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          管道巡检机器人检测方案

              下水道机器人搭载甲烷CH4气体传感器检测

        管网健康检查一般采用管道内窥电视检测系统，在国外称管道CCTV（Closed Circuit evision）检测，此方法于90年代中期引进国内用于管道内部状况及排水管道健康检测，它是上目前用于管道状况检测*和有效的手段。欧美等发达国家较早使用该方法作为排水管道健康检查及新建排水管渠的验收的有效手段，上海已于上世纪90年代引进该方法开展市政排水管道管理和养护的协作工作，并发挥了巨大的辅助决策作用。

管道内部机器人检测技术

　　管道内部机器人(即管道机器人)在管道检测中得到较为广泛的运用。目前，美国、英国、法国和德国等已开发出了管道机器人样机，并在检测中得到成功应用。管道机器人是一种可在管道内行走的机器，可以携带一种或多种传感器，在操作人员的远端控制下进行一系列检测作业。

　　一个完整的管道检测机器人包括移动载体、视觉系统、信号传诵系统、动力系统和控制系统等。管道机器人的主要工作方式为在视觉、位姿等传感器的引导下，对管道环境进行识别，接近检测目标，利用超声波、漏磁通和涡流传感器等进行信息检测和识别，自动完成检测任务。

　　其核心组成为管道环境识别系统(视觉系统)和移动载体。目前国外的管道机器人不仅能够进行管道检测，还具有管道维护与维修等功能，是综合的管道检测维修系统。

     管道机器人可以在检测的过程中实时获取管道的坡度曲线，以此判断管道内部沉积情况。使用鱼眼镜头并结合以便进行更加精细、可量化（测量管径、裂缝宽度等）的分析和判读。
 

CCTV检测仪装备的摄像头、爬行器及灯光系统，*由带遥控操纵杆的控制，操作简单，移动方便。可以进行影像处理、记录摄像头的旋转和定位。具有高质量的图像记录和文字编辑功能。其主要工作部分为一部四轮驱动的摄像小车和一台计算机。根据不同管径，可以选用不同型号的CCTV。通过它能够将管道中的情况一览无余。在项目中对管内情况实在无法得知的时候，便采用此设备对管段进行检查。

(2) 管道CCTV视频检测的意义

通过对工程范围内的雨排水管道进行CCTV检测，从而有效的查明排水管道内部功能性及结构性状况，如内部沉积、结垢、障碍物、树根、积水、封堵、浮渣等情况，同时与管道相连的各个窨井、检查口也能尽收眼底。对于在施工过程中发现的窨井盖、收水口、收水井是否完好，也能用CCTV拍摄视频资料作为执行后期养护、检修、更换窨井盖的依据。

对于及时发现的问题可以有针对性地、高效地制定整改方案，避免了暴雨来袭时的路段积水等问题。

        下水道机器人搭载甲烷CH4气体传感器检测

       圣凯安科技研发、生产的红外气体传感器是一款采用NDIR红外吸收检测原理的气体传感器模组。该传感器采用国外进口光源、特殊结构的光学腔体和双通道探测器，实现空间双光路参比补偿，微处理器进行信号采集、处理和输出，线性误差优于满量程的±1%、零点漂移小，具有很好的选择性，高灵敏度，无氧气依赖性，寿命长，低功耗；内置温度传感器，可进行温度补偿；同时具有4-20mA / 0.4-2V、UART、Modbus（用户可选）输出；报警点可设置，能够简单、快速地与现有的监测和控制系统相连接，而且体积小，采用拔插式安装方式，方便客户各种应用

技术参数:

■ 检测气体：甲烷CH4

■ 检测原理：电化学原理、催化燃烧原理、红外检测原理

■ 检测范围：0-5%、0-100%VOL、0-100%LEL等任意可选

■ 分 辨 率：0.1%VOL、0.01%VOL、44ppm(0.1%LEL)等可选

■ 检测方式：扩散式、泵吸式可选

环境影响

甲烷也是一种温室气体。GWP的分析显示，以单位分子数而言，甲烷的温室效应要比二氧化碳大上25倍。这是因为大气中已经具有相当多的二氧化碳，以至於许多波段的辐射早已被吸收殆尽了；因此大部分新增的二氧化碳只能在原有吸收波段的边缘发挥其吸收效应。相反地，一些数量较少的温室气体(包括甲烷在内)，所吸收的是那些尚未被有效拦截的波段，所以每多一个分子都会提供新的吸收能力。

注意事项

运输注意事项：采用钢瓶运输时必须戴好钢瓶上的安全帽。钢瓶一般平放，并应将瓶口朝同一方向，不可交叉；高度不得超过车辆的防护栏板，并用三角木垫卡牢，防止滚动。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材。装运该物品的车辆排气管必须配备阻火装置，禁止使用易产生火花的机械设备和工具装卸。严禁与氧化剂等混装混运。夏季应早晚运输，防止日光曝晒。中途停留时应远离火种、热源。公路运输时要按规定路线行驶，勿在居民区和人口稠密区停留。铁路运输时要禁止溜放。

机器人有害气体监测系统：

      有害气体监测机器人包括硬件电路制作和软件开发。硬件方面，对监测装置的电路进行了模块化处理，监测装置主要由控制器模块、传感器模块（SKA/NE-7气体浓度传感器模块、温度传感器模块）、图像采集模块、无线通信模块、电机驱动模块、电源模块组成。主要用于对传感器模块采集的PM2.5、气体浓度和摄像头采集的现场图像数据进行分析和处理，输出信号去控制电机驱动模块，从而完成对机器人的前进、后退、左转、右转、现场有害气体的检测、温度的实时测量、现场图像的抓拍和无线传输数据的控制。

      地下管道沼气CH4气体传感器 气体模组

    通过对工程范围内的雨排水管道进行CCTV检测，从而有效的查明排水管道内部功能性及结构性状况，如内部沉积、结垢、障碍物、树根、积水、封堵、浮渣等情况，同时与管道相连的各个窨井、检查口也能尽收眼底。对于在施工过程中发现的窨井盖、收水口、收水井是否完好，也能用CCTV拍摄视频资料作为执行后期养护、检修、更换窨井盖的依据。

对于及时发现的问题可以有针对性地、高效地制定整改方案，避免了暴雨来袭时的路段积水等问题。