[發明專利]用于充液管道漏點檢測的智能探漏機器人及檢測方法

在審

• 申請號: 201911345665.5
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN110894911A
• 公開（公告）日: 2020-03-20
• 發明（設計）人: 楊進;劉名楊;李東旭
• 申請（專利權）人: 中瓴埃斯科（重慶）環保產業有限公司
• 主分類號: F17D5/02
• 分類號: F17D5/02;F16L55/28;F16L55/46
• 代理公司: 重慶乾乙律師事務所 50235
• 代理人: 侯懋琪;侯春樂

1.一種用于充液管道漏點檢測的智能探漏機器人，其特征在于：所述智能探漏機器人包括殼體(1)、控制模塊(2)和傳感裝置；所述傳感裝置從如下三種方案中擇一采用：

方案一：傳感裝置采用磁場傳感器(3)；方案二：傳感裝置采用多個壓力傳感器(4)；方案三：傳感裝置同時采用磁場傳感器(3)和多個壓力傳感器(4)；

傳感裝置采用方案一時，智能探漏機器人的結構為：所述控制模塊(2)和磁場傳感器(3)通過支架安裝在殼體(1)的內腔中，殼體(1)將控制模塊(2)和磁場傳感器(3)全部包裹并密封，控制模塊(2)和磁場傳感器(3)電氣連接；

傳感裝置采用方案二時，智能探漏機器人的結構為：所述殼體(1)表面設置有多個安裝孔，多個壓力傳感器(4)一一對應地設置在多個安裝孔中，壓力傳感器(4)的感應部朝向外側，壓力傳感器(4)和安裝孔之間的間隙密封處理，所述控制模塊(2)通過支架安裝在殼體(1)的內腔中，殼體(1)將控制模塊(2)全部包裹并密封，控制模塊(2)和壓力傳感器(4)電氣連接；

傳感裝置采用方案三時，智能探漏機器人的結構為：所述殼體(1)表面設置有多個安裝孔，多個壓力傳感器(4)一一對應地設置在多個安裝孔中，壓力傳感器(4)的感應部朝向外側，壓力傳感器(4)和安裝孔之間的間隙密封處理，所述控制模塊(2)和磁場傳感器(3)通過支架安裝在殼體(1)的內腔中，殼體(1)將控制模塊(2)和磁場傳感器(3)全部包裹并密封，壓力傳感器(4)和磁場傳感器(3)均與控制模塊(2)電氣連接。

2.根據權利要求1所述的用于充液管道漏點檢測的智能探漏機器人，其特征在于：所述殼體(1)內還設置有射頻識別模塊。

3.根據權利要求1或2所述的用于充液管道漏點檢測的智能探漏機器人，其特征在于：所述殼體(1)的外形為球形、圓柱形、碗形或膠囊形。

4.一種用于充液管道漏點檢測的檢測方法，所述充液管道由多根連接管連接而成；所述方法涉及的硬件包括智能探漏機器人；所述智能探漏機器人包括殼體(1)、控制模塊(2)和傳感裝置；所述傳感裝置從如下三種方案中擇一采用：

方案一：傳感裝置采用磁場傳感器(3)；方案二：傳感裝置采用多個壓力傳感器(4)；方案三：傳感裝置同時采用磁場傳感器(3)和多個壓力傳感器(4)；

傳感裝置采用方案一時，智能探漏機器人的結構為：所述控制模塊(2)和磁場傳感器(3)通過支架安裝在殼體(1)的內腔中，殼體(1)將控制模塊(2)和磁場傳感器(3)全部包裹并密封，控制模塊(2)和磁場傳感器(3)電氣連接；

傳感裝置采用方案二時，智能探漏機器人的結構為：所述殼體(1)表面設置有多個安裝孔，多個壓力傳感器(4)一一對應地設置在多個安裝孔中，壓力傳感器(4)的感應部朝向外側，壓力傳感器(4)和安裝孔之間的間隙密封處理，所述控制模塊(2)通過支架安裝在殼體(1)的內腔中，殼體(1)將控制模塊(2)全部包裹并密封，控制模塊(2)和壓力傳感器(4)電氣連接；

傳感裝置采用方案三時，智能探漏機器人的結構為：所述殼體(1)表面設置有多個安裝孔，多個壓力傳感器(4)一一對應地設置在多個安裝孔中，壓力傳感器(4)的感應部朝向外側，壓力傳感器(4)和安裝孔之間的間隙密封處理，所述控制模塊(2)和磁場傳感器(3)通過支架安裝在殼體(1)的內腔中，殼體(1)將控制模塊(2)和磁場傳感器(3)全部包裹并密封，壓力傳感器(4)和磁場傳感器(3)均與控制模塊(2)電氣連接；

其特征在于：所述檢測方法包括：

所述壓力傳感器(4)用于采集智能探漏機器人周圍的振動信號；所述磁場傳感器(3)用于采集智能探漏機器人周圍的磁場信號；

在充液管道上設定檢測區域的起點和終點，充液管道內的流體從起點流向終點，智能探漏機器人的密度大于所述流體的密度；在起點位置處的連接管管壁上設置與連接管內部連通的發射筒，在終點位置處的連接管管壁上設置與連接管內部連通的接收筒；所述接收筒內設置有接收網，接收網伸入相應連接管內；

1)通過發射筒將智能探漏機器人投入充液管道中，智能探漏機器人隨流體流動而移動；

2)智能探漏機器人移動過程中，傳感裝置實時采集相應的信號，并將采集到的信號傳輸至控制模塊(2)；控制模塊(2)對傳感裝置的輸出信號進行存儲，同時，控制模塊(2)將輸出信號的幅值與設定的閾值進行比較，若輸出信號的幅值超越所述閾值，將相應幅值記為特征幅值；特征幅值出現后，控制模塊(2)控制計數器加1，然后控制模塊(2)記錄下與特征幅值對應的時間信息和計數器當前的計數結果；

3)智能探漏機器人被接收網攔阻后，通過接收筒將智能探漏機器人取出；然后將控制模塊(2)連接至處理裝置；處理裝置將控制模塊(2)存儲的輸出信號、時間信息和計數結果讀取出來；

4)所述特征幅值由兩種情況引起，第一種情況是：智能探漏機器人經過相鄰連接管的交界處時，由結構不連續引起的信號跳變；第二種情況是：智能探漏機器人經過漏點時，由漏點導致的信號跳變；對應第一種情況的特征幅值，記為1#幅值，對應第二種情況的特征幅值，記為2#幅值；由技術人員對輸出信號、時間信息和計數結果進行識別，區別出1#幅值和2#幅值，然后根據下式確定泄漏點到起點的距離L₁：

L₁＝v₀·t₁

其中，t₁為與2#幅值對應的時間信息；v₀為智能探漏機器人的移動速度，根據下式求解v₀：

其中，t₀為：2#幅值出現前、最后一次檢測到1#幅值時所對應的時間信息；L₀為：2#幅值出現前、最后一次檢測到1#幅值時，智能探漏機器人所在位置到起點的距離，根據下式求解L₀：

L₀＝n₀·l₀

其中，n₀為與t₀對應的計數結果；l₀為單根連接管的長度。