一种大型液体输送管道在线检测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种大型液体输送管道在线检测系统，包括：步骤A.获取可移动的主载体在管道中移动的速度和位置；步骤B.主载体的周侧设置有多个自平衡螺旋桨，在泄漏点前后，主载体受到水流方向影响会偏离中心而运动，此时设置于主载体迎流侧的自平衡螺旋桨开始转动，获取主载体的迎流侧的自平衡螺旋桨的旋转角速度、加速度和旋转圈数，并以无线形式发送至远程控制终端；步骤C.远程控制终端结合获取的主载体在管道中移动的速度和位置、自平衡螺旋桨的旋转角速度、加速度和旋转圈数，计算管道内疑似泄漏点的位置，实现精准、快速的找到管道泄漏点。

【技术实现步骤摘要】
一种大型液体输送管道在线检测系统
本专利技术涉及输水管道维修
，具体涉及一种大型液体输送管道在线检测系统。
技术介绍
液体传输管道(如给水管、排水管、输油管等)是现代社会广泛使用的一项基础设施，与人民日常生活息息相关，对提高居民生活水平、促进区域经济发展有着积极作用。而管道随着使用年限的增加，在工作环境和输送原料的长期作用下，不可避免地会出现老化、裂痕、腐蚀等破坏，从而引起液体渗漏、管道爆裂等潜在事故，能否及时发现管道的渗漏点对于管道的修复和人民生产生活意义重大。但是，现有的管道检测方式还存在一些不足。例如，管道潜望镜只能用于单点检测，不能获取管道全线的结果；管道闭路电视监测采用视频监控系统，借助携带摄像镜头的爬行器，通过有线控制对管道内部情况进行录像，以确定管道内部缺陷。管道闭路电视监测为有线控制，操作不便利，同时获取的视频数据缺乏精确位置信息；管道声呐设备成本高，操作较为复杂；人员进入检测方式需要很多人员参与，劳动强度大，效率低下，同时施工人员存在一定的安全风险。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提出一种大型液体输送管道（管道直径1米以上）在线检测系统，采用无线形式，克服现有技术的不足，精准、快速的找到管道泄漏点。一种大型液体输送管道在线检测系统，包括：步骤A.获取可移动的主载体在管道中移动的速度和位置；步骤B.主载体的周侧设置有多个自平衡螺旋桨，获取主载体的迎流侧的自平衡螺旋桨的旋转角速度、加速度和旋转圈数，并以无线形式发送至远程控制终端；<br>步骤C.远程控制终端结合获取的主载体在管道中移动的速度和位置、自平衡螺旋桨的旋转角速度、加速度和旋转圈数，计算管道内疑似泄漏点的位置。优选的，步骤B之后，步骤C之前还包括：步骤B1：提取主载体偏离中间流道的数据，当主载体持续的偏离中间流道移动超过设定的时长和设定的距离时，判断为进入疑似泄漏点影响区；设定的时长为2S以上；设定的距离为管道半径的15%以上；主载体进入疑似泄露点影响区后，则启动步骤C；否则，不启动步骤C。优选的，疑似泄漏点影响区包括：主载体从远到近逐渐接近泄漏点，受到疑似泄流点的流场影响的范围内；或，主载体从远到近接近疑似泄露点然后又由近到远逐渐离开疑似泄漏点，受到疑似泄流点的流场影响的范围内。优选的，步骤A还包括：通过红外测距仪测量主载体偏移管道的流体中间的距离；红外测距仪有多个，红外测距仪分布于主载体的周侧。优选的，主载体的周侧由前到后分布有2组以上的自平衡螺旋桨，主载体的后部依次设置有2个以上的后推进螺旋桨；后推进螺旋桨采用嵌套轴，每个后推进螺旋桨对应嵌套轴中的一个；每组自平衡螺旋桨的个体数量在4个以上，每组内的自平衡螺旋桨均匀设置于主载体的周侧；每个自平衡螺旋桨的内侧同轴连接一个锥齿轮，同一组的锥齿轮与一个主载体内的锥形齿环啮合；每个锥形齿环套接在嵌套轴中的一个上。优选的，步骤C之后还包括：步骤D.当主载体与疑似泄露点的距离达到设定的值时，启动主动平衡螺旋桨，控制主动平衡螺旋桨的转速和转动时间，从而控制主载体偏离流道中间的距离，启用摄像头对疑似泄露点进行拍照；主动平衡螺旋桨的数量为多个，主动平衡螺旋桨设置于主载体的周侧，每个主动平衡螺旋桨单独驱动。优选的，步骤C之后还包括：步骤E.根据自平衡螺旋桨的旋转角速度、加速度和旋转圈数，计算流向疑似泄露点的流速和流量，计算疑似泄露点的泄流量和泄流速度，从而判断泄漏点的大小。优选的，步骤B1还包括：步骤B11.结合红外测距仪测得的主载体距离管道周侧的距离和主载体偏离中间流道的情况，分离出管道折弯、转向对主载体移动的影响；驱动主动平衡螺旋桨工作，调节主载体的走向，去除管道折弯、转向对主载体偏离流道中间的影响。优选的，主载体内设置有配重块和充放气调节机构，控制主载体的吃水深度，以控制主载体在常规情形下位于管道的竖直方向的接近中间的位置；常规情形指：管道不折弯、无支流、不变向和不泄露。优选的，主载体的前端设置有前推进螺旋桨，前推进螺旋桨依靠水流的推动力推动主载体沿管道输送方向前进；前推进螺旋桨上设置有微型流量计；通过微型流量计计算主载体与管道内液体的流速差。优选的，主载体底部重上部轻，主载体可以以相对稳定的姿态在管道内沿液体流动方向移动，主载体内设置有主控模块，主控模块以无线方式将自平衡螺旋桨的角速度和旋转圈数发送至远程控制终端；远程控制终端根据各个自平衡螺旋桨的旋转角速度、加速度和旋转圈数判断主载体周侧的流体环境；判断是否有流体流向某个固定的点，该点可能是疑似泄漏点。优选的，摄像头的数量在3个以上，摄像头均布于主载体的周侧，摄像头位于主动平衡螺旋桨的下部；各个主动平衡螺旋桨同步转动，可以清洗摄像头的表面。优选的，主载体整体为圆筒型，主载体的前侧和后侧分别设置上述主推进螺旋桨和后推进螺旋桨，主推进螺旋桨伸出主载体的外侧，后推进螺旋桨位于主载体的后侧的缩进孔内。优选的，每个锥齿轮与自平衡螺旋桨的连接轴上设置有用于计量自平衡螺旋桨的角速度和旋转圈数的编码器，主推进螺旋桨的桨叶在3个以上，桨叶上设置有可开合的漏水孔；主载体的前端设置有泄压孔，泄压孔的进水端位于主载体的前端，泄压孔的出水端位于主载体的前端的侧部。优选的，当液体输送管道的某处发生缝隙泄露后，管道内的液体在向前流动的同时会向缝隙处流动，主载体发生径向偏移，迎流的方向（指流向泄露缝隙或泄漏点的流体方向）处的自平衡螺旋桨首先转动，在锥形齿环的带动下，其它自平衡螺旋桨也随着转动，起到自平衡的作用，逐渐恢复新的平衡状态或近平衡状态，减小主动平衡螺旋桨的工作量，从而减小电能的损失，提高整体设备的续航能力，根据各个自平衡螺旋桨的旋转角速度和旋转圈数可以计算出泄漏缝隙处的流速。优选的，主载体的周侧还设置4个以上的主动平衡螺旋桨，主控模块通过电机分别驱动每个主动平衡螺旋桨转动，以校正主载体位于管道的中间流道上；或，控制各个主动平衡螺旋桨的转速、主载体的配重和排气量可以将主载体设置在任意一个需要的悬停位置，为图像采集提供良好的视角。优选的，主载体的外侧壁设置阵列台阶孔，自平衡螺旋桨内嵌于台阶孔的外孔部分，自平衡螺旋桨的安装轴穿过台阶孔的内孔部分伸入主载体内。优选的，主载体的周侧均匀设置5个以上的红外测距仪，红外测距仪用于测量主载体偏移管道的流体中间的距离；主载体内的主控模块或远程控制终端根据测量得到的偏移距离（主载体偏离管道中间流道的距离）控制主动平衡螺旋桨的转速和转动时间，以使主载体回到管道的流体中间位置。优选的，主推进螺旋桨、后推进螺旋桨、自平衡螺旋桨、主动平衡螺旋桨和泄压孔的外侧设置有防护罩。本专利技术的有益效果是：一种大型液体输送管道在线检测系统，包括：步骤A.获取可移动的主载体在管道中移动的速度和位置；步骤B.主载体的周侧设置有多个自平衡螺旋桨，获取主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大型液体输送管道在线检测系统，其特征在于，包括：/n步骤A. 获取可移动的主载体（1）在管道中移动的速度和位置；/n步骤B. 所述主载体（1）的周侧设置有多个自平衡螺旋桨（31），获取主载体（1）的迎流侧的自平衡螺旋桨（31）的旋转角速度、加速度和旋转圈数，并以无线形式发送至远程控制终端（04）；/n步骤C. 所述远程控制终端（04）结合所述获取的主载体（1）在管道中移动的速度和位置、自平衡螺旋桨（31）的旋转角速度、加速度和旋转圈数，计算管道内疑似泄漏点的位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种大型液体输送管道在线检测系统，其特征在于，包括：
步骤A.获取可移动的主载体（1）在管道中移动的速度和位置；
步骤B.所述主载体（1）的周侧设置有多个自平衡螺旋桨（31），获取主载体（1）的迎流侧的自平衡螺旋桨（31）的旋转角速度、加速度和旋转圈数，并以无线形式发送至远程控制终端（04）；
步骤C.所述远程控制终端（04）结合所述获取的主载体（1）在管道中移动的速度和位置、自平衡螺旋桨（31）的旋转角速度、加速度和旋转圈数，计算管道内疑似泄漏点的位置。


2.如权利要求1所述大型液体输送管道在线检测系统，其特征在于，所述步骤B之后，所述步骤C之前还包括：
步骤B1：提取所述主载体（1）偏离中间流道的数据，当所述主载体（1）持续的偏离中间流道移动超过设定的时长和设定的距离时，判断为进入疑似泄漏点影响区；
所述设定的时长为2S以上；所述设定的距离为管道半径的15%以上；
所述主载体（1）进入所述疑似泄露点影响区后，则启动步骤C；否则，不启动步骤C。


3.如权利要求2所述大型液体输送管道在线检测系统，其特征在于，所述疑似泄漏点影响区包括：
所述主载体（1）从远到近逐渐接近泄漏点，受到疑似泄流点的流场影响的范围内；或，
所述主载体（1）从远到近接近疑似泄露点然后又由近到远逐渐离开疑似泄漏点，受到疑似泄流点的流场影响的范围内。


4.如权利要求3所述大型液体输送管道在线检测系统，其特征在于，所述步骤A还包括：
通过红外测距仪测量所述主载体（1）偏移所述管道的流体中间的距离；
所述红外测距仪有多个，所述红外测距仪分布于所述主载体（1）的周侧。


5.如权利要求4所述大型液体输送管道在线检测系统，其特征在于，所述主载体（1）的周侧由前到后分布有2组以上的自平衡螺旋桨（31），所述主载体（1）的后部依次设置有2个以上的后推进螺旋桨（22）；
所述后推进螺旋桨（22）采用嵌套轴，每个后推进螺旋桨（22）对应嵌套轴中的一个；
每组自平衡螺旋桨（31）的个体数量在4个以上，每组内的自平衡螺旋桨（31）均匀设置于所述主载体（1）的周侧；
每个所述自平衡螺旋桨（31）的内...

【专利技术属性】
技术研发人员：于会来，刘辰禹，廖俊彬，
申请(专利权)人：深圳市水务工程检测有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44