基于物联网的管道检测机器人研究与应用

９６

给水排水

Ｖｏｌ

畅

４０

Ｎｏ

．

１０

２０１４

基于物联网的管道检测机器人研究与应用

祝

赫

１

田

梦

１

郑洪标

２

（１

中国地质大学

（

武汉

）

，

武汉

４３００７４

；２

武汉中仪物联技术有限公司

，

武汉

４３００７４）

摘要

针对目前地下管道检测缺陷定位难

、

数据处理繁琐

，

传统检测方式难以满足工程需求的

问题

，

提出采用基于物联网的管道检测机器人

。

介绍了该管道检测机器人的工作原理

、

结构组成和

功能

，

并结合工程实例

，

介绍了其在实际工程中的应用情况

。

实践表明

，

该管道检测机器人通过硬件

设备和分析软件的搭配运行

，

可实现对管道内壁的精确检测

，

提供电子地图查阅功能

，

并自动生成管

道检测报告

，

为市政部门提供管道修复和经济分析的可靠依据

。

关键词

管道检测

机器人

物联网

地下管道网络是城市

“

血脉

”

，

随着城市年龄的

增加和地下管道的老化

，

我国各大城市给排水管道

爆裂事故频发

，

给城镇居民的正常生活带来了严重

干扰

［１］

。

目前国内常用的管道检测评价技术主要包

括

：

人工检视

、

声纳法

［２

］

、

潜望镜法

［３］

等

，

其无法进行

管道缺陷处的精确定位

，

更多依赖于检测人员经验

；

另外

，

传统管道机器人检测系统

，

仅仅是对管道内部

的情况进行影像监测及视频文件的存储操作

［４

］

，

对

于大面积管道视频数据处理时

，

采用人工判读分析

方法工作效率低

［５

］

。

为了提高地下管道检测的效率和精度

，

本文介

绍一种基于物联网的管道检测机器人

（

以下简称管

道检测机器人

）

，

可详细记录管道内部情况

，

实现视

频数据判读

，

自动生成检测报告及检测结论

，

提供了

安全环保

、

高效节能的无损检测服务

。

１

管道检测机器人设计

１

畅１

工作原理

该管道检测机器人结合传统的管道视频检测系

统

、

ＧＩＳ

技术和新兴的物联网技术以及图形处理技

术等

，

采集视频检测数据

，

通过相关软件系统进行视

频处理

，

将各类管道检测数据实时上报至管道检测

数据服务器进行分类保存

。

机器人硬件部分下放到管道内部后

，

地面操纵

人员通过工程要求控制爬行器的移动

，

而爬行器搭

载的镜头通过照明等在管壁上投射的光圈进行成

像

［６

］

，

同时通过爬行器上的传感器感知爬行器在管

道中的情况

。

得到视频检测数据及爬行器情况数据

后通过电缆盘传到主控制器上

，

得到的视频检测数

据储存在存储卡中

，

而主控制器的屏幕上可显示管

道内部情况

［７

］

。

将各类管道检测数据实时上报至管

道检测数据服务器进行分类保存

。

经过各类软件进

行分析处理后的检测结论

（

如判读分析报告

）

、

工程

成果数据

（

管道内壁

３

Ｄ

视图

，

管道内壁倾斜情况缺

陷

）

，

可按照接口定义的规范进行录入和上传

。

通过

分析视频检测数据所得的结果

（

判读报告

、

３

Ｄ

管道

内壁图

）

并结合物联网进行任务指派等工程决策

。

（２）

通过笔架山水厂投药量优化试验

，

在试验期

的生产条件下

，

ＰＡＭ

最佳投药量为

３畅０

～

３

畅

５

ｋｇ

／

ｔＤＳ

。

原水水质变化

、

絮凝沉淀池排泥

、

滤池反冲洗

工艺参数调整时

，

均应进行现场测定

，

确保投药量为

最优状态

。

（３）

在储泥池运行工况稳定的情况下

，

板框压滤

机的进泥浓度与其滤液浊度有一定的相关性

，

在实

际生产中不宜让浓缩池的出泥含固率过高

，

防止投

药量过高使

ＰＡＭ

药剂与污泥混合效果减弱

，

影响