一种供水设备的自动巡检系统的制作方法

本发明涉及一种供水设备的自动巡检系统，属于物联网加大数据的智慧水务技术领域。

背景技术：

智慧水务通过数采仪、无线网络、水质水压表等在线监测设备实时感知城市供排水系统的运行状态，并采用可视化的方式有机整合水务管理部门与供排水设施，形成“城市水务物联网”，并可将海量水务信息进行及时分析与处理，并做出相应的处理结果辅助决策建议，以更加精细和动态的方式管理水务系统的整个生产、管理和服务流程，从而达到“智慧”的状态。

智慧水务的一项重要任务是对供水设施的控制与管理，供水设施主要包括水泵机组及电气设备，输水供水管网及其附属设施，取水、输水、净水、配水调节构筑物及各种机械设备，观测及检验仪表，自动化控制设备及通信设备以及其他专用设备，如分析化验及辅助设备、加氯机及氯吸收装置、加氨机、加药计量泵、检漏设备、消防设备等。供水设施保持良好的运作功能是用水安全的重要保证，因此需要对供水设施进行经常性维护，在出现故障后应当尽快抢修，更重要的是对供水设施定期巡检，避免设施故障或避免设施故障的扩大化。此外，智慧水务的另一项重要基础是“物联网+大数据”，由于用水的数据是流动性的，不同的地区在不同的时段用水数据也是不同的，因此通过物联网技术获取各个监测节点的流量、压力、液位、水质等数据信息，再对获取的各项数据进行大数据分析，则能够对未来一定时间段内特定区域的用水数据进行预测，当实际产生的数据与预测数据差异较大时，则表明该时段该区域的用水设施可能存在异常，因此可以针对该区域用水设施进行进一步监测。

目前对于要求较为严格的消防供水设施大多采用自动巡检的方式进行定时巡检，例如中国专利文献cn207715352u所公开的一种消防水泵智能巡检控制装置，通过在供水管路中设置压力传感器、流量传感器和液位传感器，在消防水泵上设置轴温传感器和振动传感器，在消防水泵的供电电路中设置电流互感器、电压互感器和缺相检测电路，对整个消防水泵、供水管路以及消防水泵的供电电路进行全面巡检并在复合报警条件时进行报警。但由于与消防供水设施的巡检内容不同，针对普通的其他民用供水设施还大多数采用人工巡检的方式进行。虽然现有技术中针对供水设施存在一些巡检系统，例如中国专利文献cn105951931a公开的一种基于物联网的智能二次供水设备，再如中国专利文献cn206075365u所公开的一种基于导航定位卫星的城市供水管网智能巡检系统，能够在不依赖作业人员参与的条件下实现对特定检项的自动巡检以及数据上传，但对于某些巡检内容始终无法通过自动巡检系统来实现，例如二次供水泵房内的的管路渗漏情况，这只能依靠人工巡检对渗漏情况进行观察判断，再比如埋设于地下的管路的渗漏情况或者储水箱罐内部的污垢情况，甚至无法通过人工来进行巡检。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于提供一种供水设备的自动巡检系统，能够在对供水设备的巡检并采集视频数据，无需人工现场巡检；进一步地，在获取供水设备视频数据后能够对视频数据进行分析，对局部渗漏的情况进行识别。除此之外，通过巡检系统还能够对埋设于地下的管路的渗漏情况进行检测，并且对管路进行连续检测，克服现有技术中特定点检测所造成遗漏的缺陷。

为了实现上述目的，本发明的一种供水设备的自动巡检系统，包括：

影像采集单元，所述影像采集单元包括设置于供水设备区域的轨道以及轨道上的移动摄录组件，所述移动摄录组件能够在轨道上移动至不同位置对供水设备进行摄录从而采集供水设备的影像；

中控单元，所述中控单元用于通过有线或无线的方式接收所述影像采集单元发送的影像数据；

显示单元，所述显示单元与中控单元连接，用于对中控单元接收的影像数据进行显示；

所述移动摄录组件包括移动部件以及摄录部件，当所述移动部件在轨道上处于停止状态时，所述摄录部件能够旋转从而在其旋转角度范围内进行摄录。

所述自动巡检系统还包括云服务器，所述中控单元通过网络连接于所述云服务器，用于将影像数据发送至云服务器；所述云服务器用于对影像数据进行分析，并且在满足报警条件时向报警单元发送报警信息。

在所述供水设备区域内至少局部设置渗漏显示涂层，所述渗漏显示涂层包括底色层以及遇水则透明的表色层；所述云服务器用于对影像数据进行色彩识别分析，当影像中存在底色层的色彩，则判断为满足报警条件。

所述自动巡检系统还包括移动终端，所述移动终端通过移动网络与云服务器相连，所述报警单元设置于所述移动终端。

所述自动巡检系统还包括渗漏感应线缆组件，所述渗漏感应线缆组件包括两条导线、报警盒以及发热体，所述报警盒包括电源以及报警信号发生器，一条导线连接于电源的一端，另一条导线串联所述报警信号发生器后连接于电源的另一端；两条导线之间通过间隔层间隔，所述间隔层为负温度系数材料层；所述发热体沿着两条导线的延伸方向布置，所述发热体能够遇水发热。

两条所述导线中至少其中一条外侧包覆有负温度系数材料层，并且两条所述导线相互缠绕设置外层套内；所述发热体为套状，设置于所述外层套外侧。

所述导线沿着水管布置，并且设置于所述水管的下方；在所述水管的外侧包覆有防护泡沫层，所述防护泡沫层将导线以及发热体包覆其中；在所述发热体的左右两侧分别设置有泡沫条，两个所述泡沫条将发热体夹持其中并且在最外侧包覆有塑料膜，所述塑料膜上设置有多个渗水切割线。

所述移动部件包括设置于轨道上的辊轮以及驱动所述辊轮转动的电机，所述电机通过传动组件连接于所述辊轮的轮轴；所述传动组件包括连接于电机的动力输出端的主动齿轮以及设置于所述轮轴上并且能够与主动齿轮相啮合的第一从动齿轮；所述摄录部件安装于转轴上，所述转轴连接于第二从动齿轮；所述移动部件还包括离合装置，所述离合装置能够驱动所述主动齿轮与第一从动齿轮啮合从而脱离第二从动齿轮，以及用于驱动所述主动齿轮与第二从动齿轮啮合从而脱离第一从动齿轮。

所述传动组件还包括安装于电机的动力输出轴的主动带轮、通过传动带连接于主动带轮的从动带轮以及曲轴；所述曲轴包括与所述轮轴平行设置的第一轴部、连接于第一轴部的第二轴部以及连接于第二轴部的第三轴部，所述第三轴部与第一轴部平行设置，所述主动带轮与所述第三轴部同轴线设置；所述主动齿轮安装于所述第一轴部上并且与从动带轮固定，所述电机能够带动主动带轮转动，从而通过传动带带动所述从动带轮以及主动齿轮同步转动；所述离合装置用于驱动所述第一轴部绕所述第三轴部转动。

所述第一轴部与刹车装置相固定；在所述轮轴上设置有刹车盘，所述刹车盘的靠近径向外侧的区域设置有凸出的摩擦环；所述刹车装置包括将刹车盘夹在其中的u形部，在所述u形部的端部靠近刹车盘的一侧设置有摩擦块；当所述第一轴部带动主动齿轮脱离第一从动齿轮时，所述第一轴部同时能够带动刹车装置向远离刹车盘的方向移动，从而使摩擦块与摩擦环相接触。

在所述第一轴部上固定有磁吸部；所述离合装置包括设置于所述磁吸部两侧的第一电磁装置和第二电磁装置。

采用上述技术方案，本发明的供水设备的自动巡检系统，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、通过图像采集单元能够采集供水设备的影像，以供人工观察，无需巡检人员现场巡查，同时还能够对采集的影像数据进行存储、分析；

2、通过设置云服务器，能够及时将图像数据上传，并通过云服务器对图像进行分析以及报警，实现远程监控；同时还能够对多个不同区域的供水设备进行监控；

3、为了便于图像分析，在供水设备区域设置渗漏显示涂层，当发生漏水渗水事件时，表色层遇水透明，从而将底色层露出来，通过云服务器对图像进行分析，当发现图像中存在底色层的色彩时，即可进行报警；

4、通过移动终端上安装的app与云服务器进行移动网络连接，从而便于巡检人员以及管理人员实时获取报警数据，以便于及时对事件进行处理；

5、通过设置渗漏感应线缆组件，能够实现连续检测，有效提高渗漏事件的报警准确率；通过负温度系数材料层将两条导线在常温下绝缘隔离，当发生渗漏事件时，发热体遇水发热，从而使周边温度升高，负温度系数材料层在温度升高后电阻减小从而将两条导线导通形成回路，报警信号发生器通电后发送报警信号；

6、两条导线中至少一条外侧包覆负温度系数材料层，然后再将两条导线相互缠绕，再将套状的发热体套在外侧，由于两条导线相互缠绕，因此导线与负温度系数材料层之间能够密切接触，在外侧套设发热体，遇水发热时能够使温度快速传导至负温度系数材料层；

7、在水管外侧包覆防护泡沫层，并将导线包覆其中，当发生渗漏事件时，水能够被收集在防护泡沫层的内侧底部，而导线刚好铺设在该部位，因此能够提高报警准确率；此外，在发热体两侧设置泡沫条，将塑料膜将两个泡沫条包覆其中，在塑料膜上开设渗水切割线，一方面能够对导线以及发热体进行防护，另一方面也避免当渗漏的水量过多时发热体遇大量的水发生的热瞬间被水吸收而导致没有足够的热量传导至负温度系数材料层；泡沫条也能够使导线即发热体不至于淹没在大量的水里，而是一部分漂浮与水面以上；

8、通过设置离合装置，能够使电机的动力在驱动辊轮转动和驱动摄录部件转动之间进行切换，实现在运动中不拍摄，在拍摄时不运动，已达到较好的摄录效果；

9、通过设置曲轴结构安装主动齿轮和从动带轮，在不影响电机对主动齿轮的驱动的情况下实现主动齿轮的位置变动；

10、刹车装置能够与主动齿轮联动，当主动齿轮驱动第一从动齿轮时不进行刹车，当主动齿轮驱动第二从动齿轮时进行刹车。

附图说明

图1为本发明的系统框图。

图2为影像采集单元的结构示意图。

图3为移动移动摄录组件的结构示意图。

图4为传动组件的装配结构示意图。

图5为图4的另一角度示意图。

图6为传动组件的局部放大图。

图7为导线以及发热体的结构示意图。

图8为图7中的a部局部放大图。

具体实施方式

以下通过附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，本实施例的一种供水设备的自动巡检系统，包括云服务器、移动终端、中控单元、显示单元以及在二次供水设备区域设置的影像采集单元、水位测量装置、流量测量装置、压力测量装置、水质检测装置、温湿度检测装置和渗漏感应线缆组件。其中，所述水位测量装置用于检测储水装置内的水位，流量测量装置用于测量二次供水设备的进水流量与出水流量，压力测量装置用于测量储水装置内的水压，水质检测装置用于对储水装置内的水质进行检测，温湿度检测装置用于检测泵房的温度和湿度。

所述影像采集单元包括设置于供水设备区域的轨道1以及轨道1上的移动摄录组件，所述移动摄录组件能够在轨道1上移动至不同位置对供水设备进行摄录从而采集供水设备的影像。所述中控单元用于通过有线或无线的方式接收所述影像采集单元发送的影像数据。所述显示单元与中控单元连接，用于对中控单元接收的影像数据进行显示。

所述移动摄录组件包括移动部件以及摄录部件，当所述移动部件在轨道1上处于停止状态时，所述摄录部件能够旋转从而在其旋转角度范围内进行摄录。所述摄录部件可以对现场进行照片拍摄，也可以进行视频录制。通过摄录部件的旋转，可以对其周围多个方向进行摄录，相比于固定角度拍摄而言能够获取更全面的影像信息。

具体而言，如图2-6所示，在本实施例中，所述移动部件包括设置于轨道1上的小车2，所述小车2包括车架21、辊轮22以及驱动所述辊轮22转动的电机23，所述电机23通过传动组件连接于所述辊轮22的轮轴24。

所述车架21设置有滑块211，所述滑块211将车架21限定在轨道1上使其不能够脱离，所述辊轮22能够被电机23驱动后在轨道1上滚动从而带动车架21沿轨道1移动，在本实施例中，所述轨道1为直线轨道1。

所述传动组件包括连接于电机23的动力输出端的主动齿轮251以及设置于所述轮轴24上并且能够与主动齿轮251相啮合的第一从动齿轮252；所述摄录部件包括摄像头26，安装于转轴261上，所述转轴261通过锥齿轮组件连接于第二从动齿轮253；所述锥齿轮组件包括齿轮箱262以及设置于齿轮箱262内的第一锥齿轮263和第二锥齿轮264。

所述传动组件还包括安装于电机23的动力输出轴的主动带轮254、通过传动带255连接于主动带轮254的从动带轮256以及曲轴257；所述曲轴257包括与所述轮轴24平行设置的第一轴部257a、连接于第一轴部257a的第二轴部257b以及连接于第二轴部257b的第三轴部257c，所述第三轴部257c与第一轴部257a平行设置，所述主动带轮254与所述第三轴部257c同轴线设置，因此当第一轴部257a转动时不会对传动带255的传动构成影响；所述主动齿轮251安装于所述第一轴部257a上并且与从动带轮256固定，所述电机23能够带动主动带轮254转动，从而通过传动带255带动所述从动带轮256以及主动齿轮251同步转动。

所述第一轴部257a与刹车装置相固定；在所述轮轴24上设置有刹车盘258a，所述刹车盘258a的靠近径向外侧的区域设置有凸出的摩擦环258b；所述刹车装置包括将刹车盘258a夹在其中的u形部258c，在所述u形部258c的端部靠近刹车盘258a的一侧设置有摩擦块258d；当所述第一轴部257a带动主动齿轮251脱离第一从动齿轮252时，所述第一轴部257a同时能够带动刹车装置向远离刹车盘258a的方向移动，从而使摩擦块258d与摩擦环258b相接触。

所述移动部件还包括离合装置，用于驱动所述第一轴部257a绕所述第三轴部257c转动，进而能够驱动所述主动齿轮251与第一从动齿轮252啮合从而脱离第二从动齿轮253，以及驱动所述主动齿轮251与第二从动齿轮253啮合从而脱离第一从动齿轮252。在所述第一轴部257a上固定有磁吸部259a；所述离合装置包括设置于所述磁吸部259a两侧的第一电磁装置259b和第二电磁装置259c。通过控制第一电磁装置259b或第二电磁装置259c分别动作，能够吸附磁吸部259a从而使第一轴部257a摆动。可以沿着轨道1延伸方向设置若干传感器(图中未示出)，当小车2移动至预定位置后触发传感器从而控制第一电磁装置259b或第二电磁装置259c动作，也可以预设第一电磁装置259b或第二电磁装置259c的动作时间。当然，也可以在小车2上设置遥控装置，通过作业人员在监控室内进行遥控操作。

如图1所述，所述中控单元通过网络连接于所述云服务器，用于将影像数据发送至云服务器；所述云服务器用于对影像数据进行分析，并且在满足报警条件时向报警单元发送报警信息。

在本实施例中，在所述供水设备区域内至少局部设置渗漏显示涂层，所述渗漏显示涂层包括底色层以及遇水则透明的表色层。所述底色层可以选用较为明显的色彩以便进行色彩识别分析，所述表色层为在底色层上涂覆的遇水透明涂层，所述遇水透明涂层为混有二氧化硅粉末的水性丙烯酸酯涂料，干燥状态下呈白色。所述云服务器用于对影像数据进行色彩识别分析，当影像中存在底色层的色彩，则判断为满足报警条件。

当然，渗漏显示涂层也可以为其他材质的涂层，遇水后发生反应形成特定颜色，以便于后续对该特定颜色进行图像识别。

所述自动巡检系统还包括移动终端，所述移动终端通过移动网络与云服务器相连，所述报警单元设置于所述移动终端。

如图7所示，所述渗漏感应线缆组件包括两条导线、报警盒以及发热体，所述报警盒包括电源以及报警信号发生器，一条导线连接于电源的一端，另一条导线串联所述报警信号发生器后连接于电源的另一端；两条导线之间通过间隔层间隔，所述间隔层为负温度系数材料层；所述发热体沿着两条导线的延伸方向布置，所述发热体能够遇水发热。在本实施例中，所述发热体可以为生石灰(氧化钙)，生石灰遇水能够释放大量热，释放的热量能够使负温度系数材料层的温度升高。负温度系数材料(negativetemperaturecoefficient)是指随温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的热敏电阻现象和材料。该材料是利用锰、铜、硅、钴、铁、镍、锌等两种或两种以上的金属氧化物进行充分混合、成型、烧结等工艺而成的半导体陶瓷，可制成具有负温度系数(ntc)的热敏电阻，其电阻率和材料常数随材料成分比例、烧结气氛、烧结温度和结构状态不同而变化。现在还出现了以碳化硅、硒化锡、氮化钽等为代表的非氧化物系ntc热敏电阻材料。因此，随着负温度系数材料层的温度升高，其电阻减小，从而使两条导线被导通，与报警信号发生器形成回路进行报警。所述报警信号发生器可以是无线或有线的信号发生源，通过有线或无线的方式向中控单元发送信号。

两条所述导线31中至少其中一条外侧包覆有负温度系数材料层32，并且两条所述导线31相互缠绕设置外层套33内；所述发热体34为套状，设置于所述外层套33外侧。在本实施例中，所述发热体34为生石灰粉，附着在无纺布35的网孔内。

所述导线31沿着水管41布置，并且设置于所述水管41的下方；在所述水管41的外侧包覆有防护泡沫层42，所述防护泡沫层42将导线31以及发热体34包覆其中；在所述发热体34的左右两侧分别设置有泡沫条36，两个所述泡沫条36将发热体34夹持其中并且在最外侧包覆有塑料膜37，所述塑料膜37上设置有多个渗水切割线371。

显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。