一种管道绘检设备的制作方法

本实用新型涉及管道检测领域，尤其是涉及一种管道绘检设备。

背景技术：

城市管网指的是埋在城市各条道路下面的排水排污管道组成起来的管道网。在当今社会，现有的城市管道有一定的比例已经存在不同程度的堵塞、损坏及其他影响管道正常排水的情况，因此，需要对这些管道进行清理或修复。在清理或修复之前，则需要对这些管道进行检测，以便于制定清理或修复方案，实现管道的清理或修复。现有的管道检测设备基本上属于爬行机器人，依靠轮子在管道内爬行以检测管道，且机器人后方需要拖一根电缆进行信号传输。

现有技术具有以下缺陷：一是现有技术依靠有线传输，由于受到线的长度限制，对可检测的距离有要求，不能过长；二是现有管道检测设备没有防碰撞自我保护机构，容易损坏检测设备和管道；三是现有技术只能反馈图像信息，不能自行处理信息，不能对管道进行实时测绘，需要人工进行识别。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于用于解决上述技术问题，提供一种管道绘检设备，本实用新型操作简单、自动化程度高、图像检测与结构点阵双检测方式检测更加精确、零件易更换、成本低。

本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案是：一种管道绘检设备，包括控制装置、与控制装置信号连接的绘检飞行器，绘检飞行器上设有用于为绘检飞行器供电的电源装置、用于采集管道内部图像信息的图像采集器、用于发射信号给控制装置并接收控制装置发送的信号的信号发射接收器，电源装置、图像采集器、信号发射接收器均设在绘检飞行器上，信号发射接收器分别与控制装置、电源装置连接，图像采集器分别与电源装置、信号发射接收器连接。绘检飞行器从管道入口进入管道后，图像采集器将采集到管道内的图像信息通过信号发射接收器发送给控制装置，管道图像信息收集完毕后，控制装置发送返回信号给信号发射接收器，绘检飞行器返回，电源装置为图像采集器、信号发射接收器、绘检飞行器供电。通过上述技术方案，摆脱了有线线缆的束缚，减轻了设备的整体重量，且无线传输延迟更低，更加有利于管道外检测员对管道内情况的掌握。

作为优选，还包括用于实时绘制管道内三维模型并设在绘检飞行器上的结构点阵扫描仪，结构点阵扫描仪分别与信号发射接收器、电源装置连接。结构点阵扫描仪用于实时绘制管道内轮廓，并将数据发送给建模模块。绘制出来的管道内轮廓对检测有着辅助作用，可以检测出管道的破损、变形、沉降等问题。

作为优选，还包括用于处理图像采集器或结构点阵扫描仪采集或绘制的图像信息的建模模块，图像采集器、结构点阵扫描仪均通过建模模块与信号发射接收器连接，建模模块与电源装置连接。建模模块可处理图像采集器和结构点阵扫描仪的数据，并将数据发送给信号发射接收器。

作为优选，建模模块上设有用于存储图像采集器或结构点阵扫描仪采集或绘制的图像信息的存储模块。存储模块能够存储图像信息，防止图像信息丢失。

作为优选，建模模块还包括用于精确计算绘检飞行器当前位置与管道入口距离的第一距离传感器，第一距离传感器与信号发射接收器连接，第一距离传感器包括陀螺仪传感器、加速度仪传感器、速度仪传感器。绘检飞行器内置的陀螺仪传感器、加速度仪传感器、速度仪传感器能精确计算飞行器在管道内的当前位置。

作为优选，绘检飞行器上设有若干个第二距离传感器，第二距离传感器分别与建模模块、电源装置连接，四周的第二距离传感器和结构点阵扫描仪返回的距离信息可以有效防止飞行器撞到管壁或者障碍物。

作为优选，绘检飞行器上设有用于带动图像采集器旋转的旋转装置，图像采集器与旋转装置连接。旋转装置与设在绘检飞行器上的第一电机连接，旋转装置再带动图像采集器360°旋转，使得图像采集器能够全方位采集管道内部图像信息，从而使得管道检测的范围更广。

作为优选，图像采集器包括用于采集管道内部图像信息的摄像头、用于提供光源的照明装置、与旋转装置连接的外壳，照明装置、摄像头设在外壳上，摄像头、照明装置均与电源装置、建模模块连接。照明装置使得摄像头在管道内采集管道内部图像信息更清晰，外壳能够防水。

作为优选，绘检飞行器包括飞行器支架和设在飞行器支架上带动飞行器飞行的若干个螺旋桨，电源装置、信号发射接收器、结构点阵扫描仪、建模模块、第二距离传感器、照明装置、旋转装置均设在飞行器支架上。飞行器支架设为金属形状，可以保护各个电子元件不受损坏，螺旋桨带动使得绘检飞行器更容易飞行。飞行器支架为圆形。螺旋桨与飞行器支架间设有第二电机，第二电机驱动螺旋桨转动，第二电机分别与控制装置、电源装置连接。圆形更适用于管道检测，方形等有棱角的形状容易在管道内发生碰撞，造成绘检飞行器损坏或管道损坏。

作为优选，控制装置包括控制器和信号中转器，控制器与信号中转器连接，信号中转器与信号发射接收器连接。信号中转器能够使得控制器与绘检飞行器上的信号发射接收器连接更加稳定，信号更强。

本实用新型具有的有益效果是：

1、控制器、信号中转器和绘检飞行器上的信号发射与接收器通过无线连接实现了信号传输，摆脱了有线线缆的束缚，减轻了设备的整体重量，且无线传输延迟更低，更加有利于管道外检测员对管道内情况的掌握；

2、结构点阵扫描仪绘制出来的管道内轮廓对检测有着辅助作用，可以检测出管道的破损、变形、沉降等问题；

3、四周的第二距离传感器和结构点阵扫描仪返回的距离信息可以有效防止绘检飞行器撞到管壁或者障碍物；

4、本实用新型操作简单、自动化程度高、图像检测与结构点阵双检测方式检测更加精确、零件易更换、成本低。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型绘检飞行器的结构示意图

图3是本实用新型的连接示意图。

图中：1、控制器，2、信号中转器，3、电源装置，4、信号发射接收器，5、结构点阵扫描仪，6、建模模块，7、第二距离传感器，8、旋转装置，9、摄像头，10、照明装置，11、外壳，12、飞行器支架，13、螺旋桨，14、图像采集器，15、存储模块，16、第一距离传感器

具体实施方式

以下结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的说明。

如图1-3所示，本实用新型包括控制装置、与控制装置信号连接的绘检飞行器，绘检飞行器上设有用于为绘检飞行器供电的电源装置3、用于采集管道内部图像信息的图像采集器14、用于发射信号给控制装置并接收控制装置发送的信号的信号发射接收器4，电源装置3、图像采集器14、信号发射接收器4均设在绘检飞行器上，信号发射接收器4分别与控制装置、电源装置3连接，图像采集器14分别与电源装置3、信号发射接收器4连接。绘检飞行器进入管道后，电源装置3为图像采集器14、信号发射接收器4、绘检飞行器供电，图像采集器14将采集到管道内的图像信息通过信号发射接收器4发送给控制装置，管道图像信息收集完毕后，控制装置发送返回信号给信号发射接收器4，绘检飞行器返回。通过上述技术方案，摆脱了有线线缆的束缚，减轻了设备的整体重量，且无线传输延迟更低，更加有利于管道外检测员对管道内情况的掌握。

还包括用于实时绘制管道内三维模型并设在绘检飞行器上的结构点阵扫描仪5，结构点阵扫描仪5分别与信号发射接收器4、电源装置3连接。结构点阵扫描仪5用于实时绘制管道内轮廓，并将数据发送给建模模块6。绘制出来的管道内轮廓对检测有着辅助作用，可以检测出管道的破损、变形、沉降等问题

还包括用于处理图像采集器14或结构点阵扫描仪5采集或绘制的图像信息的建模模块6，图像采集器14、结构点阵扫描仪5均通过建模模块6与信号发射接收器4连接，建模模块6与电源装置3连接。建模模块6可处理图像采集器和结构点阵扫描仪的数据，并将数据发送给信号发射接收器4。

建模模块6上设有用于存储图像采集器14或结构点阵扫描仪5采集或绘制的图像信息的存储模块15。存储模块15能够存储图像信息，防止图像信息丢失。

建模模块6还包括用于精确计算绘检飞行器当前位置与管道入口距离的第一距离传感器16，第一距离传感器16包括陀螺仪、加速度仪、速度仪。绘检飞行器内置的陀螺仪传感器、加速度仪传感器、速度仪传感器能精确计算飞行器在管道内的当前位置。

绘检飞行器上设有若干个第二距离传感器7，第二距离传感器7分别与建模模块6、电源装置3连接，四周的第二距离传感器7和结构点阵扫描仪5返回的距离信息可以有效防止飞行器撞到管壁或者障碍物。本实施例中第二距离传感器设有四个，设在绘检飞行器东南西北四个方位。

绘检飞行器上设有用于带动图像采集器14旋转的旋转装置8，图像采集器14与旋转装置8连接，旋转装置8带动图像采集器14进行360°旋转，使得管道检测的范围更广。

图像采集器14包括用于采集管道内部图像信息的摄像头9、用于提供光源的照明装置10、与旋转装置8连接的外壳11，照明装置10、摄像头9设在外壳11上，摄像头9分别与电源装置3、建模模块6连接，照明装置10分别与电源装置3、建模模块6连接。照明装置10使得摄像头9在管道内采集管道内部图像信息更清晰，外壳11能够防水。

绘检飞行器包括飞行器支架12和设在飞行器支架12上带动飞行器飞行的若干个螺旋桨13，电源装置3、信号发射接收器4、结构点阵扫描仪5、建模模块6、第二距离传感器7、照明装置10、旋转装置8均设在飞行器支架12上。飞行器支架12设为金属形状，可以保护各个电子元件不受损坏，螺旋桨13带动使得绘检飞行器更容易飞行。飞行器支架12为圆形。圆形更适用于管道检测，方形等有棱角的形状容易在管道内发生碰撞，造成绘检飞行器损坏或管道损坏。本实施例中，螺旋桨设有4个。螺旋桨与飞行器支架12间设有第二电机，第二电机驱动螺旋桨转动，第二电机与电源装置3连接。

控制装置包括控制器1和信号中转器2，控制器1与信号中转器2连接，信号中转器2与信号发射接收器4连接。信号中转器2能够使得控制器1与绘检飞行器上的信号发射接收器4连接更加稳定，信号更强。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。