一种巡检机器人和巡检系统技术方案

本实用新型专利技术属于管路巡检技术设备领域，尤其涉及一种巡检机器人和巡检系统。巡检机器人包括壳体、叶轮、发电机、蓄电池、控制结构和行走结构；所述壳体具有容置腔，所述容置腔的一端具有第一开口；所述叶轮设置于所述第一开口处并连接所述发电机的转子，所述发电机、所述蓄电池和所述控制结构依次连接且均收容于容置腔中；所述行走结构连接所述壳体并电性连接所述控制结构；所述叶轮能够在所述流体的带动下并使所述发电机向所述蓄电池充电，所述蓄电池能够蓄电并对所述控制结构供电；所述控制结构能够控制所述行走结构沿着或背离所述预定方向移动。本实用新型专利技术能够在储存有流体的管道内行走，并延长行走时间。并延长行走时间。并延长行走时间。

【技术实现步骤摘要】
一种巡检机器人和巡检系统


[0001]本技术属于管路巡检技术设备领域，尤其涉及一种巡检机器人和巡检系统。

技术介绍

[0002]在城市供水管网中，特别是比较老旧的城市，有相当比例的水(有的高达四分之一)泄漏，导致宝贵水资源的严重浪费和并造成了高额的经济损失。因此，非常有必要对管道内部进行巡检，找出泄漏位置并采取堵漏措施。然而，由于管道一般埋于城市地下，人工难以在管道外实施检测，导致泄漏问题在水利工程的涵洞和泄水管道中普遍存在。此外，在海洋油气开采的过程中，往往需要把油气从开采井输送到处理平台、FPSO或路上基地，该过程所使用的管道长度高达数公里，甚至数百公里。该领域的管道巡检一般采用船舶带水下机器人(ROV)来实现，其巡检成本比较高；并且由于管线常被掩埋，导致ROV难以接近管壁，从而无法对管道进行精准检测。再者，陆上油气田与处理站、炼油厂以及终端用户之间都需要通过管路输送油气。有的管路很长，如西气东送管线长达数千公里，因此管道巡检的任务也是非常艰巨。最后，在化学品输送过程中，由于化学品可能有毒有害，对于输送管道的巡检和维护也需要借助专门的巡检机器人来完成。
[0003]目前，大部分大型供水和油气输送管道处于长期工作状态，并且不允许停工检修；此外，大部分管道的管身较长，其入口和出口之间的跨度较大。
[0004]但是，现有的巡检机器人具有两方面的缺陷，其一，其只能在管道处于空管时才能使用；其二，其内设置的蓄电池的储电量有限，导致巡检机器人的工作时间较短。

技术实现思路

[0005]本申请实施例的目的在于提供一种巡检机器人，旨在解决如何在储存有流体的管道内行走，并延长行走时间的问题。
[0006]为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种巡检机器人，能够在管道中行走，所述管道中具有沿预定方向流动的流体，所述巡检机器人包括壳体、叶轮、发电机、蓄电池、控制结构和行走结构；所述壳体具有容置腔，所述容置腔的一端具有第一开口；所述叶轮设置于所述第一开口处并连接所述发电机的转子，所述发电机、所述蓄电池和所述控制结构依次连接且均收容于容置腔中；所述行走结构连接所述壳体并电性连接所述控制结构；所述叶轮能够在所述流体的带动下转动并使所述发电机向所述蓄电池充电，所述蓄电池能够蓄电并对所述控制结构供电；所述控制结构能够控制所述行走结构沿着或背离所述预定方向移动。
[0007]在一个实施例中，所述行走结构包括间隔设置的多条行走臂，所述行走臂包括第一连杆和第一转轮；所述第一连杆的一端连接所述壳体，另一端转动连接所述第一转轮；所述第一转轮电性连接所述控制结构，并转动抵接所述管道的内壁；所述控制结构能够控制所述第一转轮沿所述管道内壁滚动。
[0008]在一个实施例中，所述壳体为圆柱状壳体，多个所述第一连杆均与所述壳体转动
连接，且多个所述第一连杆均能够朝向或背离所述壳体的轴线转动。
[0009]在一个实施例中，所述行走臂还包括第二连杆和第二转轮，所述第二连杆连接于所述第一连杆的自由端并平行于所述预定方向设置；所述第一转轮与所述第二转轮间隔且均转动安装于所述第二连杆上；所述第二转轮能够使所述第一连杆与所述管道之间保持固定角度。
[0010]在一个实施例中，所述叶轮包括传动轴和沿所述传动轴周向间隔设置的多个叶片，所述传动轴连接所述发电机的转子，多个所述叶片均转动连接所述传动轴并能够转动至平行于所述传动轴的轴线方向。
[0011]在一个实施例中，还包括检测结构；所述容置腔的另一端具有第二开口，所述检测结构设置于所述第二开口处并包括旋转臂和传感器；所述旋转臂的一端转动且电性连接所述控制结构，所述控制结构能够控制所述旋转臂在所述管道的相应截面内转动；所述旋转臂的另一端连接所述传感器并带动所述传感器绕所述管道相应截面的周向运动，所述传感器能够采集预定参数。
[0012]在一个实施例中，还包括万向球，所述万向球连接于所述控制结构与所述旋转臂之间，并转动连接所述控制结构。
[0013]在一个实施例中，还包括避障结构；所述避障结构连接所述壳体并电性连接所述控制结构；所述避障结构能够识别障碍物并向所述控制结构传递避障信号，所述控制结构接收到所述避障信号后能够控制所述行走结构拐弯或停止。
[0014]在一个实施例中，还包括修补结构，所述修补结构连接所述壳体并电性连接所述控制结构；所述传感器电性连接所述控制结构并能够向所述控制结构发送修补信号，所述控制结构能够在接收到所述修补信号之后控制所述修补结构对所述管道内壁的相应位置进行修补。
[0015]本申请还提供一种巡检系统，包括前述的巡检机器人，还包括两基站，两所述基站分别设置于所述管道的入口和出口处并分别用于发射和收集所述巡检机器人置。
[0016]本申请的有益效果在于：朝预定方向流动的流体作用于叶轮并使叶轮转动；叶轮连接发电机转子，其在转动的同时带动发电机转子随之转动，从而使得发电机将机械能转换为电能；发电机连接有蓄电池，并向蓄电池充电；蓄电池与控制结构连接，并能够向控制结构释放电能；控制结构连接行走结构，并控制行走结构沿着或背离预定方向运动；由此使得巡检机器人能够于储存有流体的管道中行走。此外，叶片能在流体的作用下能够持续驱动发电机发电，并将电能储存于蓄电池中，从而实现自主供电，继而能够延长巡检机器人在管道中的行走时间。综上，本申请解决了如何在储存有流体的管道内行走，并延长行走时间的技术问题。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或示范性技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0018]图1为本申请实施例提供的巡检机器人的立体结构示意图；
[0019]图2为图1所示的巡检机器人与管道的相对位置示意图；
[0020]图3为图2所示的巡检机器人A处的局部放大图；
[0021]图4为图2所示的巡检机器人B处的局部放大图；
[0022]图5为图1所示的巡检机器人的行走臂的结构示意图；
[0023]图6为图1所示的巡检机器人的叶片的结构示意图。
[0024]其中，图中各附图标记：
[0025]100、巡检机器人；10、叶轮；11、叶片；111、第一转接孔；12、传动轴；20、壳体；30、行走臂；31、第一连杆；32、第二连杆；33、第一转轮；34、第二转轮；35、连接环；36、第二转接孔；37、螺栓；38、横梁；40、检测结构；41、旋转臂；42、传感器；43、万向球；200、管道。
具体实施方式
[0026]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本申请。
[0027]需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种巡检机器人，能够在管道中行走，所述管道中具有沿预定方向流动的流体，其特征在于，所述巡检机器人包括壳体、叶轮、发电机、蓄电池、控制结构和行走结构；所述壳体具有容置腔，所述容置腔的一端具有第一开口；所述叶轮设置于所述第一开口处并连接所述发电机的转子，所述发电机、所述蓄电池和所述控制结构依次连接且均收容于容置腔中；所述行走结构连接所述壳体并电性连接所述控制结构；所述叶轮能够在所述流体的带动下转动并使所述发电机向所述蓄电池充电，所述蓄电池能够蓄电并对所述控制结构供电；所述控制结构能够控制所述行走结构沿着或背离所述预定方向移动。2.如权利要求1所述的巡检机器人，其特征在于，所述行走结构包括间隔设置的多条行走臂，所述行走臂包括第一连杆和第一转轮；所述第一连杆的一端连接所述壳体，另一端转动连接所述第一转轮；所述第一转轮电性连接所述控制结构，并转动抵接所述管道的内壁；所述控制结构能够控制所述第一转轮沿所述管道内壁滚动。3.如权利要求2所述的巡检机器人，其特征在于，所述壳体为圆柱状壳体，多个所述第一连杆均与所述壳体转动连接，且多个所述第一连杆均能够朝向或背离所述壳体的轴线转动。4.如权利要求3所述的巡检机器人，其特征在于，所述行走臂还包括第二连杆和第二转轮，所述第二连杆连接于所述第一连杆的自由端并平行于所述预定方向设置；所述第一转轮与所述第二转轮间隔且均转动安装于所述第二连杆上；所述第二转轮能够使所述第一连杆与所述管道之间保持固定角度。5.如权利要求4所述的巡检机器人，其特征在于，所述叶轮包括传动轴和沿所述传动轴周向间隔设置的多个叶片，所述传动轴连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈道毅，
申请(专利权)人：深圳市弘毅海洋智能装备有限公司，
类型：新型
国别省市：