[发明专利]一种悬浮式超广角管道巡检装置及方法

说明书

本发明公开了一种悬浮式超广角管道巡检装置及方法，通过在巡检壳体外圈整列安装有六组数据采集装置，六组数据采集装置均匀设置于同一球面上，巡检壳体外侧设置有用于提供飞行的飞行动力装置，巡检壳体内设有控制装置，控制器连接于定位装置、数据采集装置和飞行动力装置，采用驱动电机驱动实现悬空飞行，悬浮于承压管道表面，运动过程通过六组数据采集装置对管道内壁面或外壁面进行无视野死角的拍摄，从而获取得到管道内部图像信息，通过无线网络将获取的信息传输至计算机进行匹配，完成管道损伤诊断、定位、损伤严重性预警工作，结构简单，采用悬空飞行结构，避免了与管道内壁接触，同时采用六组数据采集装置实现多方位图像采集，获取图像信息。

技术领域

本发明涉及管道探伤检测领域，具体涉及一种悬浮式超广角管道巡检装置及方法，用于实现对管道内外损伤的快速巡检、定位、预警。

背景技术

随着能源行业普遍朝着大容量化、高参数化发展，工质输运系统中各承压管道的负荷越来越高，管道工作环境越来越严苛，其出现的损伤类型越来越多、损伤程度趋于复杂。承压管道的损伤通常定义为承压部件在外部机械力、环境介质、热作用等单独或共同作用下，造成材料的性能下降、结构不连续或承载能力下降。常见的承压管道损伤可简单分类为：管道因超压而引起的过度变形、焊接缺陷引起低应力脆断而形成裂纹、环境或介质进行腐蚀破坏或形成腐蚀产物、交变载荷作用下产生疲劳破坏而形成裂缝、高温高压环境造成材料发生蠕变行为等。承压管道的损伤具有随机性与难以预见性，因此工业生产过程中，每隔一定年限对承压管道及其部件进行检修是对生产安全性与经济性的重要保证。

射线检测是传统的管道检测方法，但是实际的检测过程中，其检测仪器自身重量大、在管道内无法移动、难以获得良好的照射角度、射线对人体的危害性等弊端是无法忽视的。因此，亟需一种质量小、灵活性强、对人体无危害性并能实现无探查死角的管道探伤装置。

当前已有的新型管道探伤方法是用管道探伤仪进行探查，但是现存管道探伤仪存在如下问题：(1)只具备单侧探查的能力，即巡检装置只能对管内侧或者管外侧进行探查，不具备对管道内外全方面的探查功能；(2)直接与被检管道接触，即无论是轮式、履带式等由电动机驱动巡检装置或者利用压差驱动的紧贴式巡检装置都要和管道的损伤或腐蚀产物直接接触，这会造成巡检装置的磨损与污染，大大降低装置的使用寿命，同时也会造成探伤视角的缺失，造成管道损伤探查的遗漏；(3)运动能力不足。面对复杂形状的管道系统，例如竖直管道，现有管道探伤仪往往难以实现多自由度移动(4)探伤视角不够，即探伤仪运动过程中存在转弯和旋转运动，现有的摄像式探伤仪易丢失拍摄视野，超声波式探伤仪的超声探头也很难实现沿着管壁发射超声波，因此探伤精度不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种悬浮式超广角管道巡检装置，以克服现有技术的不足，可实现对承压管道内外壁面损伤快速巡检、实时定位、及时预警的管道探伤装置。

一种悬浮式超广角管道巡检装置，包括巡检壳体，巡检壳体外圈整列安装有六组数据采集装置，六组数据采集装置均匀设置于同一球面上，巡检壳体外侧设置有用于提供飞行的飞行动力装置，巡检壳体内设有控制装置，控制装置包括系统控制器和定位装置，控制器连接于定位装置、数据采集装置和飞行动力装置。

进一步的，飞行动力装置包括阵列固定于巡检壳体外侧的支撑杆，支撑杆的端部固定安装有驱动电机，驱动电机的驱动轴连接有螺旋桨叶片。

进一步的，巡检壳体为球体状结构。

进一步的，数据采集装置采用微型超广角摄像机，微型超广角摄像机连接于系统控制器，系统控制器连接有无线传输模块。

进一步的，数据采集装置连接数据处理控制器，飞行动力装置连接有动力控制处理器，数据处理控制器和动力控制处理器均连接于系统控制器。

进一步的，巡检壳体采用透明材料。

进一步的，巡检壳体内安装有照明模块。