專利名稱：填埋場(chǎng)滲濾液導(dǎo)排管道檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種填埋場(chǎng)滲濾液導(dǎo)排管道檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
為了使填埋場(chǎng)盡快穩(wěn)定和降低滲濾液對(duì)防滲系統(tǒng)的破壞，填埋場(chǎng)底部設(shè)置了滲濾液導(dǎo)排系統(tǒng)，以便于場(chǎng)內(nèi)產(chǎn)生的滲濾液盡快導(dǎo)出填埋庫區(qū)。然管道長(zhǎng)期適用會(huì)出現(xiàn)管道內(nèi)壁小孔堵塞，嚴(yán)重時(shí)管道堵塞的情況，所以定期進(jìn)行管道內(nèi)檢測(cè)是十分必要的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種填埋場(chǎng)滲濾液導(dǎo)排管道檢測(cè)裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的填埋場(chǎng)滲濾液導(dǎo)排管道檢測(cè)裝置，主要包括一環(huán)形激光器與一攝像頭固定在一可移動(dòng)工作臺(tái)上，攝像頭采集的數(shù)據(jù)通過纜線連接至圖像采集卡；圖像采集卡連接于PC機(jī)PCI插槽處，通過PC機(jī)處理采集的圖像數(shù)據(jù)；可移動(dòng)工作臺(tái)安裝有車輪，該車輪由內(nèi)置的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)；可移動(dòng)工作臺(tái)設(shè)有內(nèi)置的工作電源；可編程邏輯控制器(PLC)與PC機(jī)連接，控制可移動(dòng)工作臺(tái)運(yùn)行；拍攝的圖像通過拖纜線連接上位機(jī)。所述的裝置，其中攝像頭為針孔攝像頭。所述的裝置，其中可移動(dòng)工作臺(tái)上部安裝一支撐桿，支撐桿上安裝一支撐輪，支撐輪連接一支撐彈簧。所述的裝置，其中內(nèi)置的工作電源經(jīng)過防水處理。所述的裝置，其中可移動(dòng)工作臺(tái)的拖纜線為十線制，并在拖纜線內(nèi)添加鋼絲繩。本實(shí)用新型的填埋場(chǎng)滲濾液導(dǎo)排管道檢測(cè)裝置，可以方便地在垃圾填埋場(chǎng)的導(dǎo)排管道中采集圖像并對(duì)采集的圖像進(jìn)行處理，以得到管道內(nèi)壁圖像。

圖1為本實(shí)用新型圖像識(shí)別與處理技術(shù)軟件實(shí)現(xiàn)流程圖。圖2為本實(shí)用新型環(huán)形激光成像原理圖。圖3a為本實(shí)用新型可移動(dòng)工作臺(tái)的側(cè)視圖；圖北為本實(shí)用新型可移動(dòng)工作臺(tái)的主視圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型是針對(duì)圖像采集與處理來展開的。本實(shí)用新型的目的是提供一種圖像采集與出合理的方法來，以及用于上述方法所需的檢測(cè)設(shè)備等。本實(shí)用新型采用的技術(shù)原理是利用環(huán)形激光成像原理來實(shí)現(xiàn)圖像處理及檢測(cè)目的。具體地說，本實(shí)用新型的裝置為一可移動(dòng)工作臺(tái)(也可以稱之為管道機(jī)器人)，可移動(dòng)工作臺(tái)包括車體1，該車體1可為長(zhǎng)方體車體，該車體1的兩側(cè)分別安裝兩個(gè)前車輪和兩個(gè)后車輪2 (請(qǐng)參閱圖3a和圖3b)。車體1上還安裝有驅(qū)動(dòng)車輪2轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)和提供工作的內(nèi)置電源(電動(dòng)機(jī)和內(nèi)置電源的設(shè)置為公知技術(shù)，圖中未標(biāo)出)驅(qū)動(dòng)，使車體1同時(shí)前進(jìn)與后退。在車體1的前端安裝的一個(gè)針孔攝像頭4和一個(gè)環(huán)形激光器5。將可移動(dòng)工作臺(tái)放置于管道7內(nèi)行進(jìn)，利用帶有的激光器與攝像頭攝取管道內(nèi)部環(huán)境圖像，并傳輸給上位機(jī)。車體上部支撐輪3連接一支撐彈簧6，支撐彈簧6與支撐桿8的中上部位置相連， 支撐桿8末端連接支撐輪3，支撐輪為從動(dòng)輪。車體內(nèi)部靠上部分安裝一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，在驅(qū)動(dòng)摩擦力不夠的情況下，驅(qū)動(dòng)該電機(jī)，以使支撐彈簧6伸展開來，促使支撐桿8向上抬起，使末端支撐輪3頂住管道7頂部上方，支撐彈簧6伸展得越開，所獲得的摩擦力越大(該部分為公知技術(shù)，不作詳細(xì)介紹)。所有三個(gè)電機(jī)都受控于PLC，而PLC又由上位機(jī)組態(tài)軟件發(fā)送相應(yīng)的指令控制； PLC還實(shí)現(xiàn)采集纜線上標(biāo)示出行進(jìn)的刻度，并返回給組態(tài)軟件，組態(tài)軟件結(jié)合行進(jìn)刻度與圖像處理的結(jié)果綜合模擬出管道內(nèi)部環(huán)境的3D圖像。本實(shí)用新型在垃圾填埋場(chǎng)滲濾液管道內(nèi)，控制可移動(dòng)工作臺(tái)行進(jìn)到管道7內(nèi)部， 并運(yùn)用可移動(dòng)工作臺(tái)上裝有的環(huán)形激光器與攝像頭拍攝管道內(nèi)圖像，將拍攝的圖像通過纜線傳出給上位機(jī)；上位機(jī)接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)后，利用圖像處理軟件處理圖像；將處理的結(jié)果送給組態(tài)軟件，組態(tài)軟件可根據(jù)處理結(jié)果和拍攝的圖像控制PLC，間接控制機(jī)器人的行進(jìn)方式與狀態(tài)。同時(shí)在纜線上標(biāo)示出行進(jìn)的刻度，并通過PLC采集返回給組態(tài)軟件，組態(tài)軟件結(jié)合行進(jìn)刻度與圖像處理的結(jié)果綜合模擬出管道內(nèi)部環(huán)境的3D圖像。通過上述采集出來的圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)行如下分析·設(shè)定判斷參數(shù)有、無障礙物分別對(duì)應(yīng)的高度界定范圍。·根據(jù)采集來的圖像進(jìn)行判斷；·如果判斷出有障礙物，在示意圖中標(biāo)示出障礙物的在圖像中的具體位置，并通過圖像記錄及識(shí)別系統(tǒng)記錄下來?！だ每梢苿?dòng)工作臺(tái)控制系統(tǒng)計(jì)算可移動(dòng)工作臺(tái)進(jìn)入管道內(nèi)的距離。 把可移動(dòng)工作臺(tái)行進(jìn)的距離數(shù)據(jù)同障礙物的在某處的具體位置鏈接起來存入歷史數(shù)據(jù)中?！ざ鄠€(gè)上述鏈接數(shù)據(jù)連接起來形成3D圖像，并對(duì)管道內(nèi)部環(huán)境模擬復(fù)原?！て渲袌D像處理軟件進(jìn)行圖像分析處理，算法過程如下將攝入的圖像載入到MATLAB (矩陣實(shí)驗(yàn)室)軟件中，對(duì)其圖像基色分解，由于本實(shí)用新型的激光為紅色，遂選取紅基色，進(jìn)行灰度圖像分析；依據(jù)灰度圖像中各像素點(diǎn)的值的大小，分段求取橫豎方向的最大值，將最大值所在坐標(biāo)標(biāo)示在一個(gè)二值圖像中；[0037]由于內(nèi)部環(huán)境復(fù)雜，攝像出來的圖像取的二值并不是激光器所打出去的信息，中間有雜點(diǎn)，本實(shí)用新型對(duì)此采用一個(gè)公知的濾波器初步濾除雜點(diǎn)；去除雜點(diǎn)后的二值圖像再依據(jù)圖像成像的原理，請(qǐng)結(jié)合圖2，依據(jù)圖2中所示原理圖可以看出，圖像對(duì)應(yīng)的點(diǎn)根據(jù)小孔成像原理映射到實(shí)際管道內(nèi)障礙物，由此原理，最終得到高度提取的公式(式1)可求解出障礙物高度，分析計(jì)算得出管道內(nèi)壁相應(yīng)位置障礙物的高度值；
權(quán)利要求1.一種填埋場(chǎng)滲濾液導(dǎo)排管道檢測(cè)裝置，其特征在于，主要包括一環(huán)形激光器與一攝像頭固定在一可移動(dòng)工作臺(tái)上，攝像頭采集的數(shù)據(jù)通過纜線連接至圖像采集卡；圖像采集卡連接于PC機(jī)PCI插槽處，通過PC機(jī)處理采集的圖像數(shù)據(jù)；可移動(dòng)工作臺(tái)安裝有車輪，該車輪由內(nèi)置的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)；可移動(dòng)工作臺(tái)設(shè)有內(nèi)置的工作電源；可編程邏輯控制器與PC機(jī)連接，控制可移動(dòng)工作臺(tái)運(yùn)行；拍攝的圖像通過拖纜線連接上位機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其中攝像頭為針孔攝像頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其中可移動(dòng)工作臺(tái)上部安裝一支撐桿，支撐桿上安裝一支撐輪，支撐輪連接一支撐彈簧。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其中內(nèi)置的工作電源經(jīng)過防水處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其中可移動(dòng)工作臺(tái)的拖纜線為十線制，并在拖纜線內(nèi)添加鋼絲繩。
專利摘要一種填埋場(chǎng)滲濾液導(dǎo)排管道檢測(cè)裝置，主要包括有一環(huán)形激光器與一攝像頭固定在一可移動(dòng)工作臺(tái)上，攝像頭采集的數(shù)據(jù)通過纜線連接至圖像采集卡；圖像采集卡連接于PC機(jī)PCI插槽處，通過PC機(jī)處理采集的圖像數(shù)據(jù)；可移動(dòng)工作臺(tái)安裝有車輪，該車輪由內(nèi)置的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)；可移動(dòng)工作臺(tái)設(shè)有內(nèi)置的工作電源；PLC與PC機(jī)連接，以控制可移動(dòng)工作臺(tái)運(yùn)行；可移動(dòng)工作臺(tái)采用拖纜線將拍攝的圖像通過纜線傳出給上位機(jī)。
文檔編號(hào)F17D5/00GK201973453SQ20102063245
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者劉玉強(qiáng), 岳波, 王琪, 秦慶民, 能昌信, 馬彪, 黃啟飛, 黃澤春 申請(qǐng)人:中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院