强酸蒸汽管道巡检装置及方法

本发明涉及巡检系统领域，具体涉及强酸蒸汽管道巡检装置及方法。

背景技术：

1、电厂内存在大量的管道设施，设施众多、管道分布情况复杂，管道的稳定运行是电厂安全生产的基础。由于电厂设备检测环境嘈杂、监测周期短，巡检工作较为繁重，电厂管道中的强酸管道和蒸汽管道是重点监测对象，强酸、蒸汽的滴漏泄漏等现象不仅会影响设备的正常运行，还会对周边环境产生较大影响，威胁电厂设备的运行安全和工作人员的安全。现有用于电厂的管道异常检测多采用图像的分析方式，当检测到异常情况时只能进行报警，而无法对异常情况进行相应的处置，当出现强酸、蒸汽泄漏时，若不能及时处置，会导致事故的快速蔓延，造成损失的扩大。

2、中国专利（公开号：cn113028303a）中公开了一种铁路给水管网检漏机器人，其本体带动可伸缩折叠机械臂沿着铁轨移动，机械臂末端设有监测铁轨沿线的检测元件，通过噪声和视觉等传感器获取数据，从而监测给水管网是否漏损。但这款机器人的应用场景并非是电厂内的管路，因为一方面铁路给水管路多为平直结构，电厂内存在大量的弯折位置、竖直和水平转换管路等复杂管网，当巡检设备沿跟随管道分布的轨道运行时，需要能够越过轨道上的弯曲位置、螺旋爬升位置等处于非直线状态下的轨道；另一方面，铁路给水管路等只进行泄漏点的识别定位，并未进行处置，这就使得其巡检设备的长度较短、重量较小，使其能够在轨道上稳定运行，但这样的结构设计无法适用于电厂内强酸管道、蒸汽管道的泄漏处置过程。并且，即使现有的巡检设备外挂简单的处置结构，在弯折位置、竖直和水平转换管路较为复杂的电厂管网下，也无法协调处置结构和检测结构的运行过程，这会导致巡检设备难以在轨道上稳定运行，也无法实现准确的泄漏识别和泄漏处置。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供强酸蒸汽管道巡检装置及方法，通过柔性铰链连接相分离的检测节段和处置节段，使其适应复杂的轨道分布情况，分散重量以提高巡检时沿轨道的运动能力，利用相对位置定位组件来获取检测组件和处置组件的相对位置，从而将检测组件获取的泄漏处位置转换为处置组件与泄漏处的位置，使处置组件与检测组件相对位置不固定的情况下，仍能够使其工作部分准确到达泄漏位置并进行处置，提高处置效果。

2、本发明的第一目的是提供一种强酸蒸汽管道巡检装置，采用以下方案：

3、包括：

4、行走组件，包括通过柔性铰链连接的检测节段和处置节段，检测节段和处置节段分别安装于轨道并同时沿轨道运行；

5、相对位置定位组件，包括拉线传感器和控制器，拉线传感器设有至少三个，沿行走组件运动方向的周向间隔分布；拉线传感器用于获取其安装位置处检测节段和处置节段的间距并发送至控制器，控制器用于计算检测节段和处置节段的相对位置；

6、检测组件，安装于检测节段，用于识别并定位管道泄漏位置；

7、处置组件，安装于处置节段，设有工作部分，用于处置管道泄漏位置。

8、进一步地，所述拉线传感器分为两组，每组至少两个，其中一组沿水平方向间隔分布，另一组沿竖直方向间隔分布。

9、进一步地，所述拉线传感器的传感器部分安装于检测节段/处置节段，拉线传感器的拉线部分延伸至处置节段/检测节段并固定。

10、进一步地，所述行走组件还包括驱动机构和行走机构，驱动机构安装于检测节段/处置节段，行走机构安装于处置节段/检测节段，驱动机构通过万向节接入行走机构，行走机构的行走轮配合轨道。

11、进一步地，所述行走组件还包括导向轮，导向轮与行走机构安装于相异的行走组件节段，导向轮配合轨道。

12、进一步地，所述检测组件包括摄像头和声波传感器，摄像头用于获取图像数据并发送至控制器，声波传感器用于获取声波数据并发送至控制器。

13、进一步地，所述处置组件包括机械臂和工作部分，机械臂一端连接于处置节段，另一端连接工作部分。

14、进一步地，所述工作部分包括水箱和喷雾元件，水箱通过柔性管连接喷雾元件，喷雾元件安装于机械臂末端，水箱安装于检测节段。

15、本发明的第二目的是提供一种如第一目的所述的强酸蒸汽管道巡检装置的工作方法，包括：

16、行走组件带动检测组件、处置组件沿轨道运行，检测组件识别并定位管道泄漏位置；

17、通过相对位置定位组件的拉线传感器获取检测节段和处置节段的相对位置，计算管道泄漏位置和处置节段上处置组件的相对位置；

18、处置组件的工作部分移动至管道泄漏位置，对管道泄漏位置进行处置；

19、处置完成后，行走组件继续沿轨道移动，对管道进行巡检。

20、进一步地，获取检测节段和处置节段的相对位置后，判断行走组件所运行轨道处的坡度状态，依据坡度调节行走组件的运行状态。

21、与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：

22、（1）针对目前巡检设备难以适用于电厂内强酸蒸汽管道泄漏检测和处置的问题，通过柔性铰链连接相分离的检测节段和处置节段，使其适应复杂的轨道分布情况，分散重量以提高巡检时沿轨道的运动能力，利用相对位置定位组件来获取检测组件和处置组件的相对位置，从而将检测组件获取的泄漏处位置转换为处置组件与泄漏处的位置，使处置组件与检测组件相对位置不固定的情况下，仍能够使其工作部分准确到达泄漏位置并进行处置，提高处置效果。

23、（2）采用柔性铰链建立检测节段和处置节段之间的连接，允许检测节段和处置节段之间存在相对偏移，使检测节段和处置节段之间形成夹角而非保持直线状态，这种柔性连接的特性使得强酸蒸汽管道巡检设备在行走过程中能够更好地适应管道弯曲位置，从而提高了设备在复杂环境中的适应性。

24、（3）通过拉线传感器，判断当前轨道的坡度，根据坡度调整驱动机构的运行速度，从而确保整机在垂直管道中的螺旋上升式检查过程中能够平稳运行，避免因速度不当导致的颠簸或失稳，提升巡检作业的效率，还能确保采集到的图像和数据更加准确可靠，能够稳定运行于管道中的复杂环境。

技术特征：

1.强酸蒸汽管道巡检装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的强酸蒸汽管道巡检装置，其特征在于，所述拉线传感器分为两组，每组至少两个，其中一组沿水平方向间隔分布，另一组沿竖直方向间隔分布。

3.如权利要求2所述的强酸蒸汽管道巡检装置，其特征在于，所述拉线传感器的传感器部分安装于检测节段/处置节段，拉线传感器的拉线部分延伸至处置节段/检测节段并固定。

4.如权利要求1所述的强酸蒸汽管道巡检装置，其特征在于，所述行走组件还包括驱动机构和行走机构，驱动机构安装于检测节段/处置节段，行走机构安装于处置节段/检测节段，驱动机构通过万向节接入行走机构，行走机构的行走轮配合轨道。

5.如权利要求4所述的强酸蒸汽管道巡检装置，其特征在于，所述行走组件还包括导向轮，导向轮与行走机构安装于相异的行走组件节段，导向轮配合轨道。

6.如权利要求1所述的强酸蒸汽管道巡检装置，其特征在于，所述检测组件包括摄像头和声波传感器，摄像头用于获取图像数据并发送至控制器，声波传感器用于获取声波数据并发送至控制器。

7.如权利要求1所述的强酸蒸汽管道巡检装置，其特征在于，所述处置组件包括机械臂和工作部分，机械臂一端连接于处置节段，另一端连接工作部分。

8.如权利要求7所述的强酸蒸汽管道巡检装置，其特征在于，所述工作部分包括水箱和喷雾元件，水箱通过柔性管连接喷雾元件，喷雾元件安装于机械臂末端，水箱安装于检测节段。

9.一种如权利要求1-8中任一项所述强酸蒸汽管道巡检装置的工作方法，其特征在于，包括：

10.如权利要求9所述的强酸蒸汽管道巡检装置的工作方法，其特征在于，获取检测节段和处置节段的相对位置后，判断行走组件所运行轨道处的坡度状态，依据坡度调节行走组件的运行状态。

技术总结本发明提供强酸蒸汽管道巡检装置及方法，涉及巡检系统领域，针对目前巡检设备难以适用于电厂内强酸蒸汽管道泄漏检测和处置的问题，通过柔性铰链连接相分离的检测节段和处置节段，使其适应复杂的轨道分布情况，分散重量以提高巡检时沿轨道的运动能力，利用相对位置定位组件来获取检测组件和处置组件的相对位置，从而将检测组件获取的泄漏处位置转换为处置组件与泄漏处的位置，使处置组件与检测组件相对位置不固定的情况下，仍能够使其工作部分准确到达泄漏位置并进行处置，提高处置效果。技术研发人员：夏岩,杜劲,苏国胜,张培荣,孙玉晶,许崇海,苏伟光受保护的技术使用者：齐鲁工业大学（山东省科学院）技术研发日：技术公布日：2024/7/4