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一种新型管道检测机器人系统

工业管道系统已广泛应用于工业、农业、和日常生活等领域。城市油气管道长期被埋在地下,容易产生外部腐蚀。这些腐蚀通常是由土壤中的水和化学试剂引起的,会造成管材失效。另外,焊接部分的裂缝以及源于第三方机构(例如建筑、电力、污水处理厂)的损坏也被视为管道失效的主要原因。在检测城市天然气管道过程中,管内探测需要自主检测设备在管内移动检测。今天管材展小编带大家了解一下一种新型管道检测机器人系统。

管道检测机器人是一种可沿管道内行走的机构,它可以携带一种或多种传感器及操作装置(如CCD摄像机、位置和姿态传感器、超声传感器、涡流传感器、管道清理装置、管道裂纹及管道接口焊接装置、防腐喷涂装置、简单的操作机械手等) ,在操作人员的远距离控制下进行一系列的管道检测维修作业. 因此,是一种避免开掘式检测的较为理想的管道自动化检测设备。

最新技术使机器人足够小,足以穿过直径为4英寸的管道。大多数系统中都有机器人,由于弹簧和蜗杆的作用,机器人的驱动蜗轮被压靠在管内壁面上。叫做MOGRER的机器人,它典型的设计是类似于剪刀的三个蜗轮结构,一个在关节处,另两个在肢体的末端,它已经在油气行业的应用中商业化了。此外Fujiwaraet、Taguchi和Kawarazaki也采取了相似的做法。Kawarazaki等人开发了具有磁性轮移动的机器人,而且在转向中具有特殊功能。最近,Hiroseetal对迄今为止研制的各种管内检查机器人的产品做了总结。

关于燃气管道机器人的研究始于20世纪40年代,由于70年代的微电子技术、计算机技术、自动化技术的发展和进步,管道检测机器人技术于90年代初得到了迅猛发展并接近于应用水平,日本研制的管道检测机器人系统只适用于管径为200 mm的管道,而且一次作业检测距离不大于500 m; 德国Kunt ze等采用四轮独立伺服驱动方案研制成管道检测机器人系统KARO,该机器人系统只能实现对200 mm管径的地下输水管道的检测, 一次检测距离达到400 m,系统采用拖缆控制方式。

本文的机器人样机的主要性能指标可达国内先进水平,一次操作可达1000米,结构也较简单,尺寸小,工作可靠,特别适用于管径为400mm到650mm的管道。

管道检测机器人系统设计

该管道检测机器人分为机器人在管内运行的主体部分和监控检测管道状态的地面工作站部分。

管道内机器人主体部分由机器人移动机构、传感器系统、控制机器人系统、照明系统等组成。照明光源和CCD摄像头、变压器和开关电源及步进电机的驱动器、嵌入式计算机系统等都安装在管道机器人的移动机械上。机器人主体的结构如图1。

地面工作站由IVECO汽车、控制柜、工业控制计算机、收/放线装置、控制电缆和车载备用电源等组成.。地面工作站和管道内机器人之间,通过光纤利用TCP /IP协议进行实时地通讯,向操作者传递相应的管道内部信息和机器人运行状况。整个系统也可以进行有线远程操作,操作者可以设置控制柜的按钮,例如在用户界面上设置运行速度和方向等指令,也能手动控制机器人运行的速度,以给定的速度。

今天管材展小编就介绍到这里,更多管材行业资讯请关注管材展。


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