专利名称：一种用于管道检测的智能机器人的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新型的用于管道检测的智能机器人，它是属于对各种管道内、长距离行走检测内表面的形态及管道本身存在的损伤探测的综合性仪器。它主要是采用了摄像机和探伤仪与专用的信号发射装置相结合的方法，并与可在管道内行走的机器人相配合，使得信号可以通过有线或无线的方式传输给待测管道外端的接收装置，从而使施工或操作人员能够及时、真实地了解管道内部的情况，以便施工人员对待测管道进行诊断，为确定修理和施工方案提供可靠的依据。它适用于钢管、塑料管、承插铸铁管、承插水泥管等的检测。
目前，在油气管道的检修、施工前的机器人检测工作中，由于所用的管子大多都是钢管，其屏蔽性能较好，一般选用的机器人都是将采集到的图像信号通过机器人尾部的发射天线来发射信号，直接沿管筒向外传送。在管端的接收天线则将收到的信号传给监视器和录像机，在监视器上可以直接观察管内的各类情况，并可随时通过录像机录制下来作为资料保存。但是，在城市的供水管网中，很多采用承插水泥管，这种管道由于塑性差，受地面压力或地下原基础水平面不同或质量差等因素造成沉降不同而引起水泥管错位、承插口漏水等现象。对于这种管线在检修前的检测，若采用现有的天线发送射频微波来传送，信号只能传送几十米，其图像便模糊不清；若采用同轴视频电缆进行传送也只能达到300米左右，信号就衰减的无法使用；若选用国外进口的优质同轴视频电缆也只能在500米以内使用，无法满足目前现场施工的要求。
本实用新型的目的就在于避免现有技术的不足之处而提供了一种用于管道检测的智能机器人，它主要是采用了摄像机和探伤仪与专用的信号发射装置相结合的方法，并与可在管道行走的机器人相配合，使得信号可以通过有线或无线的方式传输给待测管道外端的接收装置，施工和检测人员可以通过图像检测装置观察到管道内部的真实情况。它主要是由机器人壳体、探伤机、照明灯、摄像机、驱动装置、信号发射与接收机、可视电话与电缆、录像机等构成，其主要的技术特点在于机器人壳体是由前舱、中舱和后舱三部分构成，照明灯、摄像机和探伤机则都设置在前舱，其照明灯是设置于机器人壳体的前部，摄像机也设置在壳体的前端，其探伤机则设置在摄像机的后部，并将其探头设置成面向待测管道的方向；驱动装置和驱动电源设置在中舱；信号发射装置则设置于后舱，信号接收装置则设置在待测管道的外端。
附图
即为本实用新型的结构示意图。
附图的图面说明如下1---照明灯 2---摄像机 3---探伤机 4---悬挂式变速箱5---直流电机6---主动轮 7---可视电话线 8---同轴电缆9---直流电源10---发射天线 11---监视器 12---接收天线13---发射可视电话14---从动轮15---接收可视电话16---录像机为了更好地实现本实用新型的上述目的，本实用新型的设计者对设置于后舱的信号发射装置的信号采集设计成来自于前舱的摄像机和探伤机，并通过信号线使两者相连接，其发射的形式可以是通过发射天线将信号发射给管道外端接收天线和显示装置，也可以是通过专用的信号发射可视电话和通讯电缆传递给管道外端的信号接收装置；其信号接收装置主要是由信号接收可视电话、图像监视器和录像机构成。其机器人壳体的中舱的驱动装置主要是由两组主动轮和一组从动轮组成，并通过来自直流电源的电力行走于待测的管道之中。
下面将结合附图和实施例来详述本实用新型的结构特点。
在实际设计和制造中，本实用新型所设计的智能机器人是由摄像观察系统、金属探伤系统和直流电机带动的行走机构和信号发射与接收装置等构成。在现场施工的运行中，对钢管的检测是采用信号发射天线直接将信号发出，通过管内腔发向管外端，在通过接收天线将信号传送监视器及录像机；对非金属管道(即屏蔽性能差)的检测采用低损耗的同轴视频电缆(不加放大器)直接与监视器连接，观察管内状况或录制、记录管内的情况。在此项工作中，摄像机所采集的信号传给设置在机器人后舱的专用可视电话，再通过电话线传给管道外端的另一部可视电话来获取图像，并通过地面的这部可视电话发送双音频信号的各种指令给机器人。其设置在中舱的行走机构是由4个悬挂式自平衡机构组成主动行走轮，它能够在爬坡和局部凸起时能自动找平衡保持与管壁的正常接触和与管壁的摩擦力。
本实用新型设计合理、结构简单、操作方便灵活，其性能可达到清晰地传送1000米之外的监视器和录像机，非常适用于钢管、塑料管、承插铸铁管和承插水泥管的检测与施工，尤其是对管内出现的锈蚀、结垢、穿孔、脱皮、裂纹、错口、变形以及管内的异物等可进行全行程的直接观察、检测和录像。能够帮助施工人员诊断待测管道的状况，为其制定修理和施工方案提供可靠的依据。
权利要求1.一种用于管道检测的智能机器人，它主要是由机器人壳体、探伤机(3)、照明灯(1)、摄像机(2)、驱动装置、信号发射与接收机装置、可视电话与电缆、录像机(16)等构成，其特征在于机器人壳体是由前舱、中舱和后舱三部分构成，照明灯(1)、摄像机(2)和探伤机(3)则都设置在前舱，其照明灯(1)是设置于机器人壳体的前部，摄像机(2)也设置在壳体的前端，其探伤机(3)则设置在摄像机(2)的后部，并将其探头设置成面向待测管道的方向；驱动装置和直流电源(9)设置在中舱；信号发射装置则设置于后舱，信号接收装置则设置在待测管道的外端。
2.根据权利要求1所述的一种用于管道检测的智能机器人，其特征在于设置于后舱的信号发射装置的信号采集是来自于前舱的摄像机(2)和探伤机(3)，并通过信号线使两者相连接，其发射的形式可以是通过发射天线(10)将信号发射给管道外端接收天线(12)和显示装置。
3.根据权利要求1所述的一种用于管道检测的智能机器人，其特征在于设置于后舱的信号发射装置的信号采集是来自于前舱的摄像机(2)和探伤机(3)，并通过信号线使两者相连接，其发射的形式可以是通过专用的信号发射可视电话(13)和通讯电缆传递给管道外端的信号接收装置。
4.根据权利要求3所述的一种用于管道检测的智能机器人，其特征在于所述的信号接收装置主要是由信号接收可视电话(15)、图像监视器(11)和录像机(16)构成。
5.根据权利要求1所述的一种用于管道检测的智能机器人，其特征在于所述的设置在机器人壳体中舱的驱动装置主要是由两组主动轮(6)和一组从动轮(14)组成，并通过来自直流电源(9)的电力行走于待测的管道之中。
专利摘要一种新型的用于管道检测的智能机器人，它主要是采用了摄像机和探伤仪与专用的信号发射装置相结合的方法，并与可在管道内行走的机器人相配合，使得信号可以通过有线或无线的方式传输给待测管道外端的接收装置，从而使施工或操作人员能够及时、真实地了解管道内部的情况，以便施工人员对待测管道进行诊断，为确定修理和施工方案提供可靠的依据。它适用于钢管、塑料管、承插铸铁管、承插水泥管等的检测。
文档编号G01N21/88GK2556639SQ02268360
公开日2003年6月18日 申请日期2002年7月24日 优先权日2002年7月24日
发明者周长山, 姜云河, 张进才, 张宝华 申请人:东营柯林瑞尔科技有限责任公司