一种管道清理及回收设备的制作方法

本发明涉及管道清理技术领域，尤其涉及一种管道清理及回收设备。

背景技术：

在管道中输送自然水源过程中，水通常保持稳定快速流动状态，同时对管道内壁产生持续影响，主要影响有腐蚀、生物附着和杂质积聚。腐蚀产生的原因有气蚀现象、自然腐蚀、生物腐蚀等，管道中生物附着主要有淡菜附着、藻类附着等。杂质积聚主要在管道连接处或者管道底部产生杂物积聚或者泥沙积聚，这些非人为因素产生的管道状况的改变，会引起如下问题：一是输水管道破裂泄露；二是管道水阻增大，水流量减少，输水效率降低，能源损失增大；三是水质变差，易产生致病菌。

现有对输水管道的清理方式有两种，一是停水人工检测，停水人工通过毛刷或者铲子刷扫铲除清除，这种方式因为需要关闸停水，导致能耗损失大、水供应不连续，而且因为人工进行大面积、大范围清除，效率极低、而且存在作业危险性；二是采用人工操作清理机器，同样需要停水作业，导致输水间断性。这两种方式对管道的清理花费时间长且效率低。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种管道清理及回收设备，用于解决现有对输水管道的清理需要花费时间长、能耗损失大且效率低的技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种管道清理及回收设备，包括移动主体、高压清理装置和污物回收装置；

所述移动主体，用于支撑所述高压清理装置和污物回收装置，并带动所述高压清理装置和所述污物回收装置移动；

所述高压清理装置，设置在所述移动主体上并用于输出高压水对管道进行清理；

所述污物回收装置，设置在所述移动主体上并用于对管道清理部位的污物进行回收。

优选地，所述高压清理装置包括抽水元件、调速元件、调压元件、输水管道和喷射元件，所述抽水元件与所述输水管道连接，所述抽水元件与所述喷射元件之间通过所述输水管道连接，所述调速元件和所述调压元件安装在所述抽水元件与所述喷射元件之间连接的所述输水管道上；所述调速元件用于对所述输水管道的水流速度进行调节，所述调压元件用于对所述输水管道的水压进行调节。

优选地，所述高压清理装置包括机械手，所述输水管道设置在所述机械手内部，所述喷射元件设置在所述机械手的末端。

优选地，所述污物回收装置包括污物回收罩、回收管道和污物回收箱，所述污物回收罩设置所述机械手的末端并包裹所述喷射元件；所述回收管道用于回收清理的污物，所述回收管道的一端设置在所述污物回收罩上，所述回收管道的另一端设置在所述污物回收箱中。

优选地，所述污物回收箱用于对回收的污物进行过滤、烘干，所述污物回收箱包括污物回收壳体以及设置在所述污物回收壳体上的过滤通道、收集元件、传送元件和烘干元件，所述过滤通道的输入口与所述回收管道连接，所述收集元件位于所述过滤通道下方，所述收集元件固定设置在所述传送元件上，所述烘干元件位于所述传送元件下方；所述污物回收罩的污水通过所述回收管道输送至所述过滤通道，所述过滤通道对污水进行过滤将过滤的污物掉落至所述收集元件上，所述传送元件将所述收集元件传送至所述烘干元件上方并将所述收集元件中的污物放置在所述烘干元件中，所述烘干元件对其污物进行烘干。

优选地，所述过滤通道上设置有至少三个过滤不同大小污物的过滤网以及对所述过滤网进行清理的清理元件，所述清理元件包括毛刷已经驱动所述毛刷运行的驱动源。

优选地，该管道清理及回收设备包括用于摄取管道内部图像的摄像装置，所述摄像装置安装在所述污物回收罩的顶部。

优选地，该管道清理及回收设备包括用于给所述摄像装置提供光照亮度的照明元件，所述照明元件安装在所述机械手上。

优选地，该管道清理及回收设备包括用于控制所述移动主体、所述高压清理装置、所述污物回收装置、所述摄像装置和所述照明单元运行的控制装置和远程监控平台，所述控制装置与所述远程监控平台通过通信模块连接。

优选地，该管道清理及回收设备包括用于驱动所述移动主体移动的集成推力器，所述移动主体的底端设置有移动的从动轮和转向轮。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：该管道清理及回收设备包括移动主体、高压清理装置和污物回收箱；移动主体用于支撑所述高压清理装置和污物回收箱，并带动高压清理装置和污物回收箱移动；高压清理装置设置在移动主体上并用于输出高压水对管道进行清理；污物回收箱设置在移动主体上并用于对管道清理部位的污物进行回收。该管道清理及回收设备能够通过移动主体在管道中移动，对管道中需要清理的部位采用高压清理装置进行清理，对清理后的污物和废水采用污物回收箱进行回收；采用该管道清理及回收设备对管道进行清理，清理的效率高且不需要花费太多的时间；解决了现有对输水管道的清理需要花费时间长、能耗损失大且效率低的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例所述的管道清理及回收设备的结构示意图。

图2为本发明实施例所述的管道清理及回收设备中高压清洗装置的结构示意图。

图3为本发明实施例所述的管道清理及回收设备中机械手末端的结构示意图。

图4为本发明实施例所述的管道清理及回收设备的污物回收罩的结构示意图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

本申请实施例提供了一种管道清理及回收设备，用于解决了现有对输水管道的清理需要花费时间长、能耗损失大且效率低的技术问题。

实施例一：

图1为本发明实施例所述的管道清理及回收设备的结构示意图。

如图1所示，本发明实施例提供了一种管道清理及回收设备，包括移动主体10设置在移动主体10上的高压清理装置20和污物回收装置30。

在本发明实施例中，移动主体10主要是用于支撑高压清理装置20和污物回收装置30，并带动高压清理装置20和污物回收装置30移动。

需要说明的是，该管道清理及回收设备还包括用于驱动移动主体10移动的集成推力器，集成推力器主要是由电机组成的。移动主体10采用轮胎式的机器人，移动主体10的底端面上安装有从动轮和转向轮，从动轮上设置有电动刹车装置。移动主体10的移动采用推动轮胎移动，通过电机带动轮胎运行使移动主体10运动。若将该管道清理及回收设备在管道中运行，移动主体10的运动方向是通过控制转向轮实现，转向轮由一个舵机带动转动。在本实施例中，从动轮和转向轮采用磁性特制的轮子，确保移动主体10在移动过程中与金属管道有良好的接触摩擦力。该管道清理及回收设备可以通过移动主体10按照不同的运动速度进行移动和停留，当移动主体10停留的时候，要求它实现稳定停着，避免管道的水流扰动引起清理的不稳定。

在本发明实施例中，该管道清理及回收设备可以通过在移动主体10设置姿态传感器、轮速传感器、转角传感器进行检测移动主体10移动的状态，从而控制集成推力器中电机的力矩和电动刹车装置的电动刹车力，实现控制移动主体10的速度。该管道清理及回收设备可以通过姿态传感器、轮速传感器获得移动主体10的行走路径。

在本发明实施例中，高压清理装置20主要用于输出高压水对管道进行清理。

需要说明的是，该管道清理及回收设备通过移动主体10将高压清理装置20移动到管道需要清理的部位进行高压清理。

在本发明实施例中，污物回收装置30主要用于对管道清理部位的污物进行回收。

需要说明的是，该管道清理及回收设备通过污物回收装置30回收高压清理装置20清理管道的污物和清理后的废水，污物回收装置30还将回收的废水和污物进行处理，将处理后的废水进行重复利用。

本发明的管道清理及回收设备的整体结构紧凑，污物回收率高。

本发明提供的一种管道清理及回收设备包括移动主体、高压清理装置和污物回收箱；移动主体用于支撑所述高压清理装置和污物回收箱，并带动高压清理装置和污物回收箱移动；高压清理装置设置在移动主体上并用于输出高压水对管道进行清理；污物回收箱设置在移动主体上并用于对管道清理部位的污物进行回收。该管道清理及回收设备能够通过移动主体在管道中移动，对管道中需要清理的部位采用高压清理装置进行清理，对清理后的污物和废水采用污物回收箱进行回收；采用该管道清理及回收设备对管道进行清理，清理的效率高且不需要花费太多的时间；解决了现有对输水管道的清理需要花费时间长、能耗损失大且效率低的技术问题。

图2为本发明实施例所述的管道清理及回收设备中高压清洗装置的结构示意图，图3为本发明实施例所述的管道清理及回收设备中机械手末端的结构示意图。

如图1和图2所示，本发明的一个实施例中，高压清理装置20包括抽水元件22、调速元件23、调压元件24、输水管道25和喷射元件26，抽水元件22与喷射元件26之间通过输水管道25连接，调速元件23和调压元件24安装在抽水元件22与喷射元件26之间连接的输水管道25上；调速元件23用于对输水管道25的水流速度进行调节，调压元件24用于对输水管道25的水压进行调节。

需要说明的是，抽水元件22优先选用高压水泵，调压元件24优先选用调压阀，喷射元件26优先选为高压喷枪；输水管道25优先选用软管，输水管道25主要用于输送水。该高压清理装置20主要是根据清洗的要求通过调压元件24对输水管道25的水压进行调节，以实现良好的清洗效果。在本实施例中，抽水元件22通过输水管道25从移动本体10外的管道抽水，输水管道25的注入口设置有过滤网。

如图3所示，在发明本实施例中，喷射元件26上设置至少三个用于控制方向的小喷嘴27，小喷嘴27的流量通过调速元件23控制，通过小喷嘴27的喷射水流的反向推力改变喷射元件26的方向；调速元件23主要是通过改变输水管道25的面积控制小喷嘴27的流速。

需要说明的是，高压清理装置20通过三个可以调节角度的高压小喷嘴27清洗管道，提高清洗效率。

在本发明的一个实施例中，高压清理装置20包括机械手28，输水管道25设置在机械手28内部，喷射元件26设置在机械手28的末端。

需要说明的是，机械手28优先选用多轴机械手，多轴机械手能够携带喷射元件26到达需要清理管道的正中心。

图4为本发明实施例所述的管道清理及回收设备的污物回收罩的结构示意图。

如图1至图4所示，在本发明的一个实施例中，污物回收装置30包括污物回收罩31、回收管道32和污物回收箱33，污物回收罩31设置机械手28的末端并包裹喷射元件26；回收管道32用于回收清理的污物，回收管道32的一端设置在污物回收罩31上，回收管道32的另一端设置在污物回收箱33中。

需要说明的是，污物回收罩31上设置有两条回收管道32，污水通过回收管道32进入污物回收箱33中进行过滤处理。在本实施例中，污物回收装置30包括抽水泵34，抽水泵34用于将污物回收罩31中清洗废水通过回收管道32抽回至污物回收箱33中。

如图4所示，在本发明实施例中，污物回收箱33用于对回收的污物进行过滤、烘干，污物回收箱33包括污物回收壳体331以及设置在污物回收壳体331上的过滤通道332、收集元件333、传送元件334和烘干元件335，过滤通道332的输入口与回收管道32连接，收集元件333位于过滤通道332下方，收集元件333固定设置在传送元件334上，烘干元件335位于传送元件334下方；污物回收罩31的污水通过回收管道32输送至过滤通道332，过滤通道332对污水进行过滤将过滤的污物掉落至收集元件333上，传送元件334将收集元件333传送至烘干元件335上方并将收集元件334中的污物放置在烘干元件335中，烘干元件335对其污物进行烘干。过滤通道332上设置有至少三个过滤不同大小污物的过滤网336以及对过滤网336进行清理的清理元件，清理元件包括毛刷337已经驱动毛刷337运行的驱动源338。

需要说明的是，在喷射元件26的周围设计了污物回收罩31，污物回收罩31包围了喷射元件26的清洗范围，在高压清洗的过程中，污物回收罩31有效避免了管道的污物被随意的冲洗到管道中，从而造成二次污染。驱动源338优先选用螺旋桨。在本实施例中，通过回收管道32回收的污物和废水进入污物回收箱33后经过三重过滤网336过滤，部分污物会落到下方收集元件333中，但有部分细腻的污物会黏附在过滤网336上，影响过滤工作，为此，在过滤网36前设置用螺旋桨带动的毛刷337对过滤网336进行清理。污物回收箱33将回收污物与废水分离，实现废物利用。过滤通道332的输出口裸露在外，将过滤后的水排到管道中，能够让水重复使用。

在本发明实施例中，传送元件334可以为传送带，传送元件334上设置有压力传感器，当收集元件333上收集足够多的污物会触传送元件334上设置的压力传感器，启动传送元件334并将污物送往下方的烘干元件335。

在本发明实施例中，烘干元件335的箱体内置烘干管道，通过烘干通道送出的热风对污物进行烘干。

如图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，该管道清理及回收设备包括用于摄取管道内部图像的摄像装置40和用于给摄像装置40提供光照亮度的照明元件50，摄像装置40安装在污物回收罩33的顶部。

需要说明的是，摄像装置40安装在污物回收罩33的顶部，摄像装置40可以为摄像头。照明元件50可以为led高照灯，主要用于清晰拍摄管道。在本实施例中，在污物回收罩33的顶部安装有两个摄像头，起到双目摄像头的作用，可以通过视觉识别测距。在获取当前区域的污物分布后，将当前区域按照控制喷射元件26方向的最小动力划分为几小块区域，保证喷射元件26在一小块区域的运动仅需最小推力即可完成。

在本发明的一个实施例中，该管道清理及回收设备包括用于控制移动主体10、高压清理装置20、污物回收装置30、摄像装置40和照明单元50运行的控制装置和远程监控平台，控制装置与远程监控平台通过通信模块连接。

需要说明的是，控制装置主要用于控制管道清理及回收设备各个部件、元器件的运行，远程监控平台主要用于远程监控管道清理及回收设备的运行。远程监控平台可以为上位机。

在本发明的一个实施例中，要实现对管道清理及回收设备的远程监控，在移动主体10的顶部用一根支撑杆支撑了一个无线通信模块。该管道清理及回收设备通过无线通信模块与上位机连接。操控人员在上位机上通过无线通信实时监控到该管道清理及回收设备的运行状态。由于无线通信模块在水中很难实现视频传输，所以，在管道清理及回收设备上增加安装了有线通信模块，有线通信模块通过有线电缆与上位机直接相连接，操作人员在上位机操控管道清理及回收设备在管道内进行清洗工作。

在本发明的一个实施例中，要实现对管道清理及回收设备的远程监控，在需要清理的管道内埋设了一条有线通信电缆，每隔几百米设计了一个通信接口，配备的通信机器人通过无线通信和通信接口进行通信连接，由配备的通信机器人通过无线方式给通信接口供电，通信机器人携带一条几百米长的有线通信电缆与管道清理及回收设备实现有线直接连接，有线通信电缆在每个管道口通过无线通信模块与上位机进行通信。最终，操作人员在上位机上通过无线+有线相结合的通信方式对管道清理及回收设备进行远程操控。

在本发明的一个实施例中，要实现对管道清理及回收设备的远程监控，管道清理及回收设备安装了无线通信模块，管道中部还布置了多个无人潜艇携带无线通信模块实现信号中继，无人潜艇与每个管道口的无线模块通信一起构建了水下无线通信通道，输水管道口的无线模块再与上位机通信，操作人员在上位机上通过无线通信对管道清理及回收设备进行远程操控，最终实现管道清洗功能。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。