[發(fā)明專利]一種基于超聲波原理的地下管道探測小車及其控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210149218.8
• 申請(qǐng)日: 2022-02-18
• 公開（公告）號(hào): CN114484144A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 靳立強(qiáng);董增輝;李建華;周立青;魯嘉星;樊佳鵬;劉俊逸
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): F16L55/28
• 分類號(hào): F16L55/28;F16L55/24;F17D5/06
• 代理公司: 深圳眾邦專利代理有限公司 44545
• 代理人: 李茂松

1.一種基于超聲波原理的地下管道探測小車，其特征在于，所述基于超聲波原理的地下管道探測小車包括：

管道測量系統(tǒng)，所述管道測量系統(tǒng)用于對(duì)管道及其內(nèi)襯進(jìn)行測量并進(jìn)行自主定位；

管道中心定位系統(tǒng)，所述管道測量系統(tǒng)安裝在管道中心定位系統(tǒng)上，用于帶動(dòng)管道測量系統(tǒng)升降和移動(dòng)；

管道探測小車行駛系統(tǒng)，所述管道中心定位系統(tǒng)安裝在管道探測小車行駛系統(tǒng)上，管道探測小車行駛系統(tǒng)用于帶動(dòng)管道中心定位系統(tǒng)在管道內(nèi)移動(dòng)；

所述管道探測小車行駛系統(tǒng)還安裝有管道探照系統(tǒng)和管道除垢系統(tǒng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超聲波原理的地下管道探測小車，其特征在于，所述管道探測小車行駛系統(tǒng)包括控制臂、車架、車輪、第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)和第一減速機(jī)構(gòu)，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)和第一減速機(jī)構(gòu)安裝在車架上，車輪轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在車架上，車輪通過控制臂與車架連接，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)與第一減速機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超聲波原理的地下管道探測小車，其特征在于，所述管道中心定位系統(tǒng)包括：升降裝置和中心定位基座總成，所述升降裝置和中心定位基座總成均安裝在管道探測小車行駛系統(tǒng)上。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于超聲波原理的地下管道探測小車，其特征在于，所述升降裝置包括第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第二減速機(jī)構(gòu)和滑塊，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)和第二減速機(jī)構(gòu)均安裝在管道探測小車行駛系統(tǒng)上，滑塊的一端與第二減速機(jī)構(gòu)連接，且另一端與中心定位基座總成連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于超聲波原理的地下管道探測小車，其特征在于，所述中心定位基座總成包括第一中心定位基座和第二中心定位基座，第二中心定位基座與第一中心定位基座共軸線，通過螺紋相連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超聲波原理的地下管道探測小車，其特征在于，所述管道測量系統(tǒng)包括主機(jī)、電池、電纜、管道內(nèi)徑測量裝置、管道內(nèi)襯厚度測量裝置、管道厚度測量裝置和管道探測小車定位裝置，主機(jī)和電池均安裝在管道探測小車行駛系統(tǒng)上，主機(jī)、電池、管道內(nèi)徑測量裝置、管道內(nèi)襯厚度測量裝置、管道厚度測量裝置和管道探測小車定位裝置之間通過電纜連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于超聲波原理的地下管道探測小車，其特征在于，所述管道內(nèi)徑測量裝置包括：第一測量基座和第一超聲波探頭，第一測量基座安裝在管道中心定位系統(tǒng)上；第一超聲波探頭安裝在第一測量基座上；

所述管道內(nèi)襯厚度測量裝置包括：第二測量基座和第二超聲波探頭，第二測量基座安裝在管道中心定位系統(tǒng)上；第二超聲波探頭安裝在第二測量基座上；

所述管道厚度測量裝置包括：第三測量基座和第三超聲波探頭，第三測量基座安裝在管道中心定位系統(tǒng)上；第三超聲波探頭安裝在第三測量基座上；

所述管道探測小車定位裝置包括：第四測量基座和第四超聲波探頭，第四測量基座安裝在管道中心定位系統(tǒng)上；第四超聲波探頭安裝在第四測量基座上。

8.一種基于超聲波原理的地下管道探測小車的控制方法，其特征在于，使用權(quán)利要求1-7任一所述的一種基于超聲波原理的地下管道探測小車，包括如下步驟：

步驟一、到達(dá)測量點(diǎn)，首先通過管道內(nèi)徑測量裝置采用精確測量法對(duì)管道內(nèi)徑進(jìn)行測量，將測量數(shù)據(jù)傳遞至主機(jī)，判斷小車尺寸是否能通過管道；

步驟二、若判定小車尺寸能通過管道，則通過升降裝置對(duì)中心定位基座總成進(jìn)行中心定位，同時(shí)調(diào)整小車的橫向位置，使得中心定位基座總成的軸線與管道的軸線重合；

步驟三、管道內(nèi)襯厚度測量裝置采用精確測量法對(duì)管道內(nèi)鍍層進(jìn)行測量，將測量數(shù)據(jù)傳遞至主機(jī)，判斷鍍層是否受損；

步驟四、管道厚度測量裝置采用精確測量法對(duì)管道厚度進(jìn)行測量，將測量數(shù)據(jù)傳遞至主機(jī)，判斷管道是否受損；

步驟五、若步驟三或步驟四中管道受損，則通過管道探測小車定位裝置對(duì)管道受損的位置進(jìn)行縱向、垂向定位和橫向檢驗(yàn)，同時(shí)通過管道探照系統(tǒng)，獲取管道受損的圖像信息，將信息數(shù)據(jù)均傳遞至主機(jī)；若存在腐蝕性污垢，則通過管道除垢裝置對(duì)腐蝕性污垢進(jìn)行清理；

步驟六、地下管道探測小車行駛，到達(dá)下一個(gè)測量點(diǎn)。