CN219798423U - 免开电力盖板管井数据采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及井下管线数据采集技术领域，公开一种免开电力盖板管井数据采集装置，包括探头、角度传感器、支架、平板、集线盒、外挂电源、水准气泡仪，探头通过螺纹与支架的内杆连接，可沿竖直方向移动以及绕竖直方向转动。探头内设有光源、测距传感器和摄像头，其横截面小于电力提升孔，在采集管井数据时无需打开电力盖板，可直接由盖板预留提升孔伸入井下完成管线数据的采集，不但免除了人工开井的繁重体力劳动，且大大节省了作业时间；探头通过光源为摄像头提供视野，结合测距传感器、角度传感器协作可以完成管线数据的采集。

Description

免开电力盖板管井数据采集装置

技术领域

本实用新型涉及井下管线数据采集技术领域，特别是涉及一种免开电力盖板管井数据采集装置。

背景技术

目前，对窨井内的电力管线数据进行采集时，工作人员需要先抬升电力窨井盖板，然后才能进行管线数据采集。电力盖板通常重达数百公斤，且盖板之间夹杂着沙子，抬升时十分费力。同时，电力盖板抬升及下放的过程存在跌落砸伤作业人员的风险。除此之外，若遇到窨井上锁等原因无法打开电力盖板时，则无法采集井下管线数据。此外，在打开电力盖板后，还需要人工下井进行量测和调查，存在缺氧、有害气体中毒、触电等风险。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：采集电力窨井内部管线数据，需要人工开井，费时费力；人工下井进行量测和调查，存在缺氧、有害气体中毒、触电等风险。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种免开电力盖板管井数据采集装置，包括探头、角度传感器、支架、平板、集线盒、外挂电源、水准气泡仪和第一锁紧件，所述角度传感器、水准气泡仪和所述探头均安装于所述支架，所述探头可沿竖直方向移动以及绕竖直方向转动，所述伸缩杆包括套杆、外杆和内杆，所述套杆和所述外杆均为中空结构，所述内杆穿设于所述外杆，所述外杆可转动穿设于所述套杆，所述套杆固定于所述支架，其中，所述内杆与所述外杆之间具有间隔，所述内杆与所述探头相接，所述水准气泡仪套设于所述套杆的外侧，所述第一锁紧件用于固定内杆和外杆，所述探头通过螺纹与所述内杆连接，所述探头设有光源、测距传感器、角度传感器和摄像头，所述光源、所述测距传感器和所述摄像头均位于所述探头的同一侧，所述角度传感器位于所述外杆的底部,所述水准气泡仪位于所述角度传感器的上方。

在上述技术方案中，所述支撑脚架开设有沿竖直方向延伸的通过孔，所述伸缩杆穿设于所述通过孔，所述探头和所述水准气泡仪均安装于所述伸缩杆，所述角度传感器安装于所述外杆的底部位置。

在上述技术方案中，还包括第二锁紧件，所述第二锁紧件用于连接所述伸缩杆和所述支撑脚架，以限制所述伸缩杆与所述支撑脚架的相对移动和转动。

在上述技术方案中，所述伸缩杆包括套杆、外杆和内杆，所述套杆、所述外杆均为中空结构，所述内杆为最里层，其内为数据线，所述内杆的顶部设置数据线接口，通过数据线与集线盒进行连接，所述内杆的底部设置数据线接口，与所述探头直接连接。

在上述技术方案中，还包括控制模块，所述控制模块与所述光源、所述测距传感器、所述角度传感器和所述摄像头电连接。

在上述技术方案中，所述控制模块包括电源、平板和单片机，所述平板、所述单片机与所述电源、所述平板、所述光源、所述测距传感器、所述角度传感器和所述摄像头均电连接。

在上述技术方案中，所述光源的数量为两个，所述测距传感器和所述摄像头位于两个所述光源之间。

在上述技术方案中，所述探头还设有气体传感器。

本实用新型实施例的免开电力盖板管井数据采集装置与现有技术相比，其有益效果在于：水准气泡仪安装于伸缩杆上，有利于工作人员判断伸缩杆上的探头姿态，通过调整支撑脚架，使得水准器的气泡处于正中心，以此保证伸缩杆和探头的严格竖直；探头可沿竖直方向移动以及绕竖直方向转动，可以通过盖板预留提升孔伸入井下采集管线数据；探头通过光源为测距传感器、角度传感器和摄像头提供视野，可以完成管线数据的采集，免除了人工开井的繁重体力劳动，避免了盖板砸伤作业人员等严重事故，也消除了人工下井的安全隐患，大大提高了作业效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例的免开电力盖板管井数据采集装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的探头的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的电路结构示意图；

图4是本实用新型实施例的探头伸入窨井后的结构示意图；

图5是本实用新型另一实施例的探头伸入窨井后的结构示意图；

图中，1、内杆；2、套杆；3、集线盒；4、电源；5、平板；6、支架；7、水准气泡仪；8、角度传感器；9、第一锁紧件；10、外杆；11、探头；12、气体传感器；13、光源；14、测距传感器；15、摄像头；16、第二锁紧件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，应当理解的是，本实用新型中采用术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”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，应当理解的是，本实用新型中采用术语“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，也可以是焊接连接；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。

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。

如图1、图2和图3所示，本实用新型实施例优选实施例的一种免开电力盖板管井数据采集装置，包括平板5、集线盒3、外挂电源4、角度传感器8、支架6、探头11、水准气泡仪7和第一锁紧件9，角度传感器8、水准气泡仪7和探头11均安装于支架6，探头11可沿竖直方向移动以及绕竖直方向转动，伸缩杆包括套杆2、外杆10和内杆1，套杆2和外杆10均为中空结构，内杆1穿设于外杆10，外杆10可转动穿设于套杆2，套杆2固定于支架6，其中，内杆1与外杆10之间具有间隔，内杆1与探头11相接，水准气泡仪7套设于套杆2的外侧，第一锁紧件9用于固定内杆1和外杆10，探头11通过螺纹与内杆1连接，探头11设有光源13、测距传感器14和摄像头15，光源13、测距传感器14和摄像头15均位于探头11的同一侧，水准气泡仪7位于角度传感器8的上方。

可以理解的是，水准气泡仪7安装于伸缩杆上，通过调整支撑脚架，使得水准器的气泡处于正中心，以此保证伸缩杆和探头11的严格竖直，从而确保了测距传感器14的激光射线水平射出；探头11可沿竖直方向移动以及绕竖直方向转动，可以通过盖板预留提升孔伸入井下并通过第一锁紧件9限制其移动和转动，进而完成管线数据的采集；探头11通过光源13为摄像头15提供视野，可以完成管线数据的采集，免除了人工开井的繁重体力劳动，避免了盖板砸伤作业人员等严重事故，也消除了人工下井的安全隐患，大大提高了作业效率。

优选地，将测距传感器14和摄像头15设置在探头11中部位置，光源13设置在探头11的上下两端。优选地，测距传感器14和摄像头15的中心位于探头11正面中心线上，另外，测距传感器14的激光发射轴垂直于探头11竖直方向中心线。

优选地，探头11还设有气体传感器12，帮助工作人员判断井下是否存在有毒气体。气体传感器12设置于侧面上端，并设有栅格网，以防杂质进入。

如图1和图2所示，在上述实施例中，所述支架6包括支撑脚架和伸缩杆，所述支撑脚架开设有沿竖直方向延伸的通过孔，所述伸缩杆穿设于所述通过孔，所述探头11和所述水准气泡仪7均安装于所述伸缩杆。

可以理解的是，支撑脚架起支撑作用，伸缩杆通过穿设于通过孔，可以相对于支撑脚架之间发生转动和移动。探头11安装于伸缩杆，可以随伸缩杆的伸缩而改变其位置，有利于伸入井下采集管线数据。

如图1所示，在上述实施例中，还包括第二锁紧件16，所述第二锁紧件16用于连接所述伸缩杆和所述支撑脚架，以限制所述伸缩杆与所述支撑脚架的相对移动和转动。

可以理解的是，第二锁紧件16固定伸缩杆与支撑脚架的相对位置，探头通过螺纹与内杆连接，探头下放时需要旋松第一锁紧件9，使得内杆能相对外杆进行上下移动，内杆上下移动自然带动探头上下移动。

优选地，第二锁紧件16为紧固螺栓，其穿过支撑脚架的通孔，与伸缩杆的外表面抵接，实现对伸缩杆的锁紧作用。

如图1所示，进一步地，所述伸缩杆包括套杆2、外杆10和内杆1，所述套杆2、所述外杆10和所述内杆1均为中空结构，所述内杆1穿设于所述外杆10，所述外杆10可转动穿设于所述套杆2，所述套杆2固定并穿设于所述通过孔，其中，所述内杆1与所述外杆10之间具有间隔，所述第一锁紧件9用于连接所述内杆1和所述外杆10，以限制所述内杆1相对于所述外杆10的转动和移动，所述内杆1与所述探头11相接，所述水准气泡仪7套设于所述套杆2的外侧。

可以理解的是，设置水准气泡仪7是为了保证伸缩杆严格竖直，从而使得激光线能水平射出，进而确保仪器量测的“埋深”与“管块宽度”正确。采集步骤为：1)将探头通过电力盖板预留提升孔放入窨井内；2)调整脚架使水准气泡居中；3)旋松第一锁紧件9，使内杆1相对外杆10上下移动，即内杆带动探头上下移动到合适位置；4)旋紧第一锁紧件9，转动内杆(此时，外杆与内杆为紧接状态，两者同步相对于套杆转动,也相对角度传感器转动，进而测量夹角)。

优选地，第一锁紧件9为紧固螺栓，其穿过外杆10上的通孔，与内杆1的外表面抵接，实现对内杆1的锁紧作用。

如图1所示，在上述实施例中，所述支撑脚架包括架体和多根支脚，所述架体开设有所述通过孔，所述支脚可转动安装于所述架体。

可以理解的是，通过调整各个支脚的位置，本实用新型可以对伸缩杆的位置和姿态进行调整，进而调整探头11的位置和姿态，如此有利于完成井下管线的数据采集。

进一步地，还包括控制模块，所述控制模块与所述光源13、所述测距传感器14、所述角度传感器8和所述摄像头15电连接。

可以理解的是，控制模块通过对光源13、测距传感器14、所述角度传感器8和所述摄像头15进行控制，有利于工作人员完成对井下管线的数据采集。示例性地，本实用新型的数据采集过程为：探头11伸入窨井后，通过控制模块打开光源13和摄像头15，转动探头11并通过摄像头15察看窨井内管线信息，查明管块孔数、管线根数、管线走向、权属单位，并通过控制模块控制摄像头15拍摄照片和录视频进行记录。

如图3所示，具体地，所述控制模块包括电源4、平板5和单片机，所述平板5、所述单片机与所述电源4、所述平板5、所述光源13、所述测距传感器14、所述角度传感器8和所述摄像头15均电连接。

可以理解的是，平板5可以显示摄像头15拍摄得到的图像，有利于工作人员在地面上了解井下的情况；单片机有利于工作人员输入相关的参数，从而对所述平板5、所述光源13、所述测距传感器14、所述角度传感器8和所述摄像头15进行控制，以获取管块的数据。

如图3所示，在其中一个实施例中，控制模块还包括集线盒3，集线盒3主要用作中转接口，目的是方便各部件的拆卸与安装。电源4通过集线盒3与单片机上的电池管理单元连接，负责给角度传感器8、单片机、光源13、摄像头15、测距传感器14和气体传感器12供电。平板5通过集线盒3与单片机连接，其控制指令通过单片机传达给角度传感器8、光源13、摄像头15、测距传感器14和气体传感器12等，角度传感器8、摄像头15、测距传感器14和气体传感器12采集到的相关数据也经单片机传回到平板5，由平板5进行存储、处理和显示等。

本实用新型的对管块的尺寸数据采集过程为：管块规格主要包括管块的长A和宽B；

其中管块的宽B和管块的埋深测量示意图如图4所示；在进行观测前，需要先确认水准气泡仪7的气泡处于正中心；打开照明灯、摄像头15和测距传感器14，缓慢下放探头11，当水平激光射线与管块顶部齐平时，停止下放探头11，通过观察内杆1上的刻度，记录下管块埋深数据H1；继续下放探头11，当水平激光射线与管块底部齐平时，通过内杆1上的刻度尺记录下第2个数据H2，则管块的宽度B＝H2-H1。

管块规格的长A测量如图5所示，通过实时摄像头15，先找到有利水平观测面(指无遮挡，利于观测等)；手动转动内杆1，带动探头11进行水平旋转，使得激光射线对准图5中的管块左边线，用测距传感器14进行测距，获得距离D1；将角度传感器8的角度数值置零；旋转探头11，使得激光射线对准图5中的管块右边线，用测距传感器14进行测距，获得距离D2；通过角度传感器8测得两次测距的旋转角α，利用公式1，可求得管块长A。

综上，本实用新型实施例提供一种免开电力盖板管井数据采集装置，其水准气泡仪7安装于伸缩杆上支架6上，有利于工作人员判断伸缩杆上探头11的姿态，通过调整支撑脚架，使得水准器的气泡处于正中心，以此保证伸缩杆和探头11的严格竖直。探头11可沿竖直方向移动以及绕竖直方向转动，可以伸入井下并通过第一锁紧件9限制其移动和转动，而完成管线数据的采集；探头11通过光源13为测距传感器14、角度传感器8和摄像头15提供视野，可以完成管线数据的采集，免除了人工开井的繁重体力劳动，避免了盖板砸伤作业人员等严重事故，也消除了人工下井的安全隐患，大大提高了作业效率。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种免开电力盖板管井数据采集装置，其特征在于，包括探头、角度传感器、支架、平板、集线盒、外挂电源、水准气泡仪和第一锁紧件，所述角度传感器、水准气泡仪和所述探头均安装于所述支架，所述探头可沿竖直方向移动以及绕竖直方向转动，所述支架包括支撑脚架和伸缩杆，所述伸缩杆包括套杆、外杆和内杆，所述套杆和所述外杆均为中空结构，所述内杆穿设于所述外杆，所述外杆可转动穿设于所述套杆，所述套杆固定于所述支撑脚架，其中，所述内杆与所述外杆之间具有间隔，所述内杆与所述探头相接，所述水准气泡仪安装于所述伸缩杆，所述第一锁紧件用于固定内杆和外杆，所述探头通过螺纹与所述内杆连接，所述探头设有光源、测距传感器和摄像头，所述光源、所述测距传感器和所述摄像头均位于所述探头的同一侧，所述水准气泡仪位于所述角度传感器的上方。

2.根据权利要求1所述的免开电力盖板管井数据采集装置，其特征在于，所述支撑脚架开设有沿竖直方向延伸的通过孔，所述伸缩杆穿设于所述通过孔，所述探头和所述水准气泡仪均安装于所述伸缩杆，所述角度传感器安装于所述外杆的底部位置。

3.根据权利要求2所述的免开电力盖板管井数据采集装置，其特征在于，还包括第二锁紧件，所述第二锁紧件用于连接所述伸缩杆和所述支撑脚架，以限制所述伸缩杆与所述支撑脚架的相对移动和转动。

4.根据权利要求2所述的免开电力盖板管井数据采集装置，其特征在于，所述伸缩杆包括套杆、外杆和内杆，所述套杆、所述外杆均为中空结构，所述内杆为最里层，其内为数据线，所述内杆的顶部设置数据线接口，通过数据线与集线盒进行连接，所述内杆的底部设置数据线接口，与所述探头直接连接。

5.根据权利要求1所述的免开电力盖板管井数据采集装置，其特征在于，还包括控制模块，所述控制模块与所述光源、所述测距传感器、所述角度传感器和所述摄像头电连接。

6.根据权利要求5所述的免开电力盖板管井数据采集装置，其特征在于，所述控制模块包括电源、平板和单片机，所述平板、所述单片机、所述电源、所述光源、所述测距传感器、所述角度传感器和所述摄像头均电连接。

7.根据权利要求1所述的免开电力盖板管井数据采集装置，其特征在于，所述光源的数量为两个，所述测距传感器和所述摄像头位于两个所述光源之间。

8.根据权利要求1至7任一项所述的免开电力盖板管井数据采集装置，其特征在于，所述探头还设有气体传感器。