管道泄漏探测机器人的制作方法

1.本技术涉及检测设备技术领域，尤其是涉及一种管道泄漏探测机器人。


背景技术：

2.管道输送是石油、天然气、水利输水、城市给排水的主要输送方式。随着管道应用越来越广泛，由于管材自身缺陷及各种自然(如环境腐蚀、地质变化、水流冲刷等)、人为(如施工损坏、人为破坏等)因素导致的埋地管道气体泄漏事故频出且持续增多，不仅给国家和社会造成了巨大的经济损失，还酿成了太多起的环境破坏事件。
3.目前一般采用探测小车对管道泄漏点进行检测，但是，小车依靠人力推动，长时间工作人容易疲劳，不方便操作，没办法定位做记号，导致工作重复，且小车经常在恶劣作业环境下工作，例如在凹凸不平的路面，人力推动和操控小车更增加了作业难度，也极大地影响了管道泄漏点的探测效率。


技术实现要素：

4.为解决现有存在的技术问题，本技术提供一种电力驱动、可遥控行驶探测标记且可在凹凸不平的路面平稳行走的管道泄漏探测机器人。
5.为达到上述目的，本技术实施例的技术方案是这样实现的：
6.本技术实施例提供一种管道泄漏探测机器人，包括架体、用于检测泄漏气体的探测组件、用于标记定位的喷墨组件以及用于驱动所述架体行走的驱动组件，所述探测组件、所述喷墨组件以及所述驱动组件均设于所述架体上；所述管道泄漏探测机器人还包括电路板及电池，所述探测组件、所述喷墨组件以及所述驱动组件均分别与所述电路板和所述电池电连接，以通过所述电路板控制所述探测组件、所述喷墨组件以及所述驱动组件；所述管道泄漏探测机器人还包括遥控器和与所述遥控器无线信号连接的遥控信号接收器，所述遥控信号接收器与所述电路板信号连接，以将所述遥控器的控制信号发送至所述电路板。
7.在其中一个实施例中，所述架体内设有收纳所述遥控器的收容腔，所述架体上设有可开合所述收容腔的盖体，所述遥控器选择性地收容于所述收容腔。
8.在其中一个实施例中，所述驱动组件设有多个，每个所述驱动组件均包括电机、避震架以及车轮，所述避震架包括连接于所述架体的固定架及收容于所述固定架内的活动架，所述活动架的顶端与所述固定架通过弹性件连接，所述活动架的两侧与所述固定架上下可滑动连接，所述电机固定设于所述活动架上且所述车轮连接于所述电机的输出端。
9.在其中一个实施例中，所述弹性件为压缩弹簧，所述固定架内的顶侧固定设有滑柱，所述活动架的顶端开设有滑槽，所述滑柱可滑动连接于所述滑槽内，所述弹性件套设于滑柱上且两端分别抵顶于所述固定架和所述活动架。
10.在其中一个实施例中，所述活动架的相对两侧均通过交叉滚子直线轴承与所述固定架可滑动连接。
11.在其中一个实施例中，所述探测组件包括过滤件、检测料井和气泵，所述气泵通过
管道连接所述过滤件与所述检测料井，所述过滤件外接有至少一根采集管。
12.在其中一个实施例中，所述架体的底侧设有弧形板，所述弧形板与所述架体之间形成容置腔，所述采集管的一端连接所述过滤件，另一端通过螺纹紧固件固定设于所述容置腔内，所述弧形板的底侧设有连通所述容置腔与外界的开口。
13.在其中一个实施例中，所述喷墨组件包括储墨盒、液泵、出墨盒、出墨机构以及出墨开关单元，所述液泵通过管道连接所述储墨盒和所述出墨盒，以将所述储墨盒内的墨水泵至所述出墨盒内，所述出墨盒外接有出墨管，所述出墨机构设于所述出墨盒内，以向所述出墨管输送墨水；所述出墨开关单元与所述出墨管连接，以控制所述出墨机构的动作。
14.在其中一个实施例中，所述储墨盒的出液口与所述液泵的进液口通过管道连通，所述液泵的出液口、所述储墨盒的进液口以及所述出墨盒的进液口通过三通接头及管道连通，所述三通接头与所述储墨盒的进液口之间的管道上设有第一电磁阀，所述储墨盒上设有连通所述储墨盒内部与外部的防水透气阀，所述三通接头与所述出墨盒的进液口之间的管道上设有单向阀。
15.在其中一个实施例中，所述出墨盒内形成有真空腔体，所述出墨机构包括活塞和弹簧，所述活塞可滑动地连接于所述腔体内，所述弹簧设于所述腔体内且提供所述活塞滑动的弹力，所述出墨开关单元包括第二电磁阀，所述第二电磁阀设于所述出墨管上以控制所述出墨管的通闭。
16.本技术的管道泄漏探测机器人至少具有以下有益效果：本技术的管道泄漏探测机器人，采用驱动组件、探测组件以及喷墨组件通过电路板的控制可实现电动控制的行走、气体检测及定位标记功能，极大地减轻了工作人员的工作强度，提高了管道泄漏点的探测效率；同时，通过遥控器和遥控信号接收器可操控遥控器对驱动组件、探测组件以及喷墨组件进行控制，而可无需直接操控，大大提升了操控便利性，更适用于恶劣作业环境下工作。
附图说明
17.图1为本技术实施例的管道泄漏探测机器人一个方向的立体结构示意图；
18.图2为图1中管道泄漏探测机器人另一方向的立体结构示意图；
19.图3为图1中管道泄漏探测机器人一个方向的内部结构示意图；
20.图4为图1中管道泄漏探测机器人另一方向的内部结构示意图；
21.图5为图1中管道泄漏探测机器人的驱动组件的立体结构示意图；
22.图6为图5中驱动组件的拆分结构示意图；
23.图7为图1中管道泄漏探测机器人的喷墨组件的管道连接示意图。
24.图中各元件标号如下：架体10；通孔11；气体检测显示屏12；电力显示屏13；遥控信号接收器14；盖体15；电机21；避震架22；固定架221；滑柱 2211；活动架222；安装孔2221；弹性件223；交叉滚子直线轴承224；车轮 23；过滤件31；检测料井32；气泵33；采集管34；弧形板35；开口351；储墨盒41；防水透气阀411；透明窗口412；液泵42；出墨盒43；出墨管44；第一电磁阀45；三通接头46；第二电磁阀47；固定件48；单向阀49；电路板50；电池60；遥控器70。
具体实施方式
25.以下结合说明书附图及具体实施例对本技术技术方案做进一步的详细阐述。
26.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术的实现方式。
27.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
28.请参阅图1至图4，本技术实施例提供一种管道泄漏探测机器人，包括架体10、探测组件、喷墨组件以及驱动组件。其中，架体10可以是一矩形盒体结构，用于为各部件提供安装基础；探测组件设于架体10上，用于实时收集并检测气体，以对埋地管道的气体泄漏点进行定位；喷墨组件设于架体10上，用于喷墨，以对埋地管道的气体泄漏点对应的底面进行喷墨标记；驱动组件设于车架上，用于驱动架体10行走。
29.请参阅图5和图6，驱动组件包括电机21、避震架22以及车轮23。其中，避震架22包括连接于架体10的固定架221以及活动架222，固定架221可以是全包围的盒体结构或一侧呈敞口设置的半包围盒体结构，活动架222收容于固定架221内，活动架222的顶端与固定架221通过弹性件223连接，活动架 222的两侧与固定架221上下可滑动连接，电机21固定设于活动架222上且车轮23连接于电机21的输出端。避震架22起到较好的减震效果，活动架222 在弹性件223的弹力作用下可上下相对固定架221滑动，当管道泄漏探测机器人行走于坑洼不平的道路，例如车轮23行至一坑洞时，活动件可向下滑动使得车轮23向下移动且始终保持与坑洞底部接触，进而保持架体10整体的行进平稳。所示实施例中，驱动组件设有四个且架体10的相对两侧各设有两个驱动组件，位于两侧的驱动组件一一相对设置。通过控制电机21的转速及转向，进而控制管道泄漏探测机器人行进的速率及前进或后退动作；同时，各个驱动组件可单独控制，例如控制架体10一侧的车轮23转速大于架体10另一侧的车轮23转速，进而控制管道泄漏探测机器人进行转向。
30.更具体地，弹性件223可以是压缩弹簧，活动架222的两侧可以通过交叉滚子直线轴承224与固定架221可滑动连接。所示实施例中，固定架221内的顶侧固定设有两根滑柱2211，活动架222的顶端对应开设有两个滑槽(图中未示出)，每根滑柱2211可滑动连接于对应的滑槽内，弹性件223设有两个且分别套设于两个滑柱2211上，每个弹性件223的两端均分别抵顶于固定架221的内部顶侧和活动架222的顶端。弹性件223套设于滑柱2211上，可对压缩弹簧的弹力方向进行限制，同时滑柱2211与滑槽的配合结构提高了固定架221与活动架222的连接稳定性。活动架222的两侧与固定架221内部的两侧之间通过交叉滚子直线轴承224连接，交叉滚子直线轴承224可充分承受活动架222与固定架221连接处的各个方向的负荷，使得固定架221与活动架222连接牢固不易形变，进一步加强固定架221与活动架222的连接稳定性。进一步地，架体10上开设有通孔11，活动架222上开设有安装孔2221，电机21通过安装孔 2221与活动架222固定连接，电机21位于架体10内且输出端依次通过安装孔 2221和通孔11延伸至架体10外，通孔11的尺寸大于电机21输出端的截面尺寸，使得活动架222在上下滑动时电机21与架体10之间无触碰，提高驱动组件的安全性能。
31.可以理解的是，在其他实施例中，弹性件223还可以选用气体弹簧或液压弹簧等，或者还可以是一金属弹片，金属弹片设于固定架221的内部顶侧和活动架222的顶端之间；
另外，活动架222的两侧与固定架221之间还可以通过滑槽滑块结构可滑动连接。
32.探测组件包括过滤件31、检测料井32和气泵33，过滤件31、检测料井32 和气泵33均固定设于架体10上，气泵33通过管道连接过滤件31与检测料井 32。其中，过滤件31外接有至少一根采集管34，在气泵33的吸力作用下，外界气体经采集管34吸入并依次经过过滤件31和气泵33流至检测料井32内。过滤件31起到一定的过滤作用，因作业环境的不同，由采集管34吸入的气体容易携带大颗粒杂质，为保证大颗粒杂质不会进入气泵33内产生沉积，造成气泵33的堵塞甚至损坏的问题，外部气体在经过气泵33之前需先进入过滤件31 中进行过滤，以提高气泵33的使用寿命。检测料井32用于对气体进行检测，如在检测料井32内设置甲烷传感器或红外乙烷传感器，进而对气体中的甲烷或乙烷浓度进行检测。
33.更具体地，所示实施例中，架体10的底侧设有弧形板35，弧形板35与架体10之间形成容置腔，采集管34的一端连接过滤件31，另一端通过紧固件，例如管卡固定设于容置腔内，弧形板35的底侧设有连通容置腔与外界的开口 351，采集管34的另一端位于开口351边缘处。如此，使得采集管34的另一端，即进气端尽量可能地贴近地面，该处泄漏气体的浓度更高，进而提高管道泄漏点的判断精准度。
34.喷墨组件设于架体10内，包括储墨盒41、液泵42、出墨盒43、出墨机构以及出墨开关单元。出墨盒43用于储存墨水；液泵42通过管道连接储墨盒41 和出墨盒43，用于将储墨盒41内的墨水泵至出墨盒43内；出墨盒43上外接有一出墨管44，出墨机构设于出墨盒43内，用于将出墨盒43内的墨水通过出墨管44输送至外界，从而对地面进行喷墨标记；出墨开关单元与出墨管44连接，以控制出墨机构的动作。具体地，请参阅图7，储墨盒41的出液口与液泵 42的进液口通过管道连通，液泵42的出液口、储墨盒41的进液口以及出墨盒 43的进液口通过三通接头46及管道连通，三通接头46与储墨盒41的进液口之间的管道上设有第一电磁阀45，储墨盒41上设有连通储墨盒41内部与外部的防水透气阀411，三通接头46与出墨盒43的进液口之间的管道上设有单向阀49。出墨盒43内形成有真空腔体，出墨机构包括活塞和弹簧，活塞可滑动地连接于腔体，弹簧设于腔体内且提供活塞滑动的弹力，出墨开关单元包括第二电磁阀47，第二电磁阀47可控制出墨管44的通闭。
35.该喷墨组件在使用时，液泵42启动，第一电磁阀45打开，在出墨盒41 内弹簧的作用力下，储墨盒41内的墨水流至三通接头46时优先由三通接头46 与出墨盒43的进液口之间的管道回流至储墨箱41内，以排出管道内的空气，储墨盒41上的防水透气阀411用于平衡储墨盒41内外气压，便于空气的排出及液泵42的抽墨，第一电磁阀45经预先设计好的程序在打开数秒后关闭，此时液泵42将储墨盒41内的墨水依次经过液泵42和三通接头46泵至出墨盒43 内，随着墨水的填充，活塞在腔体内滑动且带动弹簧压缩，直至墨水充满后液泵42停止工作，三通接头46与出墨盒43之间的单向阀49使得出墨盒43内的墨水不会回流至液泵42内。当需要喷墨时，只需打开第二电磁阀47使得出墨管44导通，活塞在弹簧的弹力作用下推动墨水由出墨管44流出进行喷墨，喷墨完成后断开第二电磁阀47对出墨管44进行封堵，即完成一次喷墨标记动作。
36.优选地，储墨盒41上还开设有透明窗口412，以便工作人员观察储墨盒41 内的墨水余量；出墨盒43内设有感应器，以感测出墨盒43的腔体内的液量；架体10上设有固定件48，例如管卡，以固定出墨管44的出墨端且使得出墨管 44的出墨端朝向地面。该喷墨组件可电动充墨并喷墨进行标记，无需手动标记，减小工作人员的工作量；储墨盒41内的墨水足
够出墨盒43充墨四次以上，延长管道泄漏探测机器人的工作时间，进而提高工作效率。
37.该管道泄漏探测机器人还包括电路板50和电池60，探测组件、喷墨组件以及驱动组件均分别与电路板50和电池60电连接，电池60为电机21、气泵 33、检测料井32、液泵42、出墨开关单元等各部件提供电力，电路板50对各部件的工作、启停等进行控制。架体10上还设有与电路板50电连接的气体检测显示屏12、电力显示屏13、急停开关、气泵开关、出墨腔上限位感应灯以及出墨腔下限位感应灯。气体检测显示屏12可将检测料井32检测的气体信息进行展示，从而使得工作人员能够对外界气体的情况进行快速分析进而确定管道泄漏点的位置；电力显示屏13可显示电池60的电量信息；急停开关用于紧急情况下断电；气泵开关控制气泵33的启停；出墨腔上限位感应灯以及出墨腔下限位感应灯分别在出墨腔内的墨水充满和耗尽时亮起，以提醒工作人员即使充墨或停止充墨。
38.进一步的，该管道泄漏探测机器人还包括遥控器70，架体10上设有遥控信号接收器14，遥控器70与电路板50通过遥控信号接收器14无线连接。遥控器70通过遥控信号发射器将控制电信号编码调制转换成无线信号发出，遥控信号接收器14收到载有控制信息的无线信号后放大解码得到控制电信号，控制电信号进行功率放大后用于驱动各个驱动组件中电机21的启停、转向及转速，以及气泵33及出墨开关单元的启停，进而控制管道泄漏探测机器人的前进、后退、转弯和行进速度，以及气体检测、喷墨标记等动作。如此，工作人员通过遥控器70以及架体10上的各开关实现管道泄漏探测机器人的自动化控制，减轻工作人员工作量，提高埋地管道气体泄漏点的探测速度。
39.所示实施例中，遥控器70可收纳于架体10内设置的收容腔内，并在架体 10上设有可开合收容腔的盖体15，从而，在管道泄漏探测机器人不使用时遥控器70可收纳在收容腔内，在需要遥控管道泄漏探测机器人工作时打开盖体15 即可取用遥控器70。
40.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
41.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围之内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。