[实用新型]有压输水隧洞无缆水下检测机器人

说明书

本实用新型公开了有压输水隧洞无缆水下检测机器人，它包括机身壳体、检测仓、荷载仓、距离仓、动力系统、前视高清水下摄像机、水深仪，机身壳体为流线型，沿机身壳体周向均匀布置多条稳定防撞条鳍，前视高清水下摄像机布置于机身最前端。本实用新型在隧洞内随水流漂流前进，利用高清水下摄像机采集并存储隧洞内壁图像，同时通过距离仪和动力系统来调整检测机器人，使其始终处于输水隧洞截面中心附近，最终利用置于最前端的前视高清水下摄像机采集出洞信息，实现自动回收。本实用新型结构原理可靠，操作性强，适用于在不排空不停水时对输水隧洞内壁的检测，大幅降低了检测和维修成本，可广泛应用于长距离有压输水隧洞的洞壁检测。

技术领域

本实用新型涉及水下建筑物的机器人检测技术领域，尤其涉及适用于有压输水隧洞的无缆水下检测机器人。

背景技术

随着水资源的日渐匮乏，城市引水、输水隧洞项目日渐增多，其为城市日常供水提供了重要的保障，但输水隧洞长期有压运行、运行周期临近，加之洞壁水压侵蚀破坏，容易造成输水隧洞洞壁开裂，影响输水隧洞的安全性，威胁城市日常供水安全，对其日常常态化检测极为迫切。

现有输水隧洞的检测，主要采用停水排空人工检测、潜水检测、有缆水下检测机器人检测等，但受到长距离有压输水隧洞特殊的工程特性，往往存在一定的局限性：

1、停水排空人工检测：由于输水隧洞为城市供水重要组成部分，停水排空成本代价较高，仅日供水量成本高达千百万，排水-检测期间经济和社会成本巨大，非重大隧洞破损和特殊工况，一般不采用。

2、潜水检测：由于水下光线不佳，人工检测的安全性(一般潜水作业仅2～3小时)，加之人工潜水需供氧管线和停水作业，人工潜水检测难以全面覆盖长距离有压隧洞，一般仅对输水隧洞进出口进行安全排查。

3、有缆水下机器人检测：有缆水下机器人的供电和操控通过电缆完成，检测距离受限于成捆电缆的长度，一般检测极限距离仅达3～6km，难以满足长距离输水隧洞检测需求，再之机器人姿态和位置需要人工操作，受到水流扰动，摄像质量波动较大，检测距离和检查效率有待提高。

综上所述，输水隧洞停水排空代价高、人工潜水安全性以及有缆检测又具有局限性，因此研制长距离有压输水隧洞无缆水下检测机器人极其迫切。

实用新型内容

为了适应长距离有压输水隧洞的特殊检测工况，减少停水排空损失，以及提高检测效率，本实用新型提供了有压输水隧洞无缆水下检测机器人。

本实用新型的技术方案为：

有压输水隧洞无缆水下检测机器人，包括机身壳体、检测仓、荷载仓、距离仓、动力系统、前视高清水下摄像机、水深仪；

机身壳体采用低阻力的流线型外形，沿机身壳体周向均匀布置多条稳定防撞条鳍，机身壳体和稳定防撞条鳍均采用高强度纤维复合材料；所述的前视高清水下摄像机布置于机身的最前端，前视高清水下摄像机主要为采集检测机器人前端出洞信息，并经动力系统实现自主出洞，实现自主回收。

检测仓为圆柱形舱体，载有高清水下摄像机和照明灯；检测仓布置于机身壳体内的最中间位置，高清水下摄像机和照明灯临近布置，以便为高清水下摄像机提供照明，高清水下摄像机和照明灯沿检测仓内壁周向等间距布置。

荷载仓由多节圆柱形舱体组成，载有控制系统和舰载硬盘；荷载仓沿检测仓两端均匀分布，中间内部贯通，两端连接距离仓；控制系统和舰载硬盘按照质量平衡原理均布在荷载仓内。

距离仓为短距圆柱形舱体，载有距离仪；距离仓在荷载仓前、后各布置一个；沿距离仓内壁周向等距布置多支距离仪，以便实时测量检测机器人到洞壁距离，掌握检测机器人运行体态。