[發明專利]一種管網污染源追溯機器人及方法

在審

• 申請號: 202210870089.1
• 申請日: 2022-07-22
• 公開（公告）號: CN115560161A
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 吳小能;王迎蒙
• 申請（專利權）人: 南京吉佳水務科技有限公司
• 主分類號: F16L55/32
• 分類號: F16L55/32;F16L55/40;F17D5/00;F16L101/30
• 代理公司: 麗水創智果專利代理事務所(普通合伙) 33278
• 代理人: 趙晶

本發明公開了一種管網污染源追溯機器人，涉及管網水質檢測技術領域，包括圓盤狀的殼體和對稱分布在殼體兩側呈半圓結構的履帶，殼體的底部設有密封結構的檢測箱，檢測箱內固定設有遠程控制模塊，檢測箱的外側設有多個檢測用傳感器探頭和攝像頭，殼體的頂部沿軸線上對稱設有兩個平衡桿，平衡桿上固定設有平衡輪。本發明還提出一種管網污染源追溯方法。本發明采用管網內行走檢測的方式采集管網內各處水質參數，并構建管網地圖立體線性圖，可以更加直觀、真實地反應出管網內的污染源，其機器人結構簡單，在管網內具有良好的通過性，在管網系統污染源追溯過程中，可節省大量檢測設備投入，降低管網污染源追溯的成本投入。

技術領域

本發明屬于管網水質檢測技術領域，具體涉及一種管網污染源追溯機器人及方法。

背景技術

城市管網系統是城市排水的主要途徑，用于城市生活用水以及防洪排澇的排放，由于管網的隱秘性，也為工廠偷排廢水創造的條件，這些通過管網排放的污水會造成嚴重的環境污染問題，加強對管網污水的檢測是進行環境保護的重要保護手段。目前對管網污水的監控由于收到管網的限制，一般在排口進行檢測，通過管網大量布局監測點實現對管網污染源的追蹤和監管，例如中國專利CN202111582853.7基于人工智能排水管網污染物溯源系統及方法，在排水管網中分布監測點，并獲取監測點監測的污染物濃度值數據；根據污染物濃度值數據，通過SWMM模擬器對污染物在排水管中的狀態進行模擬，得到模擬結果，這種追溯方法采用固定的監測點進行數據采集，無法靈活對布點外的管網進行檢測，只能通過布點的檢索數據進行模擬出污染源，雖然可以精確模擬出污染源的位置，但這種多點布局的方式，前期監測布點需要投入大量的人力物力，并且后期需要花費大量時間和精力維護各布點的監測設備，投入相對較高。為了實現對城市管網污染源進行簡單有效的追溯，我們提出了一種管網污染源追溯機器人及方法。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在管網污染源追溯難度大，投入成本高的缺點，而提出的一種管網污染源追溯機器人。通過采用管網內行走檢測的方式采集管網內各處水質參數，并構建管網地圖立體線性圖，可以更加直觀、真實地反應出管網內的污染源，其機器人結構簡單，在管網內具有良好的通過性，在管網系統污染源追溯過程中，可節省大量檢測設備投入，降低管網污染源追溯的成本投入。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

設計一種管網污染源追溯機器人，包括殼體，殼體呈圓盤狀，圓盤的直徑小于網管內徑，殼體的兩側對稱分布有履帶，所述殼體的兩側固定有支撐履帶的半圓形導軌，所述半圓形導軌沿弧線方向均布有導向滾輪，所述履帶設置在滾輪上，在半圓形導軌的支撐下，使履帶位于殼體側壁形成半圓結構的行走機構，行走機構以點的接觸方式在管網內壁上行程，可實現機器人在不同管徑內行走；所述殼體的底部設有密封結構的檢測箱，所述檢測箱內固定設有遠程控制模塊，與所述遠程控制模塊電連接的驅動電機，所述檢測箱的外側設有多個檢測用傳感器探頭，傳感器探頭可檢測管網內水體的參數，所述傳感器探頭通過第一直線驅動機構固定連接在檢測箱上，所述傳感器探頭和第一直線驅動機構通過導線與遠程控制模塊相連；所述驅動電機的輸出端延伸至檢測箱的外側，并設有用于驅動履帶轉動的驅動機構；所述殼體的頂部沿軸線上對稱設有兩個平衡桿，所述平衡桿的一端通過轉動座固定在殼體上，另一端固定設有平衡輪，平衡輪起到機器人上方的支撐，使得機器人在管道內形成頂部的前后，側部的左右四個支撐點，使得機器人可以穩定的在管道內行走，兩個所述平衡桿上設有第二直線驅動機構，所述第二直線驅動機構的兩端分別轉動連接在殼體和平衡桿上，所述第二直線驅動機構通過導線與遠程控制模塊相連，所述殼體朝向前進或后退的一側設有攝像頭和LED燈，所述攝像頭和LED燈與遠程控制模塊相連。。

進一步的，所述殼體的底部并位于檢測箱的周向上固定設有浮體，其中，所述浮體的浮力大小，可使機器人以半潛的方式位于水面上，浮體的主要目的是為了機器人在缺少側壁支撐時，采用浮游的方式前進，這種過程存在網管的節點處。