[發明專利]一種基于紅外成像技術的城市地下污水管道缺陷檢測裝置

在審

• 申請號: 202210185431.4
• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN114577405A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 李洋;陳紅偉;蘇文濤;鄧連軍;錢偉強
• 申請（專利權）人: 遼寧石油化工大學
• 主分類號: G01M3/04
• 分類號: G01M3/04;G01J5/48
• 代理公司: 北京一枝筆知識產權代理事務所(普通合伙) 11791
• 代理人: 汪二照

本發明公開了一種基于紅外成像技術的城市地下污水管道缺陷檢測裝置，屬于管道檢測技術領域，包括紅外熱像儀，紅外熱像儀包括光機組件、調焦變倍組件、紅外探測器、成像電路組件和顯示屏；發射回收系統用以將拍攝的熱像圖進行無線電傳輸到電腦上，利用熱像圖進行管道缺陷風險評估，管道缺陷風險等級分為4個等級，檢測到管道內外壁面溫差分別為0?2℃、2?5℃、5?8℃和8?11℃時，依次判定為安全、警惕、預警和危險4個等級，評價是否達到檢修程度；本發明中紅外熱像檢測管道缺陷裝置，采用熱成像技術，對環境要求較低，檢測時無需考慮土壤環境的限制，可適用于復雜工況。使用程序自動計算，僅需要通過拍攝獲取熱像圖，操作簡單。

技術領域

本發明屬于管道檢測技術領域，特別是涉及一種基于紅外成像技術的城市地下污水管道缺陷檢測裝置。

背景技術

城市排水管網系統作為市政公用基礎設施，一直被視為排除污水，并保持城市環境清潔的“靜脈”，同時也承擔著城市排水防澇的重要功能。錯綜復雜的排水管道在給城市帶來方便的同時，也存在一定的安全隱患，因為管道破損滲漏造成地面坍塌、污染地下水源、管道堵塞造成城市內澇問題不斷出現，管道滲漏是造成管道周圍水土流失、形成空洞的主要原因。對城市地下排水管道實施有效檢測，及時發現管道病害并采取相應修復更新措施已經成為重中之重。

排水管道的缺陷包括裂痕、裂縫、接頭松脫、接頭錯位、管身斷裂、穿孔、坍塌、破損、砂漿脫落、變形、磚塊上下移位、磚塊遺失等。傳統的檢測方式會根據不同材質的管線與周圍介質的物理特性差異進行檢測，物理特性主要包括導電性、導磁性、密度、波阻抗和導熱性等。不同的地質條件和不同的管道材質，則有相對應的檢測技術。

常見的檢測方法有：探地雷達方法利用電磁波的傳播特性，進行檢測。該方法要求土壤介質對電磁波有一定的透過性，因此該應用會受到地質條件的限制；管道潛望鏡是一種排水管道快速檢測設備。在檢查井處把潛望鏡放入管道，在管道內部進行變焦攝像檢測。受攝像機性能的影響，檢測距離較短，需要不斷控制攝像頭圖像的縮放、對焦、燈泡亮度和測距動作，因此操作復雜費時費力；CCTV檢測技術，采用CCTV內窺鏡在管道內爬行，對管道內的破裂、變形、腐蝕等進行準確探測和錄像，并將資料傳輸至地面，經工程技術人員分析評估、制定修復方案。當排水管道水深大于300mm時CCTV檢測不能取得良好效果。

上述幾種檢測方法中探地雷達方法易受土壤因素的影響，管道潛望鏡操作復雜，CCTV檢測技術受管內水位影響，因此對于條件較差的地下管段難以進行檢測工作。而紅外熱成像技術作為一種新型的間接檢測方法，具有非接觸、不破壞管線、響應速度快、熱敏感性高、定位準確等優點，可有效解決土壤限制、管道水位限制和操作復雜的問題。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的缺陷和不足，提供一種可適用復雜工況的基于紅外成像技術的城市地下污水管道缺陷檢測裝置。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：本發明提供一種基于紅外成像技術的城市地下污水管道缺陷檢測裝置，包括置于無人車上的紅外熱像儀和發射回收系統，所述紅外熱像儀包括光機組件、調焦變倍組件、紅外探測器、成像電路組件和顯示屏；

所述光機組件包括紅外物鏡，所述紅外物鏡位于紅外熱像儀前端，所述紅外物鏡用于將拍攝物體發射的熱輻射匯聚成像；

所述調焦變倍組件用于所述紅外物鏡的調焦、視場切換；

所述紅外探測器將經學校紅外物鏡傳輸匯聚的紅外輻射轉換為電信號；

所述成像電路組件將傳輸過來的電信號轉化成熱像圖；

所述顯示屏用以顯示熱像圖；

所述發射回收系統用以將拍攝的熱像圖進行無線電傳輸到電腦上，