一种地下供水管网的管损探测装置及方法与流程

本发明涉及管损探测装置，具体为一种地下供水管网的管损探测装置及方法。

背景技术：

1、城市地下管线是指城市范围内供水、排水、燃气、热力、电力、通信、广播电视、工业等管线及其附属设施，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。随着人口快速增长、城市规模与供水范围的不断扩大，供水系统面临着严峻的挑战，其中供水设施陈旧、管网日益老化且更新速度缓慢等问题，都使漏损问题进一步加剧，不仅造成水资源的严重浪费，威胁到供水安全，也将引起一系列社会、经济、安全等方面问题。

2、当地下管网产生损坏漏水时，现有探测装置只能够探测到哪一段产生损坏漏水，而不能很精确的破损的位置，需要工作人员进行二次寻找，并且当所检测到漏水点为细小裂缝时，更加加大了检测难度；此外，现有的检测手段对于破孔部位无法进行精确的定位破孔位置的方位，不便于后续采用定向开挖实现破孔部位的修复。

3、虽然，在cn202210598987中，公开了一种基于深度学习的地下管道裂缝检测装置及识别方法，其主要通过采集管道图像，通过深度学习算法对管道内部裂缝进行识别。但是此方法对于细小部位的裂缝识别存在一定的局限性，无法做到精确识别细小渗漏裂缝的识别；

4、在cn201811587748中，也公开了一种基于三维点云数据的管身缺陷检测方法及系统。也是通过扫描管道表面的图像，并构建点云数据来实现缺陷检测，但是其主要适用于在管道外表面的识别，无法很好的适应已经埋设的地下管道内壁的缺陷识别。

5、在cn201710995919中，公开了一种具有裂缝扫描及修复功能的地下智能监测设备。其主要采用工程车进行管道内部的检测，只能适用于大型管廊的监测，无法很好的适应地下管道的检测。

技术实现思路

1、为解决当前存在技术问题，本发明的主要目的在于提供一种地下供水管网的管损探测装置及方法，此装置能够对地下管道内的细小裂缝部位进行有效的检测，替代传统的人工检测过程，有效提高了对破损漏水位置的探测精度；此外，对于破孔部位能够借助探测杆精确获取破孔的方位，起到了精确定位的效果，以便于后续采用人工定点开挖修复。

2、为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种地下供水管网的管损探测装置，包括用于对整个探测装置进行搭载的安装壳体；安装壳体的头部和尾部分别对称设置有多组用于和管道内壁相接触支撑的支撑组件，安装壳体的尾部一端成对设置有用于提供探测装置在管道内部行走的驱动组件；

3、安装壳体上转动安装有能够绕着其轴线转动的传动组件，传动组件的外壁上通过第一伸缩杆安装有用于对管道内壁裂缝进行探测的裂缝探测组件，裂缝探测组件与用于向管道内壁涂覆检测液的加液组件相配合；

4、传动组件的外壁上并与第一伸缩杆相对的部位通过第二伸缩杆安装有用于对管道内部破孔进行探测的破孔探测组件。

5、所述安装壳体包括筒体，筒体的头部一端固定有头部盖板，筒体的尾部一端固定有尾部盖板，头部盖板的外壁上用于固定安装支撑组件，头部盖板的内壁上用于固定安装传动组件，筒体上并用于设置传动组件的部位采用剖分结构；尾部盖板的外壁上用于固定安装支撑组件和驱动组件。

6、所述尾部盖板的内壁上安装有控制器和定位模块。

7、所述支撑组件包括多组对称固定在头部盖板和尾部盖板上的铰接座，铰接座上铰接有支撑臂，支撑臂与相应的头部盖板和尾部盖板之间设置有连接弹簧，支撑臂的末端转动安装有用于和管道内壁相接触支撑的支撑轮。

8、所述驱动组件包括对称安装在尾部盖板外壁上的支撑台，支撑台上转动安装有传动臂，两根所述传动臂的另一端均转动连接有从动轮，两个所述传动臂与支撑台的连接处分别转动连接有传动齿轮，两所述传动齿轮相互啮合传动，传动臂上安装有提供行走动力的行走动力装置。

9、所述行走动力装置包括固定在支撑台侧面的驱动电机，驱动电机的输出轴固定连接于其中一个传动齿轮，两所述传动齿轮背离所述驱动电机的一侧面均固定连接有驱动轮，驱动轮与从动轮之间张紧连接有传动带。

10、所述传动组件包括固定在头部盖板内壁上的传动电机，传动电机的输出轴固定连接有连接架，所述连接架的外周上设置有两传动板，其中一个传动板上固定安装有第一伸缩杆，另一个传动板上固定安装有第二伸缩杆。

11、所述加液组件包括固定在连接架上的储液罐，储液罐上设置有导管以及回收管，回收管上设置有微型泵，所述导管与回收管的另一端均固定连接于裂缝探测组件。

12、所述裂缝探测组件包括有安装台，所述安装台的顶部连接有导管，所述安装台的底部固定连接有回收管，所述安装台的一侧面固定连接有两加液管，两个所述加液管的另一端固定连接有刷头以及刮板。

13、所述安装台的一侧面转动连接有清洁滚筒；安装台的底部固定连接有ccd相机以及紫外线灯。

14、所述储液罐的内部储存有用于对管道内壁进行涂覆的荧光液。

15、所述破孔探测组件包括安装在第二伸缩杆末端的安装架，安装架的一侧面滑动连接有多个探测杆，所述探测杆的尾部固定连接有支撑弹簧，所述支撑弹簧的另一端固定连接有压力传感器，所述压力传感器固定连接于安装架。

16、采用所述管损探测装置对地下供水管网进行探测的方法，包括以下步骤：

17、步骤1，管损探测装置在管道内部的支撑放置：

18、在使用的过程中，工作人员首先通过控制将多个支撑组件以及驱动组件调节至适配管道内径，然后将管损探测装置整体放入至管中；

19、步骤2，管损探测装置在管道内部的行走控制：

20、待管损探测装置在管道内部稳定支撑之后，此时工作人员通过控制驱动电机使其带动传动齿轮产生转动，在传动齿轮转动的过程中将带动驱动轮产生转动，从而使得驱动轮带动传动带以及从动轮转动，且因两个传动齿轮为啮合状态，在其中一个传动齿轮转动时，另一传动齿轮以及从动轮将同步传动，从而带动管损探测装置在管道进行行走；

21、步骤3，管道内部裂缝的探测：

22、当管损探测装置整体在管内进行移动的过程中，工作人员通过控制传动组件转动，进而同步带动裂缝探测组件以及破孔探测组件转动；在裂缝探测组件整体产生转动的过程中，通过加液组件配合刷头在管内壁涂上荧光液，然后在裂缝探测组件持续转动的过程中，清洁滚筒以及ccd相机对附着在管内壁的荧光液进行清理，此时如果管内有裂缝的存在，那么清洁滚筒将无法对裂缝部位进行清理，从而使得在紫外线灯照射的作用下，使裂缝很好的显现出来，从而使得ccd相机能够对裂缝进行识别，然后发出传递信号至控制器，并对裂缝部位进行记录，以便后续修复处理；

23、步骤4，管道内部破洞的探测：

24、在破孔探测组件转动的过程中，所设有的安装架将带动探测杆产生转动，从而使得探测杆能够始终与管内壁保持贴合，并且多个探测杆能够对支撑弹簧以及压力传感器产生相同的压力，此种情况则表示内部无破损；当管内壁有较大破损时，探测杆在支撑弹簧的作用下能够滑入至破损的破洞处，此时压力传感器能够接受到压力变化的信号，并传递至控制器，实现了对破洞的地方进行精确定位探测。

25、本发明有如下有益效果：

26、1、本发明地下供水管网的管损探测装置，通过设置有裂缝探测组件与加液组件加液组件使其在进行使用的过程中能够有效的对管内细小裂缝起到很好的探测效果。通过ccd相机以及紫外线灯配合荧光液能够对裂缝位置进行精准的探测和识别，并能够通过定位模块进行精确定位，有效的保证了其对裂缝的探测效果。

27、2、本发明通过设置有破孔探测组件使其在进行使用的过程中能够有效的起到对管内破洞进行很好的探测以及定位效果，保证了其探测过程中的精准性。

28、3、本发明地下供水管网的管损探测装置，通过设置有支撑组件使其在进行使用的过程中能够有效的起到支撑的效果，保证了其在管内进行位移的过程中能够更加的稳定。

29、4、本发明通过设置有驱动组件使其在使用的过程中，能够在管内正常的支撑行走，起到很好的传动效果，保证了能够实现管道内壁的破碎探测。

30、5、本发明通过设置传动组件能够用于驱动裂缝探测组件和破孔探测组件在管道内部的旋转，进而实现管道内壁全方位探测，保证了探测精度和效果。