本发明涉及管道内壁巡检,具体为一种输水管道内壁巡检设备及检测方法。
背景技术:
1、输水管道是用于输送水资源的管道系统,它涵盖了从远距离水源到用水地点的整个传输过程。输水管道可敷设在地面、地下或半埋于土中。材料多样,包括混凝土、钢、铸铁或石棉水泥等。
2、输水管道长期投入使用后,因为外部干扰、土壤等周围环境造成腐蚀,以及管材疲劳产生裂纹等缺陷,导致管道失效,发生管道失效事故,因此,需要定期对管道内部进行巡检、维护从而延长管道使用寿命。
3、相关技术中,如公告号为:cn116379256b的一种管道内壁巡检机器人,包括铰接有带行走轮的行走支臂的壳体,行走支臂通过支臂条形孔与支臂调节座中的调节轴体配合限位;所述行走支臂的底端与位于底座驱动块上的支臂底座铰接;所述底座驱动块与块体驱动杆连接,块体驱动杆与壳体内部的直线驱动机构连接;壳体对应支臂调节座的外壁上固定连接有弹簧底板,弹簧底板通过底板弹簧孔与轮体挂轴通过支臂弹簧连接。
4、该专利是通过直线驱动机构实现对变径或非变径的管道内部巡检功能,但是,遇到输水管道连接处和弯曲位置处,巡检机器人会被卡住,无法适应复杂的输水管道环境。
5、又如公告号为:cn113915451b的一种管道巡检机器人,具体包括第一柱形主体,所述第一柱形主体上安装有第一驱动机构,所述第一驱动机构包括安装架和调节电机,调节电机通过连接杆安装于第一柱形主体外壁,安装架固定于第一柱形主体圆周外壁上,所述调节电机的输出端转动连接有驱动齿轮,第一柱形主体外壁转动连接有转动座,转动座圆周外壁设置有从动齿。
6、该专利能够利用调节电机工作,使滚轮与管道内壁可靠的接触,以达到行驶的目的,但是,依然无法适用弯曲输水管道的巡检作业。
7、综上,需要一种适用直线输水管道和弯曲输水管道的巡检设备,来解决现有巡检设备适用范围小,巡检效率低的问题。
技术实现思路
1、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种输水管道内壁巡检设备,包括:
2、车架单元,所述车架单元包括后置壳体、转动横板,所述后置壳体内安装有行走马达,所述后置壳体的中部固定连接有连接横板,所述连接横板的前部固定连接有支撑管座、下支座,所述连接横板的端部与转动横板转动连接,所述连接横板上设有用于驱动转动横板水平转动的驱动电推杆,所述连接横板的后部固定连接有支撑座扣、安装转座;
3、行走单元,所述行走单元包括安装于后置壳体和转动横板两端的锥形的行走轮,所述行走马达具有两个输出端,所述行走马达的两个输出端分别与后置壳体两端对应的两个行走轮固定连接,所述行走轮直径较小的一端固定连接有安装锥壳,所述安装锥壳内设有可往复滑动敲击管内壁的滑动组件;
4、稳定单元,所述稳定单元包括安装于安装转座上的竖直电推杆,所述竖直电推杆的输出端对称安装有锥状的稳定轮;
5、摄像单元,所述摄像单元包括固定安装于竖直电推杆输出端的安装架,所述安装架上呈品字形安装有微摄像头,所述微摄像头上集成有小射灯;
6、清理单元,所述清理单元包括固定安装于连接横板底部的微型水泵,所述微型水泵的抽水端连接有过滤件,所述微型水泵的出水端固定连接有连接水管,所述连接水管的端部固定连接有增压壳体,所述增压壳体的圆周面上均匀固定连接有向后弯曲的喷头,所述增压壳体的前部固定连接有前置护罩,所述前置护罩内安装有前置摄像头。
7、优选的,还包括敲击单元,所述敲击单元包括固定安装于稳定轮端面的外侧筒、内侧筒,所述外侧筒上滑动连接有内置杆件,所述内置杆件的外端固定连接有外置头,内置杆件上设有凸起,所述内置杆件上且位于凸起的内侧套设有内置弹簧,所述内置弹簧位于外侧筒与内侧筒之间,所述内置杆件穿过内侧筒,且内侧端固定连接有内端块,所述内侧筒内且位于内端块的内侧设有吹气气囊,所述内侧筒内设有口哨,所述吹气气囊与口哨相连通。
8、优选的,所述摄像单元还包括固定安装于安装架内的旋转马达,所述旋转马达的输出端固定连接有连接杆,所述连接杆的外侧端可拆卸连接有清理件,所述清理件上设有安装腔,所述安装腔内固定安装有照射灯条,所述清理件的内侧固定连接有u形清理条,所述安装架的端部固定连接有透明罩,所述旋转马达的输出端穿过透明罩,所述清理条与透明罩内壁和外壁均相互接触,所述安装架上固定连接有防护挡片。
9、优选的,所述过滤件包括过滤壳体,所述过滤壳体的外侧壁上均匀设有进水口,所述进水口的边缘处设有切割边,所述过滤壳体的上部设有拦截斜面,所述过滤壳体的内部固定连接有内置水管。
10、优选的,所述拦截斜面与垂直面之间的夹角为30度,所述拦截斜面的高度为过滤壳体整体高度的1/3,所述过滤壳体的底部固定连接有配重球,所述配重球由弹性材质制成。
11、优选的,所述滑动组件包括滑动安装于安装锥壳内的滑动杆,所述滑动杆与垂直面的夹角为45°,所述滑动杆的内侧端固定连接有接触头,所述滑动杆的外侧端固定连接有敲击头,所述安装锥壳内与行走轮之间设有支撑弹簧。
12、优选的,所述连接水管穿过下支座、支撑管座,所述增压壳体位于支撑管座的前方。
13、优选的,所述支撑座扣上转动连接有锁扣套,所述锁扣套与支撑座扣扣合配合,所述支撑座扣与锁扣套之间形成有用于固定竖直电推杆的空间,所述连接横板的上表面固定连接有放置卡座。
14、优选的,所述行走轮的圆锥面上圆周设有行走凸条,所述稳定轮的圆锥面上圆周设有稳定凸条,所述后置壳体的上部可拆卸连接有后置盖子,所述驱动电推杆一端转动安装于连接横板内,所述驱动电推杆的输出端与转动横板的端部转动连接。
15、本发明还公开了一种采用如上述的输水管道内壁巡检设备的巡检方法,包括以下步骤:
16、s1、调整稳定单元至竖直状态,利用行走单元和车架单元提供稳定行走的动力;
17、s2、行走的同时,使用清理单元将输水管道底部的水抽取,通过喷头喷出,对输水管道内壁进行清理;
18、s3、通过摄像单元进行管内壁巡检,并通过旋转马达驱动照射灯条、清理件做圆周运动,增强摄像清晰度和辨识度;
19、s4、通过滑动组件和敲击单元,敲击管道内壁,产生哨音,辨别设备位于管道的位置。
20、本发明提供了一种输水管道内壁巡检设备及检测方法。具备以下有益效果:
21、1、本发明通过设置的车架单元、行走单元,可以改变前部的行走轮的方向,从而实现转向的功能,从而能够适合直线管道和弯曲管道的内壁巡检需求,适用范围广、巡检效率高。
22、2、本发明通过设置的敲击单元、滑动组件,可以跟随整体移动周期性地敲击输水管道内壁,产生哨音,可以方便地辨识巡检设备的位置,方便进行后续维护,定位可靠。
23、3、本发明通过摄像单元可以对管道内壁进行全方位的巡检,并且圆周运动的照射灯条,提供不同角度的照射光线,充分反映管内壁的阴暗面,从而能够提高摄像图像的清晰度和辨识度,透明罩能够提供防护,避免杂质直接覆盖在微摄像头的镜片上,保证摄像的清晰度良好。
24、4、本发明通过设置的清理组件,能够利用输水管道底部残留的水进行冲洗输水管道,提高输水管道内壁的干净程度,方便摄像使用。
1.一种输水管道内壁巡检设备,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种输水管道内壁巡检设备,其特征在于:还包括敲击单元(4),所述敲击单元(4)包括固定安装于稳定轮(303)直径较小的一端的外侧筒(401)、内侧筒(402),所述外侧筒(401)上滑动连接有内置杆件(405),所述内置杆件(405)的外端固定连接有外置头(406),所述内置杆件(405)杆体上设有凸起,所述内置杆件(405)上且位于凸起的内侧套设有内置弹簧(404),所述内置弹簧(404)位于外侧筒(401)与内侧筒(402)之间,所述内置杆件(405)穿过内侧筒(402),且内侧端固定连接有内端块(403),所述内侧筒(402)内且位于内端块(403)的内侧设有吹气气囊(408),所述内侧筒(402)内设有口哨(407),所述吹气气囊(408)与口哨(407)相连通。
3.根据权利要求1所述的一种输水管道内壁巡检设备,其特征在于:所述摄像单元(5)还包括固定安装于安装架(501)内的旋转马达(504),所述旋转马达(504)的输出端固定连接有连接杆(505),所述连接杆(505)的外侧端可拆卸连接有清理件(507),所述清理件(507)上设有安装腔(5071),所述安装腔(5071)内固定安装有照射灯条(506),所述清理件(507)的内侧固定连接有u形清理条(5072),所述安装架(501)的端部固定连接有透明罩(508),所述旋转马达(504)的输出端穿过透明罩(508),所述清理条(5072)与透明罩(508)内壁和外壁均相互接触,所述安装架(501)上固定连接有防护挡片(502)。
4.根据权利要求1所述的一种输水管道内壁巡检设备,其特征在于:所述过滤件(602)包括过滤壳体(6021),所述过滤壳体(6021)的外侧壁上均匀设有进水口(6026),所述进水口(6026)的边缘处设有切割边(6023),所述过滤壳体(6021)的上部设有拦截斜面(6024),所述过滤壳体(6021)的内部固定连接有内置水管(6025)。
5.根据权利要求4所述的一种输水管道内壁巡检设备,其特征在于:所述拦截斜面(6024)与垂直面之间的夹角为30度,所述拦截斜面(6024)的高度为过滤壳体(6021)整体高度的1/3,所述过滤壳体(6021)的底部固定连接有配重球(6022),所述配重球(6022)由弹性材质制成。
6.根据权利要求1所述的一种输水管道内壁巡检设备,其特征在于:所述滑动组件包括滑动安装于安装锥壳(205)内的滑动杆(207),所述滑动杆(207)与垂直面的夹角为45°,所述滑动杆(207)的内侧端固定连接有接触头(206),所述滑动杆(207)的外侧端固定连接有敲击头(208),所述安装锥壳(205)内与行走轮(201)之间设有支撑弹簧(203)。
7.根据权利要求1所述的一种输水管道内壁巡检设备,其特征在于:所述连接水管(603)穿过下支座(109)、支撑管座(111),所述增压壳体(604)位于支撑管座(111)的前方。
8.根据权利要求1所述的一种输水管道内壁巡检设备,其特征在于:所述支撑座扣(104)上转动连接有锁扣套(105),所述锁扣套(105)与支撑座扣(104)扣合配合,所述支撑座扣(104)与锁扣套(105)之间形成有用于固定竖直电推杆(301)的空间,所述连接横板(110)的上表面固定连接有放置卡座(106)。
9.根据权利要求1所述的一种输水管道内壁巡检设备,其特征在于:所述行走轮(201)的圆锥面上圆周设有行走凸条(202),所述稳定轮(303)的圆锥面上圆周设有稳定凸条(302),所述驱动电推杆(107)一端转动安装于连接横板(110)内,所述驱动电推杆(107)的输出端与转动横板(108)的端部转动连接。
10.一种采用如权利要求1-9任意一项所述的输水管道内壁巡检设备的巡检方法,其特征在于,包括以下步骤: