[发明专利]长引水隧道、水质状态巡检治理机器人及巡检方法

说明书

本发明公开了一种长引水隧道、水质状态巡检治理机器人及巡检方法，解决了现有技术中人工隧道巡检工作效率低，安全系数低的问题。本发明包括机架，机架上设有检测装置和供电系统，机架的两端均设有腿部机构，机架的下部设有清淤机构，清淤机构、检测装置和腿部机构均与供电系统相连接。所述机架的两端均设有至少两个腿部机构，腿部机构等角度铰接在机架上，且腿部机构配合能撑紧在洞壁上。本发明利用机器人对大直径长引水隧道健康状态进行全方位多方面巡检，并利用清淤机构进行洞内清淤治理，整个过程无需工作人员进入隧道内部，大大提高了施工安全系数。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，特别是指一种长引水隧道、水质状态巡检治理机器人及巡检方法。

背景技术

随着隧道技术发展和引水、发电的需求增大，针对大型和特大型水电站、大型引水工程中的大直径长引水隧洞越来越多。一般引水隧洞并非是一条水平直线，往往是弯曲和倾斜的，隧洞壁多为水泥浇筑或进行简单的水泥支护，上库与下库的水在隧洞内实现上下游的流动，实现发电、抽水蓄能、引水流动等功能。隧道的健康状况检测与维护成为了引水隧道的一项重要工作；引水隧道的定期巡检的重大需求越来越凸显，成为了引水隧道的一项常态工作，如果不进行巡检，难以掌握引水隧道健康状态变化趋势，很可能量变引起质变，隧洞坍塌、漏水等现象出现，造成极大的经济损失。但目前的因隧道的检测手段仍依赖于人工作业，且需停工检测，检测人员深入到这样直径数米且黑漆漆的高水压隧洞检查，存在较大大的作业风险，并且肉眼很难无误差的检测所有细节，如隧洞壁是否有裂缝，是否大量滋生水生物等问题，另外停水巡检也极大干扰了隧道正常运行。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种长引水隧道、水质状态巡检治理机器人及巡检方法，解决了现有技术中人工隧道巡检工作效率低，安全系数低的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种长引水隧道、水质状态巡检治理机器人，包括机架，机架上设有检测装置和供电系统，机架的两端均设有腿部机构，机架的下部设有清淤机构，清淤机构、检测装置和腿部机构均与供电系统相连接。

所述机架的两端均设有至少两个腿部机构，腿部机构等角度铰接在机架上，且腿部机构配合能撑紧在洞壁上。

所述腿部机构包括第一伸缩件和连接杆件，第一伸缩件的一端与机架铰接、另一端与连接杆件铰接，连接杆件的一端与机架铰接、另一端铰接有柱座，柱座通过缓冲机构与连接杆件相连接；所述柱座上转动设有轮座，轮座通过传动机构与柱座相连接，轮座上转动设有滚轮，滚轮与设置在轮座上的第一驱动件相连接。

所述缓冲机构包括缓冲杆和缓冲弹簧，缓冲弹簧套设在缓冲杆上，缓冲杆的两端分别与连接杆件、柱座铰接。

所述传动机构包括上锥齿轮和下锥齿轮，上锥齿轮固定设置在轮座的下部，柱座上固定设有第二驱动件，下锥齿轮设置在第二驱动件的驱动轴上，上锥齿轮与下锥齿轮相啮合。

所述检测装置包括固定环，固定环通过滑移机构与机架活动连接，固定环上转动设有旋转环，旋转环通过旋转驱动机构与固定环转动连接，旋转环的外圆周上固定设有至少一个检测机械臂和若干个激光测距仪，检测机械臂上设有洞壁情况可视化装置。

所述旋转驱动机构包括固定在固定环上的驱动元件，驱动元件上设有小齿轮，旋转环的内壁上设有大齿圈，小齿轮与大齿圈相配合。

所述清淤机构包括中间支撑柱、斗式清淤机和/或夹爪式清淤机，斗式清淤机和夹爪式清淤机分别与后部渣淤收集系统相连接。

所述机架上设有摄像机、液位计、流量计、温度传感器和/或水压传感器和水质检测仪。

一种长引水隧道、水质状态巡检治理机器人的巡检方法，包括以下步骤：

S1：将该机器人吊运至隧道洞内；