进而实现污水管网路的定向监测和清淤，如果某个模块管组的信号传输出现问题，可以将带着MR投射组件移动至该模块管组的上方，并将MR投射组件上的MR监测组件取出与该模块管组进行线路连接，从而实现与模块管组之间的有线连接以获取数据信息，在使用的过程中电池可以为MR投射组件提供电力供应，并且在通过MR监测组件与模块管组进行直连的时候，电池也能为模块管组进行供电，当不使用MR视讯眼镜的时候，电池同样可以为MR视讯眼镜充电，从而使本装置具有较强的续航能力。

本实用新型所述的基于MR的污水管网监测装置，本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型所述的基于MR的污水管网监测装置的结构示意图。

图2为本实用新型所述的基于MR的污水管网监测装置中地上部分的结构示意图。

图3为本实用新型所述的基于MR的污水管网监测装置中模块管组的结构示意图。

图4为眼睛通过MR视讯眼镜观测的画面及地上、地下的示意图。

图5为本实用新型所述的基于MR的污水管网监测装置中各个模块协作的示意图。

图中：1MR投射组件、2MR检测组件、3模块管组、31管道、32抱筒、33检测模块、 34扫描模块、35电源接口、36移动电源、4支架、41调节装置、42支腿、43连接件、44上杆、45下杆、5电池。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-图5所示，本实用新型提供了一种基于MR的污水管网监测装置，包括：MR投射组件1、MR视讯眼镜、MR检测组件2、模块管组3和电池5；所述MR视讯眼镜、所述 MR检测组件2和所述电池5均与所述MR投射组件1连接，所述模块管组3分布在污水管路中，所述MR检测组件2与所述模块管组3可拆卸插接，所述MR投射组件1、所述MR 视讯眼镜、所述MR检测组件2均与所述电池5电连接。

上述技术方案的工作原理及有益效果：本检测装置分为地上、地下两部分共同协作，模块管组3为地下部分，其余均为地上部分，首先在铺设污水管网路的时候，依据市政规划(或依据单根污水管的固定间隔)设置模块管组3，随着污水管网路的铺开，模块管组3也随之铺满整个污水管网路，在排污管末端的出水口以常规手段测得排放污水的流速出现下降或日常巡检的时候，可以携带地上部分进行巡查，在进行监测的时候，携带PAD状手持式MR投射组件1站在地面上，然后佩戴好MR视讯眼镜，通过MR投射组件1可以观测到以MR投射组件1为圆心，信号范围内所有的模块管组3的信息，并通过MR视讯眼镜对每个模块管组3的流量和内部情况进行观察和检测，当发现单一通路的两个相邻的模块管组3存在较大流量差，则意味着两个模块管组3之间存在淤塞的情况，通过定向放水测流量的方式确认是否存在拥堵、淤塞，然后及时通过高压冲洗进行清淤，从而避免出现彻底淤堵需要刨开路面更换污水管的情况，进而实现污水管网路的定向监测和清淤，如果某个模块管组3的信号传输出现问题，可以将带着MR投射组件1移动至该模块管组3的上方，并将MR投射组件1 上的MR监测组件2取出与该模块管组3进行线路连接，从而实现与模块管组3之间的有线连接以获取数据信息，在使用的过程中电池5可以为MR投射组件1提供电力供应，并且在通过MR监测组件2与模块管组3进行直连的时候，电池5也能为模块管组3进行供电，当不使用MR视讯眼镜的时候，电池5同样可以为MR视讯眼镜充电，从而使本装置具有较强的续航能力。

在一个实施例中，还包括支架4，所述支架4包括调节装置41、容纳杆和若干个支腿42；所述支腿42通过连接件43与所述容纳杆铰接，所述调节装置41设置在所述容纳杆的顶部，所述MR投射组件1通过所述调节装置41与所述容纳杆连接，所述MR视讯眼镜、所述MR 检测组件2和所述电池5均设置在所述容纳杆内。所述容纳杆包括上杆44和下杆45；所述上杆44的底部通过所述连接件43与所述下杆45的顶部连接，所述上杆44的侧壁设置有暗门，所述下杆45的底部设置有螺纹盖，所述MR视讯眼镜和所述电池5均设置在所述上杆 44内，所述MR检测组件2设置在所述下杆45内。所述支腿42内设置有延长杆。所述模块管组3包括管道31和抱筒32；所述抱筒32设置在所述管道31的外壁上，所述管道31的两端分别与污水管路连通，所述抱筒32上设置有检测模块33、扫描模块34、传输模块和电源接口35；所述检测模块33和所述扫描模块34贯穿所述抱筒32和所述管道31，并延伸至所述管道31内部，所述检测模块33、所述扫描模块34和所述电源接口35均与所述传输模块电连接，所述MR检测组件2与所述电源接口35可拆卸连接，并且所述MR检测组件2通过所述电源接口35与所述传输模块连接。所述模块管组3还包括移动电源36，所述移动电源 36与所述电源接口35可拆卸连接。所述MR投射组件1包括触控屏、映射模块和处理模块；所述MR检测组件2、所述触控屏、所述映射模块和所述电池5均与所述处理模块电连接，所述映射模块用于投射所述模块管组3的影像，所述MR视讯眼镜用于接收所述映射模块投射的影像并进行交互，所述触控屏用于显示、触控所述模块管组3的影像。所述MR视讯眼镜上设置有收发模块、互动模块和电池组；所述互动模块和所述电池组均与所述收发模块电连接，所述收发模块与所述处理模块信号连接。

上述技术方案的工作原理及有益效果：地下部分的模块管组3由管套31和抱筒32构成，管道31为常规污水管网路用的污水管，在管道31的外壁设置有抱筒32用来增加管道31的牢固性，因为相较于普通的污水管，管道31的侧壁贯穿设置有检测模块33和扫描模块34，通过设置抱筒32可以在保证管道31密封性的前提下增加管道31所能承受的水压的压力值，避免因为设计有检测模块33和扫描模块34而导致承压能力下降，在抱筒32上还设置有传输模块和电源接口35，因为模块管组3设置在路面之下，所以在电源接口35处设置有延伸至地面的密封性管道，在密封性管道内设置有移动电源36，移动电源36通过具有螺纹的盖子与密封性管道连接，并保持与电源接口35断开的状态，具有螺纹的盖子处于和地面平齐的状态，在使用的时候，通过工具旋拧具有螺纹的盖子，使移动电源36下移插入至电源接口35 内，从而实现为检测模块33、扫描模块34和传输模块供电的作用，在移动电源36没电或损坏的情况下，可以通过具有螺纹的盖子将移动电源36从密封性管道内取出，然后拧开容纳杆底部的螺纹盖，将MR检测组件2从下杆45中取出并插入至密封性管道内，使MR检测组件2与电源接口35插接，从而通过电池5为该模块管组3供电并实现数据连接，在使用完之后将MR检测组件2与更换新的移动电源36后的具有螺纹的盖子复位，通过将移动电源36封锁在路面内，即可以保持路面的连续性不会出现坑洞，同时还方便时刻为模块管组3进行供电，避免每次检测都需要额外携带大量移动电源36，也减少为每个模块管组3安装、拆卸电池的步骤，进而减小了人工劳动力，缩短监测装置的准备时间。

在进行监测的时候通过支腿42和内部的延长杆调整好MR投射组件1的高度，然后通过调节装置41调整MR投射组件1的投射角度，调整完毕之后，从上杆44内取出MR视讯眼镜，并开启MR投射组件1进行虚拟现实混合交互，如图4所示，开启本检测装置之后，模块管组3上的检测模块33开始对流量、污染物等指标进行检测并反馈至传输模块，扫描模块 34对管道31内部进行扫描并反馈至传输模块，数据会经由传输模块传递至处理模块进行处理，处理过后通过映射模块进行指标及内部图形的映射，用户通过MR视讯眼镜的收发模块对映射模块映射的指标和图形进行接收并反应在用户眼前，用户可通过手势、动作对各个模块管组3进行交互、查看，用户的手势、动作会通过互动模块识别处理传递给收发模块，并经由处理模块反馈至映射模块从而实现用户与虚拟图像的互动，通过MR视讯眼镜能够更加直观的看到每个管道31内部的淤积、锈蚀以及污染物等情况，从而使监测人员对整个污水管网的现状能够进行更加直观、准确的评判，并制定更加详细的清淤计划，模块管组3的实时数据和图像也会同步传输给触控屏，以方便操作人员在没有佩戴MR视讯眼镜时依旧可以对其数据和图形进行监控。

在一个实施例中，基于BIM数字资产及智能传感器数据，运用增强现实(AR/MR)技术，辅以GPS定位、GIS地图等移动互联网技术，通过手持式的污水管网监测装置中配置的移动巡检终端系统，还可以实现污水泵站、管网设施设备的现场巡检运维可视化、精细化管理，提高日常巡检运维的效率和质量。

移动巡检终端系统包括：

1、BIM模型数据轻量化处理。将系统中的BIM模型进行轻量化处理，转换为适合移动设备加载的数据格式。

2、开发基于AR/MR的移动巡检系统，主要功能包括：

实时监测：通过手持终端可查询各类实时监测数据并根据报警配置实现及时的监测报警通知。移动应用系统将和现有监测系统数据进行对接，主要监测如下几类数据：降雨量监测、水量监测、水质监测、液位监测、智能井盖监测、泵站、污水厂、管网运行状态监测。当监测数据超过报警预设值时，将推送手持端告警消息。各类监测数据可通过手持端查询展示。

BIM模型加载及展示：以移动BIM+GIS技术为支撑，系统需包含属性查询，支持管道投影与地下遮罩功能。实现各种排水相关设施，如液位计、流量计、雨量监测计、智能井盖、排水管线、管线附属物、泵站以及污水处理厂等BIM模型三维空间分布及可视化查询。

二维码布点辅助定位：系统需采用二维码定位等技术达到现实环境与虚拟模型的匹配，实现污水设施设备巡检过程中的现场位置与BIM模型空间位置的精确匹配定位。

巡检运维管理：系统需结合BIM及AR/MR技术现实与嘉兴污水管网智慧平台中排水移动应用系统进行联动，达到现实环境与虚拟模型高度匹配的三维可视化巡检维修效果，提高污水设施设备巡检质量及效率。

后台管理：用户登陆、用户管理、模型管理、版本同步、数据更新、系统配置等。

3、系统实施、培训和运维工作。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种基于MR的污水管网监测装置，其特征在于，包括：MR投射组件(1)、MR视讯眼镜、MR检测组件(2)、模块管组(3)和电池(5)；所述MR视讯眼镜、所述MR检测组件(2)和所述电池(5)均与所述MR投射组件(1)连接，所述模块管组(3)分布在污水管路中，所述MR检测组件(2)与所述模块管组(3)可拆卸连接，所述MR投射组件(1)、所述MR视讯眼镜、所述MR检测组件(2)均与所述电池(5)电连接。

2.根据权利要求1所述的基于MR的污水管网监测装置，其特征在于，还包括支架(4)，所述支架(4)包括调节装置(41)、容纳杆和若干个支腿(42)；所述支腿(42)通过连接件(43)与所述容纳杆铰接，所述调节装置(41)设置在所述容纳杆的顶部，所述MR投射组件(1)通过所述调节装置(41)与所述容纳杆连接，所述MR视讯眼镜、所述MR检测组件(2)和所述电池(5)均设置在所述容纳杆内。

3.根据权利要求2所述的基于MR的污水管网监测装置，其特征在于，所述容纳杆包括上杆(44)和下杆(45)；所述上杆(44)的底部通过所述连接件(43)与所述下杆(45)的顶部连接，所述上杆(44)的侧壁设置有暗门，所述下杆(45)的底部设置有螺纹盖，所述MR视讯眼镜和所述电池(5)均设置在所述上杆(44)内，所述MR检测组件(2)设置在所述下杆(45)内。

4.根据权利要求2所述的基于MR的污水管网监测装置，其特征在于，所述支腿(42)内设置有延长杆。

5.根据权利要求1所述的基于MR的污水管网监测装置，其特征在于，所述模块管组(3)包括管道(31)和抱筒(32)；所述抱筒(32)设置在所述管道(31)的外壁上，所述管道(31)的两端分别与污水管路连通，所述抱筒(32)上设置有检测模块(33)、扫描模块(34)、传输模块和电源接口(35)；所述检测模块(33)和所述扫描模块(34)贯穿所述抱筒(32)和所述管道(31)，并延伸至所述管道(31)内部，所述检测模块(33)、所述扫描模块(34)和所述电源接口(35)均与所述传输模块电连接，所述MR检测组件(2)与所述电源接口(35)可拆卸连接，并且所述MR检测组件(2)通过所述电源接口(35)与所述传输模块连接。

6.根据权利要求5所述的基于MR的污水管网监测装置，其特征在于，所述模块管组(3)还包括移动电源(36)，所述移动电源(36)与所述电源接口(35)可拆卸连接。

7.根据权利要求1所述的基于MR的污水管网监测装置，其特征在于，所述MR投射组件(1)包括触控屏、映射模块和处理模块；所述MR检测组件(2)、所述触控屏、所述映射模块和所述电池(5)均与所述处理模块电连接，所述映射模块用于投射所述模块管组(3)的影像，所述MR视讯眼镜用于接收所述映射模块投射的影像并进行交互，所述触控屏用于显示、触控所述模块管组(3)的影像。

8.根据权利要求7所述的基于MR的污水管网监测装置，其特征在于，所述MR视讯眼镜上设置有收发模块、互动模块和电池组；所述互动模块和所述电池组均与所述收发模块电连接，所述收发模块与所述处理模块信号连接。

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