CN220816993U - 一种供水管道检测机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及管道检测技术领域，具体涉及一种供水管道检测机器人包括探头组件和金属外壳，所述探头组件设置在所述金属外壳的一端，所述探头组件连接有电缆，所述电缆穿过所述金属外壳内部，且从所述金属外壳的另一端导出；其中所述电缆在导出口通过电缆密封件进行密封，通过设置的弧形档杆和滑轮组件，采用包裹状态保护探头组件，可实现对探头组件四周的防护，四个弧形杆结构可防止管道直接与探头组件接触磕碰，滑轮组件可减少工作中的摩擦阻力，并且四个弧形杆结构预留有足够区域的间隙，该间隙用于探头组件探测管道信息。

Description

一种供水管道检测机器人

技术领域

本实用新型涉及管道检测技术领域，尤其是涉及一种供水管道检测机器人。

背景技术

管线内窥检测主要应用在大口径管材加工，安装检测，以及城镇排水管道系统的在线检测，习惯称为CCTV检测技术，工作原理是通过摄像机器人对管道内部进行移动摄像检查，对管道内的焊缝、接口、内壁异物、结垢、腐蚀、沉积物等影像进行记录、分析、判读、评估。

目前在供水管道检测时，需要借助检测机器人在管道内行进至相应的检测，在检测机器人行进的过程中，检测机器人上配置的探头组件容易与被检测管道区域发生剐蹭和磕碰，容易对机器人的探头组件造成损伤，且上述检测工作需要在无水或无压的工况上进行。

实用新型内容

本申请提供一种供水管道检测机器人，以改善以下技术问题：

目前在供水管道检测时，需要借助机器人在管道内行进至相应的检测区域，在机器人行进的过程中，机器人上配置的探头组件容易与管道弯折区域发生剐蹭和磕碰，容易对机器人的探头组件造成损伤。

本申请提供一种供水管道检测机器人，采用如下的技术方案：

一种供水管道检测机器人，包括探头组件和金属外壳，所述探头组件设置在所述金属外壳的一端，所述探头组件连接有电缆，所述电缆穿过所述金属外壳内部，且从所述金属外壳的另一端导出；其中，所述电缆在导出口通过电缆密封件进行密封；

所述探头组件包覆有透明罩体，且所述透明罩体敞口密封设置在所述金属外壳的一端；

所述金属外壳设置所述探头组件一端的外侧，呈环形阵列设置有若干弧形档杆，所述若干弧形档杆包围所述透明罩体，形成所述透明罩体的防护罩，所述金属外壳外壁上对称设置有若干滑轮组件。

在本申请的一种可实现的技术方案中，所述弧形档杆包括直杆部分和弯曲部分，其中所述直杆部分的一端设置在所述金属外壳上，所述直杆部分的另一端连接弯曲部分；其中所述弯曲部分朝向所述透明罩体弯曲。

在本申请的一种可实现的技术方案中，所述供水管道机器人设置于被检测管道内部，所述被检测管道外侧固定连接有卡子三通管道，且所述卡子三通管道与被检测管道贯通连接。

在本申请的一种可实现的技术方案中，所述卡子三通管道一端外侧固定连接有连接法兰，所述连接法兰外侧设置有密封法兰。

在本申请的一种可实现的技术方案中，所述连接法兰与密封法兰中间螺纹连接有多个紧固螺栓。

在本申请的一种可实现的技术方案中，所述密封法兰中间贯穿设置有法兰盘，所述法兰盘与密封法兰固定连接。

在本申请的一种可实现的技术方案中，所述密封法兰的外侧设置有防水底座，所述防水底座中间设置有用于电缆通过的孔洞，所述孔洞内设置有至少两个密封圈。

在本申请的一种可实现的技术方案中，所述探头组件内部设置有音频传感器、摄像头以及照明灯。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

通过设置的弧形档杆，通过采用四个弧形档杆和滑轮组件以包裹状态保护探头组件，可实现对探头组件四周的防护和减少被测管道内壁的摩擦，若机器人在管道内行进时与管道折弯区域发生磕碰时，四个弧形杆结构可防止管道直接与探头组件接触磕碰，并且四个弧形杆结构预留有足够区域的间隙，该间隙用于探头组件探测管道信息。

通过设置的电缆密封件，电缆密封件中间预留有电缆大小相互适配的孔洞，可以方便地将机器人投送到管道内，在投送机器人的过程中，可将密封法兰和密封件取下，再将机器人投放至管道内，之后重新安装密封法兰，对管道进行密封，后续检测过程又起到密封作用，防止后续检测过程中管内水压外溢。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例的一种供水管道检测机器人的整体结构立体图；

图2是本申请实施例的一种供水管道检测机器人在管道内的结构立体图；

图3是本申请实施例的一种供水管道检测机器人的探头组件结构立体图；

图4是本申请实施例的一种供水管道检测机器人在管道内俯视位置的剖视图。

附图标记说明：

1、金属外壳；2、探头组件；3、弧形档杆；31、直杆部分；32、弯曲部分；4、电缆；5、滑轮组件；6、电缆密封件；7、防水底座；8、密封圈；9、透明罩体；10、连接法兰；11、密封法兰；12、紧固螺栓；13、法兰盘；14、卡子三通立管；15、被检测管道。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种供水管道检测机器人以及独特的带水带压检测工艺，其中，供水管道检测机器人，包括探头组件2和金属外壳1，探头组件2设置在金属外壳1的一端，探头组件2连接有电缆4，电缆4穿过金属外壳1内部，且从金属外壳1的另一端导出；其中，电缆4在导出口通过电缆密封件6进行密封，金属外壳1和探头组件2组成供水管道机器人；可选的，电缆4可以是复合电缆。

探头组件2包覆有透明罩体9，且透明罩体9敞口密封设置在金属外壳1的一端；

金属外壳1设置探头组件2一端的外侧，呈环形阵列设置有若干弧形档杆3，若干弧形档杆3包围透明罩体9，形成透明罩体9的防护罩，金属外壳1外壁上对称设置有若干滑轮组件5。

本实施例中，弧形档杆3包括直杆部分31和弯曲部分32，其中直杆部分31的一端设置在金属外壳1上，直杆部分31的另一端连接弯曲部分32；其中弯曲部分32朝向透明罩体9弯曲。

在本实施例中，可选的，探头组件2内部设置有音频传感器、摄像头以及照明灯。其中，探头组件2还可以包括控制器等，音频传感器、摄像头以及照明灯等需要与控制器连接，其中，控制器可以焊接在电路上，电缆通过电路板与控制器连接。可选的，摄像头可以选用EXPERT高端工业内窥镜，规格为百万像素，360度旋转调焦镜头；其中照明灯可以采用LED高亮度，可调光源。

在本实施例中，可选的，滑轮组件5的数量可以是8个，其中，在金属外壳1外壁的两端对称设置了4组滑轮组件，其中，设置滑轮组件，也可以对探头组件2进行保护，在管道行进过程中减少检测机器人和管壁产生的阻力。

本实施例中，供水管道机器人设置于被检测管道15内部，被检测管道15外侧固定连接有卡子三通立管14，且卡子三通立管14与被检测管道15贯通连接，卡子三通立管14一端外侧固定连接有连接法兰10，连接法兰10外侧设置有密封法兰11，连接法兰10与密封法兰11中间螺纹连接有多个紧固螺栓12，在投送机器人的过程中，可将密封法兰11和法兰盘13取下，再将机器人投放至管道内，之后重新安装密封法兰11，对管道进行密封，后续检测过程又起到密封作用，防止后续检测过程中管内水压外溢，密封法兰11中间贯穿设置有法兰盘13，电缆密封件6中间预留有电缆4大小相互适配的孔洞，可以方便地将机器人投送到管道内，法兰盘13与密封法兰11固定连接，密封法兰11的外侧设置有防水底座7，防水底座7中间设置有用于电缆4通过的孔洞，孔洞内设置有至少一个密封圈8。探头组件2内部设置有音频传感器、摄像头以及照明灯，除此之外，

在本实施例中，可选的，密封法兰11和连接法兰10，使检测机器人可以方便地投送到承压管道内，在检测全过程又起到密封作用，防止管道内水压外溢。密封法兰11采用国标DN80，可以方便地在管道井内，管道自动排气阀(DN80)处替换安装，减少了带压开孔及破路，开挖的工程费用。

工作原理：使用时，拆除连接法兰10与密封法兰11之间的紧固螺栓12，将连接法兰10和法兰盘13取下，将投放至卡子三通立管14内，再重新安装密封法兰11，对管道进行密封，之后不断的向管道伸入电缆4，使机器人在管道内行进，若机器人在管道内行进时与管道折弯区域发生磕碰时，四个弧形杆结构可防止管道直接与探头组件2接触磕碰，并且四个弧形杆结构预留有足够区域的间隙，该间隙用于探头组件2探测管道信息。

在本实施例中，可选的，在探头组件2和电缆4联接处可以增加“O”型密封圈和结构胶双重防水，使防护等级达到IP68，以满足供水管线内承压要求。

在本实施例中，通过探头组件2的摄像头拍摄管道图片，通过音频传感器对管道运行压力异常产生的音响等进行检测，音频传感器检测到的音频信号与镜头内的视频信号一同传递到控制主机、信号接口，对异常音响按标尺长度定位疑似漏损点，获取的数据信息能够为管网的运行维护、更新改造提供依据。其中，到目前为止，国内大中城市的供水漏损率，基本没有达标，其难度可见一斑。主要原因：每个城市从几百km到上万km的地下供水管线几十年来受地质、气候、环境、材质、水压、水质、流量、流速等诸多因素而影响。年久失修，跑冒滴漏严重，或因图纸不详，底数不清，管理不善，造成大量水资源浪费。以产供水量达近百万m³/日的中型城市，若平均漏损率为12％，那每年的水资源浪费，经济损失，非常可观。促使在中小管径的带压内窥检测上发明一种智能化设备，以满足供水企业需求。

供水管线检测技术起步于二十世纪六十年代。主要应用在大口径管材加工，安装检测，以及城镇排水管道系统的在线检测，习惯称为CCTV检测技术，工作原理是通过摄像机器人对管道内部进行移动摄像检查，对管道内的焊缝、接口、内壁异物、结垢、腐蚀、沉积物等影像进行记录、分析、判读、评估。进入二十一世纪，供水管线带水带压检测技术产品在国外兴起。首先，某公司推出了P系列管线检测机器人以后，有些系列的水下检测机器人也进入我国市场。这些产品都具有带压检测功能，对管道内图像、声音、定位等摄录，采集，发挥了作用。

但是这些产品因为直径，长度(约1m)，转弯半径都受到限制，只能应用到DN400及以上的大管径供水管线的检测，还需要提前破路、开挖、带压开孔等一系列配合，增加了检测成本，影响了推广应用。

相关技术中，中小管径(DN80-DN300)供水管道在承压运行中，对供水管内径的视频、音频、压力以及水质的在线监测。检测的内容：包含管道供水的状况，管壁的腐蚀程度、管底部的沉积物、阀门的工况、水质的浊度、管道内的疑似漏水点、相对位置、管道运行压力、异常音响，为管网的运行维护，更新改造，泄漏点修复，提供依据，降低供水管网漏损率，减少水资源损失。

现有技术只能对≥DN300管径的供水管网进行带水带压检测，而且不能通过90度直角弯头，准备工作复杂，工程成本高。由于其应用的局限性，致使漏损率占比较高的大量≤DN300的供水管线只能采用听音、听漏的原始手段去检测，这也造成城镇供水管网的漏损率常年居高不下，水源浪费触目惊心。

本实施例提供的供水管道检测机器人，可以实现中小管径(DN80～DN300)供水管网的检测，可以实现对滑轮组件以及弧形杆的设置，可以对探头组件起到防护作用，通过专用的密封法兰，可以实现对管道的密封，防止管道内眼里水外溢，通过摄像头获取视频信号和音频传感器获取音频信号，通过两种信号传输至控制主机进行检测，提高检测精度。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种供水管道检测机器人，其特征在于：包括探头组件(2)和金属外壳(1)，所述探头组件(2)设置在所述金属外壳(1)的一端，所述探头组件(2)连接有电缆(4)，所述电缆(4)穿过所述金属外壳(1)内部，且从所述金属外壳(1)的另一端导出；其中，所述电缆(4)在导出口通过电缆密封件(6)进行密封；

所述探头组件(2)包覆有透明罩体(9)，且所述透明罩体(9)敞口密封设置在所述金属外壳(1)的一端；

所述金属外壳(1)设置所述探头组件(2)一端的外侧，呈环形阵列设置有若干弧形档杆(3)，所述若干弧形档杆(3)包围所述透明罩体(9)，形成所述透明罩体(9)的防护罩，所述金属外壳(1)外壁上对称设置有若干滑轮组件(5)。

2.根据权利要求1所述的一种供水管道检测机器人，其特征在于，所述弧形档杆(3)包括直杆部分(31)和弯曲部分(32)，其中所述直杆部分(31)的一端设置在所述金属外壳(1)上，所述直杆部分(31)的另一端连接弯曲部分(32)；其中所述弯曲部分(32)朝向所述透明罩体(9)弯曲。

3.根据权利要求1所述的一种供水管道检测机器人，其特征在于，所述供水管道检测机器人设置于被检测管道(15)内部，所述被检测管道(15)外侧固定连接有卡子三通立管(14)，且所述卡子三通立管(14)与被检测管道(15)贯通连接。

4.根据权利要求3所述的一种供水管道检测机器人，其特征在于，所述卡子三通立管(14)一端外侧固定连接有连接法兰(10)，所述连接法兰(10)外侧设置有密封法兰(11)。

5.根据权利要求4所述的一种供水管道检测机器人，其特征在于，所述连接法兰(10)与密封法兰(11)中间螺纹连接有多个紧固螺栓(12)。

6.根据权利要求4所述的一种供水管道检测机器人，其特征在于，所述密封法兰(11)中间贯穿设置有法兰盘(13)，所述法兰盘(13)与密封法兰(11)固定连接。

7.根据权利要求4所述的一种供水管道检测机器人，其特征在于，所述密封法兰(11)的外侧设置有防水底座(7)，所述防水底座(7)中间设置有用于电缆(4)通过的孔洞，所述孔洞内设置有至少两个密封圈(8)。

8.根据权利要求1所述的一种供水管道检测机器人，其特征在于，所述探头组件(2)内部设置有音频传感器、摄像头以及照明灯。