[实用新型]一种螺旋桨推进的供水管道检测机器人

说明书

本实用新型公开了一种螺旋桨推进的供水管道检测机器人，包括机器人推进器舱、机器人控制舱和连接结构；机器人推进器舱和机器人控制舱之间通过连接结构连接；推进器舱喷水产生推进力供机器人在管道内行走，控制仓安装有三轴磁场计和水下拾音器，三轴磁场计根据管道内磁场变化检测管壁损坏情况，水下拾音器获取管道漏音检测管道漏点。机器人配有拓展坞，可在控制舱前端加装摄像头或其他传感器，实时获取管道内图像等信息。机器人利用推进器后端连接的脐带缆实现供电并与上位机通讯，通过处理获取到的数据判断管道是否存在损坏。

技术领域

本实用新型涉及管道检测领域，尤其涉及一种可以进入带压力供水管道的管道机器人。

背景技术

城市供水系统是重要的生命线工程，一旦出现因各种原因所导致的供水能力降低或失效都会给城市正常的生产生活秩序带来严重影响。供水管道的受管材、接口型式、铺设环境、输送水质等诸多复杂因素的影响，不可避免的会出现锈蚀、结垢、接口开裂、砂眼漏点等问题。目前北京市的供水管网长度近万公里，平均每年管网维修抢修任务多达5万多项，管网维修任务压力巨大。传统管道检测是由专业人员实施，工作量大、效率低，并且存在管道某些位置人员无法到达和监测的弊端。因此，为了解决存在的相关问题，迫切需要一种能够直接进入带压力供水管道内部的自动化检测设备。

实用新型内容

本实用新型涉及了一种螺旋桨推进的供水管道检测机器人，采用磁场与漏音相结合的方法对管道进行检测。机器人内部安装有3轴加速度传感器和3轴陀螺仪，32位单片机实时采集传感器数据，并对机器人位姿进行控制，使机器人在管道内稳定行走，适应水下恶劣工作环境。机器人可拓展安装摄像头和其他传感器，实时采集管道内图像等信息。采集到的磁场、漏音、图像等信息经转换利用光纤随脐带缆传输到外部上位机。

一种螺旋桨推进的供水管道检测机器人，包括机器人推进器舱、机器人控制舱和连接结构；机器人推进器舱和机器人控制舱之间通过连接结构连接；机器人推进器舱由推进器舱前盖3、推进器舱涵道4、推进器舱后盖5、支撑外轮8、推进器电调PCB14、防水电机15、螺旋桨16和电机固定座17组成；推进器舱涵道4为机器人推进器舱的主体部分，推进器舱涵道4的前后两端安装有推进器舱前盖3和推进器舱后盖5；两个所述螺旋桨16顺次布置在推进器舱涵道4内的中轴线上，螺旋桨16由防水电机15驱动；所述防水电机15安装在电机固定座17上并安装于推进器舱涵道4内，防水电机15由推进器电调PCB14驱动和调速；所述推进器电调PCB14安装于推进器舱前盖3与推进器舱涵道4构成的密闭防水空间中；所述支撑外轮8安装在推进器舱后盖5和推进器舱涵道4上。

机器人控制舱由控制舱舱体1、控制舱端盖2、水压传感器9、PCB固定架10、控制和信号处理PCB11和控制舱端盖密封圈12组成；控制舱舱体1为机器人控制舱的主体部分，控制舱端盖2直接插装并密封控制舱舱体1内腔开口处；所述控制和信号处理PCB11插装在PCB固定架10上，PCB固定架10插装在控制舱舱体1的内腔中；所述水压传感器9安装在控制舱舱体1端面的通孔上；所述控制舱端盖密封圈12安装在控制舱端盖2上的密封槽中。

连接结构由舱体连接弹簧6、防水电缆7、防水穿线格兰头13组成；所述舱体连接弹簧6分别固定在推进器舱前盖3和控制舱端盖2上；所述防水电缆7连接推进器电调PCB14及控制和信号处理PCB11；所述防水穿线格兰头13设置在舱体连接弹簧6与控制舱端盖2，以及舱体连接弹簧6与推进器舱前盖3的连接处。

控制舱舱体1、控制舱端盖2、推进器舱前盖3、推进器舱涵道4、推进器舱后盖5使用铝合金。

所述控制和信号处理PCB11包含三轴磁场传感器、三轴加速度传感器、三轴陀螺仪、嵌入式控制器和网络信号接口电路。

所述推进器舱涵道4的侧壁以及推进器舱后盖5上开有导流孔。

控制舱舱体1的端部中间安装有拓展坞18，所述拓展坞18能够拓展安装摄像头或传感器舱体。

控制舱舱体1和控制舱端盖2上安装有所述支撑外轮8。