[发明专利]一种泵闸水下实时探查装置

说明书

技术领域

本发明涉及水利工程中的水下实时探查装置，具体涉及一种针对水利工程领域中各类水泵、闸门的水下部分进行实时探查的装置。

背景技术

对于水利工程领域中各类泵站、闸站的运行管理及维护来说，尤其是水泵、闸门停运后的日常维护、检查或检修，都涉及水下作业，即查看各类水泵、闸门的水下部分实际状态，进行水下隐患探查及故障探查，而这类水下作业往往是困扰管理人员的一大难题。以往我们必须使用潜水员进行水下作业，但这种方式成本较高，而且由于水下情况的复杂性对潜水员而言具有一定的危险性。同时，针对水深大于50米的地方，或水泵电动机组的水下导流部分，都是依靠潜水员无法探查的。所以，只有极少的泵站、闸站开展过水下作业。

更为先进的是采用一种泵闸水下实时探查装置进行这类水下作业，解决各类水泵、闸门水下隐患探查及故障探查的难题。水下探查装置可在高度复杂甚至危险的水域中，代替人工在水下长时间作业。

目前各类水下探查装置(水下机器人)在石油开发、海事执法取证、海洋考察和军事等领域得到广泛应用，但是现有的、能应用在水利工程领域各类水泵、闸门使用环境的小型水下机器人，仍存在水下姿态不够稳定、线缆没有零浮力设计、没有实时通信接口等技术问题。利用水下机器人技术，针对水利工程领域各类水泵、闸门使用环境，开发一种泵闸水下实时探查装置，以解决现有小型水下机器人水下姿态不够稳定、线缆没有零浮力设计、没有实时通信接口等技术问题，进行泵闸水下实时隐患探查及故障探查，代替人工水下作业变的尤为必要。

这种泵闸水下实时探查装置可以探查各类水泵的实际状态，清楚地实时展现水泵电动机组水下导流部分的总体画面及细部清晰画面，如导流部件锈蚀、损毁情况、卡阻情况、水下污物情况等；也可以探查各类闸门的实际状态，清楚地实时展现闸门水下部分的总体画面及细部清晰画面，如闸门构件锈蚀、损毁情况、卡阻情况、水下污物情况等，同时也可观察整个泵站前池，特别是拦污栅的水下污物情况。使运行管理人员在日常维护、检查或检修工作时，能及时、准确地了解、排查泵闸的各类隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种泵闸水下实时探查装置，以解决水利工程领域中各类水泵、闸门的水下隐患探查及故障探查。

本发明采用的技术方案为：

一种泵闸水下实时探查装置，它包括水下机器人、通讯电缆和移动工作站。

所述水下机器人，包括动力系统、传感器系统、图像系统、控制系统、和蓄电池；所述水下机器人设置有主舱和电池舱；

所述移动工作站，主要包括电脑主机，设立于岸边工作；电脑主机实时显示和保存水下机器人的图像视频和数据(包括水下机器人姿态、电源电量、水深水温、视频等)，同时控制水下机器人的动力系统，根据探查需要调整机器人的运动速度和方向(前进、后退、上浮、下沉及转向)；

所述通信电缆，一端连接电脑主机，另一端连接水下机器人，为移动工作站和水下机器人之间建立通信。

所述通信电缆，采用零浮力设计，确保电缆在水中不会产生巨大的重量；所述通讯电缆还采用抗拉材料，以增加所能承受的拉拽力。

所述移动工作站还设置有电缆绞车，所述通讯电缆缠绕在电缆绞车上，电缆绞车功能为收放通信电缆，即根据水下机器人所行驶的距离(标配100米)来释放或回收对应长度的电缆；同时，在水下机器人出现故障时通过拖拽通信电缆取出水下机器人。以根据所述水下机器人所行驶的距离来释放或回收对应长度的电缆，并在水下机器人出现故障时拖拽电缆取出水下机器人。

所述动力系统包括6个对称分布的水下推进器，分别为位于水下机器人前部的前左推进器、前右推进器和位于水下机器人中部的左垂直推进器、右垂直推进器以及位于水下机器人后部的后左推进器、后右推进器；通过变换不同的螺旋推进器的方向，实现机器人在水中的各个方向的运动；当前左推进器、前右推进器、后左推进器、后右推进器全为一个方向做功时，水下机器人实现前后平移；当前左推进器、前右推进器分别为两个相反方向而后左推进器、后右推进器同为一个方向时，可以实现水下机器人的向前左转、向前右转或向后左转、向后右转；当前左推进器、后左推进器为同一方向而前右推进器、后右推进器为另一个方向时，水下机器人实现左、右水平移动；当左垂直推进器、右垂直推进器以相同速度、相同方向转动时，可以实现水下机器人的上、下移动。水下机器人采用6个推进器，可实现前进、后退、左转、右转、上浮、下潜、左平移、右平移，在水中运行更加稳定，方便用户观测水下目标。