一种新型管线安全监测系统技术方案

本发明专利技术公开一种新型管线安全监测系统，包括鼓风机、管壳、支架、驱动风轮、中间齿轮、转轮、轴承、储液管、喷嘴、离心推动片、长销钉、短销钉、螺钉、脉冲信号发生器、脉冲信号接收器；驱动风轮、中间齿轮、转轮分别安装在支架的内侧中心、中间、外端，鼓风机向管壳内鼓气，气流带动驱动风轮旋转，通过中间齿轮旋转，最终带动转轮旋转，由于转轮为麦克纳母轮，支架装配体在管壳内做螺旋移动；储液管安装在支架的外侧，内部充有导电油墨，由于离心力作用，储液管内的离心推动片推动导电油墨从喷嘴处排出，印染在管壳内壁；脉冲信号发生器向管壳一端内的导电油墨发出脉冲信号，脉冲信号接收器根据是否接收到脉冲信号，来判定管壳是否遭到破坏。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及管线装置系统领域，特别涉及一种新型管线安全监测系统。
技术介绍
城市管线是城市重要的基础设施，是城市各功能区有机连接和运转的“生命线”。城市管线的规划管理是对社会公共建设、公共利益、城市空间资源的管理，是政府公共管理的范畴。随着我国城市化进程的加快，越来越多的城市管线安全问题暴露出来，迫切需要尽快提高我国城市管线的规划管理水平。在管线规划管理工作中，管线安全监测是其中最重要的工作之一。管线安全监测水平不仅体现城市管线管理水平，并且对未来管线的规划和建设提供充分的参考数据。现在城市管线的监测方式主要有两种，一种是利用传感器，结合无线信息传输技术，后台根据接收到的监测数据进行判定；另一种是人工直接采用便携式的检测器械，直接对管线状况进行检测。利用传感器监测数据的缺点是，安全事故发生地点往往不在提前预设的管线脆弱部分，因为在全部的管线上布置传感器是不可能的，所以不能保证所有管线都是安全的；采用人工便携式检测器械的缺点是人工成本高，另外很多管线埋设在建筑物下面或其它难以靠近的地方，所以采用人工方式也无法实现所有管线的监管。在铺设管线时，对于电力线路、通讯线路等非液体传输路线，都是提前埋设包裹管线的管壳，多种管线穿梭在外侧的管壳中，当埋设地质状况发生改变时，外侧的管壳首先被破坏，然后才会影响到内部的管线。利用非液体传输管线的这一特点，在管壳上提前布局感应器件，将能够对管线的保护起到监测预警的效果。假如管壳中的感应器件能够对管壳进行全面的监测，那么人们就能获取所有管线的安全状况数据，将会对智慧城市的建设具有重要促进作用，极大提高城市管线的规划管理水平。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种新型管线安全监测系统。该装置系统原理简单并且实用可靠，提前在管壳内印刷导电油墨，在管壳的一端向导电油墨中发送脉冲信号，根据另一端的脉冲信号接收情况，即可判断所检测管壳段内是否出现遭到破坏。本专利技术采取的技术方案是：一种新型管线安全监测系统，硬件包括鼓风机、管壳、支架、驱动风轮、中间齿轮、转轮、轴承、储液管、喷嘴、离心推动片、长销钉、短销钉、螺钉、脉冲信号发生器、脉冲信号接收器。本装置系统分为动能部分、承载部分、印染部分、检测部分四个部分：所述动能部分是指鼓风机，所述鼓风机的出风口与管壳的一端连接，将电能或燃料转换为空气动能，输送进管壳内。所述承载部分是指管壳，所述管壳为圆筒状的绝缘体，线路穿梭其中，用于集中线路和保护线路。所述印染部分主要包括支架、驱动风轮、中间齿轮、转轮、轴承、储液管、喷嘴、离心推动片、长销钉、短销钉、螺钉。所述支架的形状为从中心处向四周辐射分布的六根杆状，每根杆的长度相同，其中三根杆的内侧装配中间齿轮和转轮，另外三根杆的外侧安装储液管和喷嘴，这两种安装杆交替分布。所述驱动风轮的形状为轮桨状，环绕中心圆柱均匀分布有扇叶，中心圆柱的内侧和外侧均开设有阶梯沉孔，用于安装轴承，所述长销钉穿过中心圆柱的通孔处的轴承的内圈和支架的中心通孔，将驱动风轮安装在支架的内侧的正中心位置。所述中间齿轮的齿轮面镂空，中心通孔处安装有轴承，所述短销钉穿过轴承内圈和支架上的中间齿轮安装孔，将中间齿轮安装在支架上。所述转轮分为转轮基体和麦克纳姆轮两部分，所述转轮基体为圆柱状，转轮基体的内侧和外侧均开设有阶梯沉孔，用于安装轴承，所述长销钉穿过转轮基体的通孔处的轴承的内圈和支架的杆端部的通孔，将转轮基体安装在支架的末梢端部位置；所述麦克纳姆轮通过螺钉安装在转轮基体的顶面。所述储液管为圆柱管，共有三个，分别安装在支架的非齿轮安装杆的外侧，所述喷嘴为细管状，安装在储液管的外端，所述离心推动片为薄圆柱片，安装在储液管的内部，储液管内充有液态的导电油墨。所述检测部分是指脉冲信号发生器、脉冲信号接收器，所述脉冲信号发生器连接在管壳一端的导电油墨上，所述脉冲信号接收器连接在管壳的另一端的导电油墨上，当管壳破裂或者管壳内进水后，脉冲信号接收器将不能接收到完整的脉冲信号。本专利技术的原理为:在管壳内放置线路之前，将印染部分结构放置在管壳内，然后使用鼓风机向管壳内鼓风，所述鼓风机产生稳定气流，气流吹动驱动风轮转动，带动中间齿轮旋转，最后带动转轮旋转。由于麦克纳姆轮的轮胎倾斜方向为45度，所以轮胎与管壳内壁接触后，内壁会给麦克纳母轮，产生沿管壳轴线方向的推力，所以印染部分结构一边旋转一边朝向管壳的一端移动。由于离心力的原因，所述离心推动片，推动储液管内的导电油墨从喷嘴处排出，印染到管壳的内壁，由于印染部分结构在管壳内的运动方式为螺旋式移动，所以导电油墨在管壳内印制的曲线为螺旋线。由于同时共有三个导电油墨在印染，所以螺旋线状的导电油墨共有等距排布的三条线，尽可能多的覆盖了管壳内的监测区域。本专利技术具有的有益效果是：(1)利用空气动力作为驱动力，使得印染部分结构可以在曲折的管壳内工作；(2)利用麦克纳母轮结构，实现旋转运动和轴向运动同时进行；(3)利用脉冲的发送和接受，实现对管壳破裂或进水的监测。所以，这种新型管线安全监测系统，克服传统监测方法的缺点，在节省大量人力的同时，实现获取所有管线的安全状况数据的目标，极大提高城市管线的规划管理水平，对智慧城市的建设具有重要促进作用。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者通过实施本专利技术而了解。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。图1是本专利技术在鼓风机向管壳内鼓风示意图。图2是本专利技术的油墨印染器在管壳内印刷油墨时的结构示意图。图3是本专利技术的油墨印染器在管壳内印刷油墨时的局部结构放大示意图。图4是本专利技术的油墨印染器的外部结构示意图。图5是本专利技术的油墨印染器的内部结构示意图。图6是本专利技术的支架和驱动风轮的拆解示意图。图7是本专利技术的驱动风轮的结构示意图。图8是本专利技术的支架和中间齿轮的装配示意图。图9是本专利技术的支架和中间齿轮的拆解示意图。图10是本专利技术的支架和转轮的装配示意图。图11是本专利技术的支架和转轮的拆解示意图。图12是本专利技术的支架结构示意图。图13是本专利技术的支架的局部结构放大示意图。图14是本专利技术的储液管和离心推动片的装配示意图。图15是本专利技术的检测原理示意图。图中涉及的标号：1-鼓风机、2-管壳、3-支架、3001-驱动风轮安装孔、3002-中间齿轮安装孔、3003-转轮安装孔、4-驱动风轮、4001-驱动风轮轮齿、5-中间齿轮、6-转轮、6001-转轮基体、6002-转轮轮齿、6003-麦克纳姆轮、7-轴承、8-储液管、8001-储液管通气孔、9-喷嘴、10-离心推动片、11-长销钉、12-短销钉、13-螺钉、14-脉冲信号发生器、15-脉冲信号接收器、a-导电油墨。具体实施方式以下将结合附图和实施例对本专利技术一种新型管线安全监测系统作进一步的详细描述。一种新型管线安全监测系统，硬件包括鼓风机1、管壳2、支架3、驱动风轮4、中间齿轮5、转轮6、轴承7、储液管8、喷嘴9、离心推动片10、长销钉11、短销钉12、螺钉13、脉冲信号发生器14、脉冲信号接收器15。本装置系统分为动能部分、承载部分、印染部分、检测部分四个部分：如图1、图2所示，所述动能部分是指鼓风机1，所述鼓风机1的出风口与管壳2的一端连接，将电能或燃料转换为空气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型管线安全监测系统，其特征在于：硬件包括鼓风机(1)、管壳(2)、支架(3)、驱动风轮(4)、中间齿轮(5)、转轮(6)、轴承(7)、储液管(8)、喷嘴(9)、离心推动片(10)、长销钉(11)、短销钉(12)、螺钉(13)、脉冲信号发生器(14)、脉冲信号接收器(15)；本装置系统分为动能部分、承载部分、印染部分、检测部分四个部分：所述动能部分是指鼓风机(1)，所述鼓风机(1)的出风口与管壳(2)的一端连接，将电能或燃料转换为空气动能，输送进管壳(2)内；所述承载部分是指管壳(2)，所述管壳(2)为圆筒状的绝缘体，线路穿梭其中，用于集中线路和保护线路；所述印染部分主要包括支架(3)、驱动风轮(4)、中间齿轮(5)、转轮(6)、轴承(7)、储液管(8)、喷嘴(9)、离心推动片(10)、长销钉(11)、短销钉(12)、螺钉(13)；所述支架(3)的形状为从中心处向四周辐射分布的六根杆状，每根杆的长度相同，其中三根杆的内侧装配中间齿轮(5)和转轮(6)，另外三根杆的外侧安装储液管(8)和喷嘴(9)，这两种安装杆交替分布；所述驱动风轮(4)的形状为轮桨状，环绕中心圆柱均匀分布有扇叶，中心圆柱的内侧和外侧均开设有阶梯沉孔，用于安装轴承(7)，所述长销钉(11)穿过中心圆柱的通孔处的轴承(7)的内圈和支架的中心通孔(3001)，将驱动风轮(4)安装在支架(3)内侧的正中心位置；所述中间齿轮(5)的齿轮面镂空，中心通孔处安装有轴承(7)，所述短销钉(12)穿过轴承(7)内圈和支架(3)上的中间齿轮安装孔(3002)，将中间齿轮(5)安装在支架(3)上；所述转轮(6)分为转轮基体(6001)和麦克纳姆轮(6003)两部分，所述转轮基体(6001)为圆柱状，转轮基体(6001)的内侧和外侧均开设有阶梯沉孔，用于安装轴承(7)，所述长销钉(11)穿过转轮基体(6001)的通孔处的轴承(7)的内圈和支架(3)的杆端部的通孔(3003)，将转轮基体(6001)安装在支架(3)的末梢端部位置；所述麦克纳姆轮(6003)通过螺钉(13)安装在转轮基体(6001)的顶面；所述储液管(8)为圆柱管，共有三个，分别安装在支架(3)的非齿轮安装杆的外侧，所述喷嘴(9)为细管状，安装在储液管(8)的外端，所述离心推动片(10)为薄圆柱片，安装在储液管(8)的内部，储液管(8)内充有液态的导电油墨(a)；所述检测部分是指脉冲信号发生器(14)、脉冲信号接收器(15)，所述脉冲信号发生器(14)连接在管壳(2)一端的导电油墨(a)上，所述脉冲信号接收器(15)连接在管壳(2)的另一端的导电油墨(a)上。...

【技术特征摘要】
1.一种新型管线安全监测系统，其特征在于：硬件包括鼓风机(1)、管壳(2)、支架(3)、驱动风轮(4)、中间齿轮(5)、转轮(6)、轴承(7)、储液管(8)、喷嘴(9)、离心推动片(10)、长销钉(11)、短销钉(12)、螺钉(13)、脉冲信号发生器(14)、脉冲信号接收器(15)；本装置系统分为动能部分、承载部分、印染部分、检测部分四个部分：所述动能部分是指鼓风机(1)，所述鼓风机(1)的出风口与管壳(2)的一端连接，将电能或燃料转换为空气动能，输送进管壳(2)内；所述承载部分是指管壳(2)，所述管壳(2)为圆筒状的绝缘体，线路穿梭其中，用于集中线路和保护线路；所述印染部分主要包括支架(3)、驱动风轮(4)、中间齿轮(5)、转轮(6)、轴承(7)、储液管(8)、喷嘴(9)、离心推动片(10)、长销钉(11)、短销钉(12)、螺钉(13)；所述支架(3)的形状为从中心处向四周辐射分布的六根杆状，每根杆的长度相同，其中三根杆的内侧装配中间齿轮(5)和转轮(6)，另外三根杆的外侧安装储液管(8)和喷嘴(9)，这两种安装杆交替分布；所述驱动风轮(4)的形状为轮桨状，环绕中心圆柱均匀分布有扇叶，中心圆柱的内侧和外侧均开设有阶梯沉孔，用于安装轴承(7)，所述长销钉(11)穿过中心圆柱的通孔处的轴承(7)的内圈和支架的中心通孔(3001)，将驱动风轮(4)安装在支架(3)内侧的正中心位置；所述中间齿轮(5)的齿轮面镂空，中心通孔处安装有轴承(7)，所述短销钉(12)穿过轴承(7)内圈和支架(3)上的中间齿轮安装孔(3002)，将中间齿轮(5)安装在支架(3)上；所述转轮(6)分为转轮基体(6001)和麦克纳姆轮(6003)两部分，所述转轮基体(6001)为圆柱状，转轮基体(6001)的内侧和外侧均开设有阶梯沉孔，用于安装轴承(7)，所述长销钉(11)穿过转...

【专利技术属性】
技术研发人员：田瑜基，蒋世峰，乔志勇，童丽闺，洪毅，
申请(专利权)人：厦门精图信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35