SINGA管道機(jī)器人系統(tǒng)在城市管網(wǎng)管理維護(hù)中的應(yīng)用
深圳市施羅德工業(yè)測控設(shè)備有限公司
一、綜述
本文介紹了管道機(jī)器人的發(fā)展和不同的功能分類，讓大家更多了解現(xiàn)代管道機(jī)器人在城市管網(wǎng)管理維護(hù)中的作用；管道機(jī)器人又稱：“CCTV系統(tǒng)”，主要應(yīng)用在城市排水管網(wǎng)檢測，CCTV管道內(nèi)窺檢測技術(shù)始于20世紀(jì)50-60年代，不斷發(fā)展完善。90年代后期進(jìn)入中國，目前已經(jīng)是排水管道缺陷監(jiān)測的主要工具和手段，隨著科技的不斷進(jìn)步和城市排水管理維護(hù)工作的復(fù)雜性和要求越來越高，針對更復(fù)雜環(huán)境的檢測、清淤、修復(fù)等工作任務(wù)，常規(guī)的電視攝像技術(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足，管道機(jī)器人的功能要求更強(qiáng)大和更加專業(yè)化，本文通過介紹深圳施羅德公司的系列專業(yè)機(jī)器人的不同應(yīng)用，希望給大家一些初步的認(rèn)識和啟發(fā)。
二、SINGA管道機(jī)器人的分類
1、微型管道機(jī)器人
型號：SINGA 100型（六驅(qū)型）
功能：電視攝像檢測，搭載聲納檢測（選配），搭載機(jī)械手（選配），搭載高壓沖洗設(shè)備，牽引修復(fù)裝置等。
適應(yīng)：100mm以上狹小空間電視檢測、管道清淤和管道修復(fù)，
2、便攜式管道檢測機(jī)器人，
型號：SINGA 200
功能：電視攝像檢測，搭載聲納檢測（選配），
適應(yīng)：200mm以上狹小空間電視檢測、管道清淤和管道修復(fù)，
3、搭載型多用途機(jī)器人 ，
型號：S300型
功能：電視攝像檢測，搭載聲納、激光等多維度掃描系統(tǒng)（選配），搭載機(jī)械手（選配），搭載高壓沖洗設(shè)備，牽引修復(fù)裝置等。
適應(yīng)：300mm以上狹小空間電視檢測、管道清淤和管道非開挖修復(fù)。
4、專用型機(jī)器人：
1）、水下機(jī)器人(又稱管道機(jī)器魚）
型號：SINGA F300
功能：水下電視檢測、聲納探測、水下異物提取（配機(jī)械手）
適應(yīng)：地下雨水管道內(nèi)部檢測，自來水管道內(nèi)部檢測，內(nèi)陸湖泊和海洋勘 探，港口航道安全事故和犯罪現(xiàn)場檢測，科學(xué)與研究。
2）、水路兩棲機(jī)器人
型號：SINGA800
功能：水下電視、聲納檢測，水下異物抓取、取樣；管道內(nèi)樹根高壓切割， 管道雜物清理，管道修復(fù)牽引；
適應(yīng)：800mm以上管道內(nèi)部檢測、清淤、修復(fù)，允許長時間水下作業(yè)。
3）、水下清淤機(jī)器人
型號：SINGA1500
功能：水下電視、聲納檢測，水下管道清淤，樹根截取、雜物清理；
適應(yīng)：1500mm以上管道，水充盈度為管徑的60-80%為宜；
4）、超長距離多用途機(jī)器人（500-2000米）
型號：SINGA350
功能：電視攝像檢測，搭載聲納檢測（選配），搭載機(jī)械手（選配），搭載高壓沖洗設(shè)備，牽引修復(fù)裝置等。
適應(yīng)：300mm以上狹小空間電視檢測、管道清淤和管道修復(fù)，
三、應(yīng)用介紹
1、管道缺陷檢測
1）、管道機(jī)器人電視攝像內(nèi)窺檢測技術(shù)
采用專用閉路電視系統(tǒng)（CCTV檢測系統(tǒng)）進(jìn)行管道內(nèi)窺檢測的一種方法，是目前管道內(nèi)部狀況檢測效果最好的方法；在CCTV檢測過程中，檢測人員對放入管道內(nèi)的攜帶攝像鏡頭的爬行器進(jìn)行有線控制，通過監(jiān)視器觀察管道內(nèi)部狀況并進(jìn)行實(shí)時錄像，以確定管道內(nèi)部缺陷；CCTV檢測可為管網(wǎng)清障、管網(wǎng)管養(yǎng)、管網(wǎng)修復(fù)和新管的竣工驗(yàn)收提供技術(shù)資料和決策依據(jù)。
A、管道干管內(nèi)壁檢查
B、管道分支管缺陷檢查
C、電視攝像檢測所拍攝圖片
2）、管道聲納檢測
采用聲波反射技術(shù)對管道及其它設(shè)施內(nèi)的水中物體進(jìn)行探測和定位的一種檢測方法，可檢測管道的變形、淤積等內(nèi)部缺陷；聲納檢測適用于管道內(nèi)滿水或水位較高的情況，可為管網(wǎng)清障和管網(wǎng)管養(yǎng)提供技術(shù)資料和決策依據(jù)。
顯示管道淤積為50%的聲納檢測圖
3）、管道缺陷定位
配合無線定位模塊和管線定位儀，可以快速準(zhǔn)確的確定缺陷方位；
2、管道異物清理、淤泥清理
1）、管道樹根切除
A、管道內(nèi)部樹根圖片
B、機(jī)器人搭載切割機(jī)完成切割
爬行器搭載切割機(jī)
C、異物清理
3、管道修復(fù)中的應(yīng)用
1）、搭載內(nèi)襯修復(fù)氣囊
2）“T”型分支管內(nèi)襯修復(fù)
3）、機(jī)器人牽引修復(fù)氣囊退出
4、管道三維重建
管道機(jī)器人搭載姿態(tài)慣導(dǎo)系統(tǒng)，對管道的進(jìn)行實(shí)時全方位掃描，利用軟件平臺構(gòu)建三位數(shù)字管道模型。
城市地下各類管線是一個城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施，擔(dān)負(fù)著信息傳輸、能源輸送等工作，也是城市賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。三維綜合管網(wǎng)系統(tǒng)有助于避免市政建設(shè)過程中道路的多次開挖，降低施工中地下設(shè)施的矛盾與事故隱患，提高管線工程規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工與管理的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，為城市地下空間的利用提供基礎(chǔ)信息保障，節(jié)省了規(guī)劃審批中挖路斷面、確定管線走向的費(fèi)用，縮短了規(guī)劃周期，減少了因規(guī)劃失策造成的經(jīng)濟(jì)損失：
四、結(jié)束語
城市的排水系統(tǒng)，關(guān)乎國計(jì)民生，絕對不僅僅是一個政府管理部門的事情，作為一個有社會責(zé)任心的企業(yè)，不僅僅要考慮自身的商業(yè)利益，更要利用自己的資源開發(fā)有利于社會的好產(chǎn)品，推動新的技術(shù)、新的管理理念在行業(yè)中的實(shí)踐和應(yīng)用，本文意在拋磚引玉，淺薄之處敬請包涵指正，施羅德公司愿意向業(yè)內(nèi)專家、學(xué)者學(xué)習(xí)，向?yàn)橹袊鞘信潘芾碜龀鲐暙I(xiàn)的同行、前輩致敬；也愿意和致力改善、提高中國城市排水系統(tǒng)管理維護(hù)水平的企事業(yè)單位、仁人志士交流合作，為城市排水系統(tǒng)的暢通保駕護(hù)航。
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