[实用新型]一种管道外爬行器控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种机电控制领域的装置，具体是一种管道外爬行器控制装置。

背景技术

管道作为一种安全、高效的运输方式，在石油、石化、电力、煤炭等行业得到广泛的应用，随着使用年限的增加，由于受腐蚀、外界破坏等因素的影响，管道发生泄漏、爆裂等事故常有发生，为保证管道安全运营，有必要开展管道的检测、清洗、修复等维护工作。通常管道的维护工作要求在不停输状况下进行野外现场维护。国外已有相关成熟的设备应用于管道的现场维护工作，但由于管道管理方式和使用状况的不同，不能完全适用于我国。目前国内主要采用人工对管道进行维护，而人工维护劳动强度大，效率低，工作环境恶劣，因此，开发适合我国国情的管道现场维护爬行器十分必要。

采用管道维护爬行器对管道外表面进行检测、清洗、修复等维护工作，需要爬行器能可靠的附着于管道外表面，携带维护器具沿管道延伸方向行进，工作过程中，爬行器应能根据设定的路线行进，如在管道正上方沿平行于管道轴线的方向行进或沿一定升角的螺旋线行进等，然而爬行器在管道外表面行进时，受管道焊缝、腐蚀坑、车轮打滑以及自身重力等影响，随时都可能偏离预定的行进方向，甚至有发生翻车的危险。因此，管道外爬行器通常应包括有行走机构、转向机构、附着机构，才能满足上述技术要求。行走机构使爬行器具有爬行能力；转向机构使爬行器在偏离预定的行进方向时，调整爬行器的行进方向，或使爬行器能根据需要调整行进方向；附着机构使爬行器能可靠的附着于管道外表面，不发生脱落、翻车。而爬行器在管道上的行走姿态及行走路线必须要有相应的控制器来进行控制，才能使爬行器代替人力，真正的应用于管道的机械化、自动化维护，提高维护效率。

公开号为CN1952825A，公开日为2007年4月25日的专利文献公开了一种海底管道内爬行器智能控制器，其主要功能是通过检测和计算得到爬行器在管道中的精确位置信息，把该信息与管道信息文件中记载的数据相对比，据此自动生成控制爬行器进行缺陷定位的方案，全自主控制爬行器完成对管道中缺陷处的精确定位。但该文献对如何保证爬行器在管道内的行走姿态及按规划路线行走的定位方法等没有论及。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种管道外爬行器控制装置，该装置能自动及手动控制爬行器在管道上行走姿态及行走路线。

本实用新型提供的管道外爬行器控制装置，其特征在于：它包括显示单元、电源模块、单片机单元、可编程逻辑控制器单元、继电器单元、倾角传感器和接近传感器、手动单元；

电源模块为单片机单元、可编程逻辑控制器单元和继电器单元提供电能；

使用时，倾角传感器安装于管道外爬行器的纵轴线上，接近传感器成对安装于管道外爬行器主转向轮两边；

单片机单元分别与倾角传感器、可编程逻辑控制器单元、显示单元相连，单片机单元接收倾角传感器测量得到的爬行器在管道上的姿态信息，通过计算并反馈给可编程逻辑控制器单元；显示单元将单片机单元的信息显示给用户；

继电器单元连接在可编程逻辑控制器单元与管道外爬行器驱动电机之间；

可编程逻辑控制器单元分别与继电器单元和接近传感器相连，可编程逻辑控制器单元根据单片机单元的反馈信息及接近传感器的信号，通过继电器单元控制爬行器工作；

手动单元与可编程逻辑控制器单元连接，用于对爬行器的运动状态进行人工手动控制。

本实用新型提供的管道外爬行器控制装置，能自动及手动控制管道外表面爬行器在管道上爬行时的行走姿态及控制其按设定的行走路线行进。当爬行器由于某种原因偏离设定的行走路线时，控制器能实时精确地测量出爬行器当前的偏移态况，同时能够及时根据偏移状态做出响应控制爬行器转向，使爬行器回归到正确的行进路线，实现爬行器行进方向的自动纠偏。控制器还能根据需要由操作人员进行手动控制爬行器的行走姿态和行走路线。

附图说明

图1为本实用新型管道外爬行器控制装置的结构示意图。

图2为本实用新型管道外爬行器控制装置的控制原理图。

图3为单片机单元的控制流程图。

图4为PLC单元的控制流程图。

图5(a)为实例-轮式永磁吸附管道爬行机器人的结构示意图，图5(b)为图5(a)的左视图，图5(c)为图5(a)的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步详细的说明。