一种无人机辅助污水管道泄漏巡检系统及装置的制作方法

专利2026-07-08  7


本发明涉及污水管道泄漏巡检领域,具体而言,涉及一种无人机辅助污水管道泄漏巡检系统及装置。


背景技术:

1、随着城市化进程的加速,城市污水管道系统作为城市基础设施的重要组成部分,其运行状况直接关系到城市的环境质量和居民的生活质量。然而,由于污水管道常受到腐蚀性物质、地下水压、地质变动等多种因素的影响,容易发生泄漏、堵塞等故障,给城市环境带来严重污染,同时也增加了维护成本。

2、传统的污水管道巡检方法主要依靠人工地面巡检,但这些方法存在诸多局限性,人工巡检不仅劳动强度大、危险性高,而且难以全面覆盖所有管道段,但受限于地面条件、交通状况等因素,巡检效率和准确性较低;因此我们对此做出改进,提出一种无人机辅助污水管道泄漏巡检系统及装置。


技术实现思路

1、本发明的目的在于:针对目前存在的人工巡检不仅劳动强度大、危险性高,而且难以全面覆盖所有管道段,但受限于地面条件、交通状况等因素,巡检效率和准确性较低的问题。

2、为了实现上述发明目的,本发明提供了以下一种无人机辅助污水管道泄漏巡检系统及装置,以改善上述问题。

3、本申请具体是这样的:

4、一种无人机辅助污水管道泄漏巡检系统,包括:

5、无人机巡检模块:配备有飞行控制系统和自主避障系统,灵活穿梭于复杂污水管道环境;

6、多模态传感器阵列模块:集成可见光摄像头、红外热成像仪、激光测距仪、气体传感器和声学传感器,多维度数据采集;

7、边缘计算模块:安装在无人机上,具备数据处理能力,实现数据预处理和特征提取,减少数据传输压力;

8、ai智能分析引擎模块:采用深度学习、计算机视觉和自然语言处理技术,对边缘计算单元上传的数据进行深度分析,实现泄漏的智能识别和精准定位;

9、远程智能监控中心模块:用于接收采集的画面数据,实时监控巡检进度,进行远程操控和指令下发;

10、预测性维护与预警模块:通过ai分析历史数据和当前趋势,预测管道泄漏的可能性,提前发出预警,为预防性维护提供科学依据。

11、作为本申请优选的技术方案,包括自主决策与动态路径规划模块:无人机配备自主决策模块,根据实时检测数据和ai预测结果动态调整巡检路径。

12、作为本申请优选的技术方案,包括无人机集群协同作业模块:支持多台无人机协同巡检,通过分布式ai算法分配任务、共享数据。

13、作为本申请优选的技术方案,所述无人机协同巡检包括以下步骤:

14、s1、协同感知:利用无人机集群的协同感知技术,实现对污水管道环境的全面监测和信息共享,多机协同;

15、s2、协同决策:基于协同感知的信息,无人机集群通过协同决策算法进行行为规划和任务调整;

16、s3、协同控制:根据协同决策的结果,无人机集群通过协同控制技术实现对无人机的精确控制。

17、作为本申请优选的技术方案,建立应急响应机制,当无人机集群在巡检过程中遇到突发情况时,包括电量不足、机械故障,迅速采取应急措施,确保无人机和巡检任务的安全。

18、一种无人机辅助污水管道泄漏巡检装置,无人机巡检模块包括无人机本体,所述无人机本体的底部连接有修补机构,所述修补机构包括物料箱,所述物料箱的底部连通有输送泵,所述输送泵的底部连通有电动出料阀,所述物料箱的顶部贯穿安装有竖杆,所述竖杆的底部贯穿至物料箱的内腔,所述竖杆的表面连接有搅拌杆,所述物料箱的顶部连通有加料管。

19、作为本申请优选的技术方案,所述加料管的顶部螺纹套设有管盖,所述竖杆的表面套设有螺纹套,所述竖杆的表面设置有与螺纹套配合使用的外螺纹,所述螺纹套与竖杆螺纹连接,所述竖杆的顶部连接有限位板,所述螺纹套的表面连接有横板,所述横板的顶部连接有电动推杆。

20、作为本申请优选的技术方案,所述物料箱的两侧均连接有竖板,左侧的竖板表面开设有导向孔,所述竖板的顶部连接有平板,所述平板的两侧均开设有卡槽,所述卡槽的内腔卡接有卡块,所述卡块远离平板的一侧连接有弹簧伸缩杆,所述弹簧伸缩杆的顶部与无人机本体连接。

21、作为本申请优选的技术方案,左侧的竖板表面设置有调节机构,所述调节机构包括斜板,所述横板的左侧贯穿导向孔并与斜板通过转轴连接,左侧的竖板的表面连接有横杆,所述横杆的表面套设有螺旋槽,所述横杆的表面套设有套管,所述套管的表面贯穿连接有导杆,所述导杆的底部延伸至螺旋槽的内腔,所述导杆的顶部通过转轴与斜板连接。

22、作为本申请优选的技术方案,所述横杆的左侧连接有l型板,所述l型板的底部连接有螺纹管,所述螺纹管的底部螺纹连接有监控装置本体,右侧的竖板的右侧连接有连接板,所述连接板的底部连接有刮板。

23、与现有技术相比,本发明的有益效果:

24、1.为了解决现有技术中人工巡检不仅劳动强度大、危险性高,而且难以全面覆盖所有管道段,但受限于地面条件、交通状况等因素,巡检效率和准确性较低的问题,本发明提供的一种无人机辅助污水管道泄漏巡检系统及装置,通过设置的无人机巡检模块、多模态传感器阵列模块、ai智能分析引擎模块和远程智能监控中心模块,显著提升了污水管道泄漏巡检的智能化水平和效率,对泄漏的精准识别和定位,全方位记录巡检数据,能够根据实时数据和环境信息自主调整巡检策略,为城市污水管道的管理和维护提供了更加高效、智能的解决方案;

25、2.本发明通过设置电动推杆、横板、螺纹套、竖杆和搅拌杆,能够使螺纹套竖向移动,使竖杆带动搅拌杆旋转,进而对物料箱内腔的修补涂料进行搅拌混合,避免物料箱内腔修补涂料长时间产生沉淀和凝固,同时便于修补剂的混合均匀加工,通过设置输送泵和电动出料阀,便于输送物料箱内腔的修补涂料,将其排出到管道泄漏处,对管道进行临时简易修补;

26、3.本发明通过设置弹簧伸缩杆、卡块和卡槽,使卡块与卡槽卡接,对平板进行固定,进而对修补机构进行定位安装,同时便于修补机构的拆卸,便于对无人机本体和修补机构分离存储携带;

27、4.本发明通过设置的斜板、横杆、螺旋槽、套管、导杆和l型板和螺纹管,能够使l型板旋转,进而调节无人机本体的倾斜角度,便于调节监控装置本体的角度,便于对不同的位置进行监控,增大了监控范围,同时便于监控装置本体的拆卸,便于对监控装置本体进行更换维护。



技术特征:

1.一种无人机辅助污水管道泄漏巡检系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种无人机辅助污水管道泄漏巡检系统,其特征在于,包括自主决策与动态路径规划模块:无人机配备自主决策模块,根据实时检测数据和ai预测结果动态调整巡检路径。

3.根据权利要求2所述的一种无人机辅助污水管道泄漏巡检系统,其特征在于,包括无人机集群协同作业模块:支持多台无人机协同巡检,通过分布式ai算法分配任务、共享数据。

4.根据权利要求3所述的一种无人机辅助污水管道泄漏巡检系统,其特征在于,所述无人机协同巡检包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的一种无人机辅助污水管道泄漏巡检系统,其特征在于,建立应急响应机制,当无人机集群在巡检过程中遇到突发情况时,包括电量不足、机械故障,迅速采取应急措施,确保无人机和巡检任务的安全。

6.一种无人机辅助污水管道泄漏巡检装置,使用如权利要求5所述的无人机辅助污水管道泄漏巡检系统,其特征在于,无人机巡检模块包括无人机本体(1),所述无人机本体(1)的底部连接有修补机构(2),所述修补机构(2)包括物料箱(20),所述物料箱(20)的底部连通有输送泵(21),所述输送泵(21)的底部连通有电动出料阀(22),所述物料箱(20)的顶部贯穿安装有竖杆(23),所述竖杆(23)的底部贯穿至物料箱(20)的内腔,所述竖杆(23)的表面连接有搅拌杆(24),所述物料箱(20)的顶部连通有加料管(25)。

7.根据权利要求6所述的一种无人机辅助污水管道泄漏巡检装置,其特征在于,所述加料管(25)的顶部螺纹套设有管盖,所述竖杆(23)的表面套设有螺纹套(26),所述竖杆(23)的表面设置有与螺纹套(26)配合使用的外螺纹,所述螺纹套(26)与竖杆(23)螺纹连接,所述竖杆(23)的顶部连接有限位板(27),所述螺纹套(26)的表面连接有横板(28),所述横板(28)的顶部连接有电动推杆(29)。

8.根据权利要求7所述的一种无人机辅助污水管道泄漏巡检装置,其特征在于,所述物料箱(20)的两侧均连接有竖板(210),左侧的竖板(210)表面开设有导向孔(211),所述竖板(210)的顶部连接有平板(212),所述平板(212)的两侧均开设有卡槽(214),所述卡槽(214)的内腔卡接有卡块(215),所述卡块(215)远离平板(212)的一侧连接有弹簧伸缩杆(213),所述弹簧伸缩杆(213)的顶部与无人机本体(1)连接。

9.根据权利要求8所述的一种无人机辅助污水管道泄漏巡检装置,其特征在于,左侧的竖板(210)表面设置有调节机构(3),所述调节机构(3)包括斜板(30),所述横板(28)的左侧贯穿导向孔(211)并与斜板(30)通过转轴连接,左侧的竖板(210)的表面连接有横杆(31),所述横杆(31)的表面套设有螺旋槽(32),所述横杆(31)的表面套设有套管(33),所述套管(33)的表面贯穿连接有导杆(34),所述导杆(34)的底部延伸至螺旋槽(32)的内腔,所述导杆(34)的顶部通过转轴与斜板(30)连接。

10.根据权利要求9所述的一种无人机辅助污水管道泄漏巡检装置,其特征在于,所述横杆(31)的左侧连接有l型板(35),所述l型板(35)的底部连接有螺纹管(36),所述螺纹管(36)的底部螺纹连接有监控装置本体(37),右侧的竖板(210)的右侧连接有连接板(4),所述连接板(4)的底部连接有刮板(5)。


技术总结
本申请提供了一种无人机辅助污水管道泄漏巡检系统及装置,涉及污水管道泄漏巡检领域,无人机巡检模块:配备有飞行控制系统和自主避障系统,灵活穿梭于复杂污水管道环境;多模态传感器阵列模块:集成可见光摄像头、红外热成像仪、激光测距仪、气体传感器和声学传感器,多维度数据采集。本申请通过设置的无人机巡检模块、多模态传感器阵列模块、AI智能分析引擎模块和远程智能监控中心模块,显著提升了污水管道泄漏巡检的智能化水平和效率,对泄漏的精准识别和定位,全方位记录巡检数据,能够根据实时数据和环境信息自主调整巡检策略,为城市污水管道的管理和维护提供了更加高效、智能的解决方案。

技术研发人员:刘恢弘,易志,韩涛,雷磊,张威,刘勇,杨浩东
受保护的技术使用者:重庆市三峡生态环境技术创新中心有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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