阅读说明：本技术 一种可控光固化点位修复系统及方法 (Controllable photocuring point location repair system and method ) 是由 朱薇 郑洪标 邓健 徐大为 于 2018-09-04 设计创作，主要内容包括：本发明一种可控光固化点位修复系统,包括主控柜、缆线和管道修复气囊。管道修复气囊包括灯架组,相邻的灯架之间通过自恢复的折叠结构连接,灯架上沿周向和轴向均分布有若干个LED紫外灯；灯架组的两端设有安装支架,安装支架上固定有电路板；灯架组和安装支架的外部套有气囊,气囊的两端与安装支架的端部固定连接；安装支架上连接有摄像头和缆线；电路板上设有气压传感器、温度传感器、微控制器、电力载波模块、与气管连接的充气电磁阀和放气电磁阀、LED紫外灯开关控制器。本发明通过采用LED紫外灯与修复气囊一体式结构,使得刷涂修复材料和紫外光照射在一个工序中完成,简化了修复工序,节约了时间。(The invention discloses a controllable photocuring point location repair system which comprises a main control cabinet, a cable and a pipeline repair air bag. The pipeline repairing air bag comprises lamp holder groups, adjacent lamp holders are connected through a self-recovery folding structure, and a plurality of LED ultraviolet lamps are uniformly distributed on the lamp holders along the circumferential direction and the axial direction; mounting brackets are arranged at two ends of the lamp holder group, and a circuit board is fixed on the mounting brackets; the lamp holder group and the mounting bracket are sleeved with air bags, and two ends of each air bag are fixedly connected with the end parts of the mounting bracket; the mounting bracket is connected with a camera and a cable; the circuit board is provided with an air pressure sensor, a temperature sensor, a microcontroller, a power carrier module, an inflation electromagnetic valve, an deflation electromagnetic valve and an LED ultraviolet lamp switch controller, wherein the inflation electromagnetic valve and the deflation electromagnetic valve are connected with an air pipe. According to the invention, the LED ultraviolet lamp and the repair air bag are integrated, so that the brushing of the repair material and the ultraviolet irradiation are completed in one process, the repair process is simplified, and the time is saved.)

一种可控光固化点位修复系统及方法

技术领域

本发明属于排水管道修复领域，具体涉及一种可控光固化点位修复系统及方法。

背景技术

城市化发展过程中，地下排水管网建设规模也随之发展得越来越庞大。老旧管道在长期使用后也会出现局部破损、接口错位、局部腐蚀等缺陷。而在较大城市中，开挖修复的种种弊端也渐渐不为公众及政府管理部门接受。因此，非开挖技术受到推崇。

修复管道局部缺陷可采用点位修复技术，该方法采用牵拉方式将浸渍树脂的软管包裹在气囊外面，置入原有管道内，固化后形成管道内衬的修复方法。现有自然固化、热水蒸汽固化、紫外固化等方法。紫外固化方法因固化效率高、方便快捷、设备体积小、固化效果好、环保的特点相较其他方法更有优势。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种可控光固化点位修复系统及方法，能够进一步的简化修复工艺，便于实施。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种管道修复气囊，其特征在于：它包括至少2节灯架构成的灯架组，相邻的灯架之间通过自恢复的折叠结构连接，灯架上沿周向和轴向均分布有若干个LED紫外灯；

灯架组的两端设有安装支架，安装支架上固定有电路板；灯架组和安装支架的外部套有气囊，气囊的两端与安装支架的端部固定连接，安装支架的外侧连接有滚轮；其中灯架组一端的安装支架上连接有摄像头，灯架组另一端的安装支架上连接有用于供电、通信和充气的缆线；缆线包括4芯电缆和1根气管，其中2芯电缆给LED紫外灯供电，2芯电缆与电路板连接，气管用于给气囊充气；

所述的电路板上设有气压传感器、温度传感器、微控制器、电力载波模块、与气管连接的充气电磁阀和放气电磁阀、LED紫外灯开关控制器；气压传感器、温度传感器和摄像头的输出端分别与微控制器连接，微控制器给充气电磁阀、放气电磁阀和LED紫外灯开关控制器控制信号，微控制器通过电力载波模块将通信信号载入电力线由2芯电缆与外部通信。

按上述方案，所述的折叠结构包括与灯架连接的连接件，连接件之间通过转轴连接，并且连接件之间连接有自恢复弹簧。

按上述方案，所述的安装支架外依次设有相互配合的端盖筒、端面压圈和端盖，气囊的边缘压在端面压圈和端盖筒之间，端盖上设有螺栓向内将端盖、端面压圈和端盖筒固定连接；端盖筒的末端设有直角弯。

按上述方案，所述的气囊的边缘外环绕有钢带，所述的端面压圈的内壁设有用于限制钢带位置的凹槽。

一种可控光固化点位修复系统，其特征在于：它包括主控柜、缆线和所述的管道修复气囊；其中，

主控柜由柜体、主控模块、线缆盘、空气压缩设备和面板构成；线缆盘上绕有所述的线缆，线缆盘中间设有驱动轴，驱动轴上装有识别收放线缆长度及速度的编码器；空气压缩设备与所述的线缆中的气管连接；线缆的其中2芯电缆直接与电源连接用于给LED紫外灯供电，另外2芯电缆通过电力载波模块与主控模块连接；

面板用于向主控模块输入操作指令，以及显示参数及传输来的视频；

主控模块用于在接收到操作指令后，控制线缆盘的驱动轴实现收放线动作、控制空气压缩设备为气囊充气、以及控制LED紫外灯的开关，并将采集到的视频、气囊内的气压、温度发送给面板显示。

按上述系统，所述的线缆盘设置在柜体的底部，所述的面板设置在柜体的顶部，主控模块和空气压缩设备设置在柜体的中部。

按上述系统，所述的柜体上设有备用放气口，与所述的气管连接。

利用所述的可控光固化点位修复系统实现的管道修复方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、在气囊外壁浸渍修复材料，将管道修复气囊通过折叠结构折叠起来，从检查井放入管道；

S2、在进入管道后，在折叠结构的自恢复作用下，管道修复气囊恢复平直，从而撑起灯架组；

S3、在面板上操作进行收放线操作，使得管道修复气囊在管道中运动，通过在面板上显示的视频判断是否到达待修复位置；

S4、当到达待修复位置，停止收放线操作，开始给气囊充气，使得气囊膨胀至气囊外壁的修复材料挤压到紧密贴合待修复位置；

S5、停止充气并保持气囊内的气压恒定，打开LED紫外灯，静置一段时间使修复材料固化；期间实时监测气囊内的温度，当温度超过温度阈值时减少LED紫外灯的开启数量；

S6、给气囊放气，通过收放线操作将管道修复气囊带出管道。

本发明的有益效果为：

1、通过采用LED紫外灯与修复气囊一体式结构，使得刷涂修复材料和紫外光照射在一个工序中完成，简化了修复工序，节约了时间；采用折叠式的灯架，方便从检查井中放入管道，在进入管道后可使灯架回复平直，从而撑起灯架，防止在浸渍修复材料的气囊在拖入管道过程中与地面接触摩擦，而导致的软管破损、软管脱落，从而保证了管道修复效果；实时监测气囊内的气压和温度，给操作人员以参考，从而保证气囊内的压力和温度在可控范围内，保障了设备安全和修复效果；4芯电缆和一根气管合在同一线缆中，也作为牵引绳用，无需另外设置牵引绳，进一步简化了操作工序，且气囊的微控制器供电与信号传输只采用2芯电缆，减少了电缆数量，减轻了线缆的整体重量和体积。

2、端盖筒与端面压圈配合，在拧紧端盖上的螺栓时会将端面压圈挤压向端盖筒，可将夹在两者之间的气囊压紧；在端盖筒的末端设有一直角弯，可将气囊挤压的更紧，防止漏气的情况出现；同时，还有钢带环绕在气囊外壁上，端面压圈内壁设有凹槽，限制钢带位置，通过螺栓拧紧压住气囊。

3、整个修复系统只需要操作面板即可实现整个修复过程，集成度高，提高工作效率。

附图说明

图1为本发明一实施例的管道修复气囊结构示意图。

图2为管道修复气囊的端部细节图。

图3为本发明一实施例的主控柜结构示意图。

图中：1-灯架，2-LED紫外灯，3-安装支架，4-气囊，5-滚轮，6-摄像头，7-连接件，8-转轴，9-自恢复弹簧，10-气压传感器，11-温度传感器，3-1-灯架固定法兰，3-2-端盖筒，3-3-端面压圈，3-4-钢带，3-5-端盖，12-线缆盘，13-电源，14-空气压缩设备，15-按键面板，16-显示面板，17-柜体，18-备用放气口。

具体实施方式

下面结合具体实例对本发明做进一步说明。

本发明提供一种管道修复气囊，如图1所示，它包括至少2节灯架1构成的灯架组，相邻的灯架1之间通过自恢复的折叠结构连接，灯架1上沿周向和轴向均分布有若干个LED紫外灯2，灯架1由坚固金属材料制成，中间段固定带孔金属灯板，孔中镶嵌有LED紫外灯珠。多块金属板构成一个正多边形，可向各个方向发射紫外光。灯架组的两端设有安装支架3，安装支架3上固定有电路板；灯架组和安装支架3的外部套有气囊4，气囊4透光且具有一定的耐磨性能，气囊4的两端与安装支架4的端部固定连接，安装支架4的外侧连接有滚轮5；其中灯架组一端的安装支架4上连接有摄像头6，灯架组另一端的安装支架4上连接有用于供电、通信和充气的缆线；缆线包括4芯电缆和1根气管，其中2芯电缆给LED紫外灯2供电，2芯电缆与电路板连接，气管用于给气囊4充气。

所述的电路板上设有气压传感器10、温度传感器11、微控制器、电力载波模块、与气管连接的充气电磁阀和放气电磁阀、LED紫外灯开关控制器；气压传感器10、温度传感器11和摄像头6的输出端分别与微控制器连接，微控制器给充气电磁阀、放气电磁阀和LED紫外灯开关控制器控制信号，微控制器通过电力载波模块将通信信号载入电力线由2芯电缆与外部通信。

进一步的，所述的折叠结构包括与灯架1连接的连接件7，连接件7之间通过转轴8连接，并且连接件7之间连接有自恢复弹簧9。气囊4中部可向一个方向弯折，方便从检查井中放入管道。在进入管道后在自恢复弹簧作用力下可使灯架回复平直，从而撑起灯架，防止在捆绑浸渍树脂软管的气囊4在拖入管道过程中与地面接触摩擦。接地摩擦可导致软管破损、软管脱落，从而影响到管道修复过程及效果。除转轴外还有另一方案：通过合页连接两端，气囊4中部可向一个方向弯折，放入管道后沿气囊水平轴向旋转一定角度，可撑立起来。

再进一步的，如图2所示，所述的安装支架3外依次设有相互配合的端盖筒3-2、端面压圈3-3和端盖3-5，气囊4的边缘压在端面压圈3-3和端盖筒3-2之间，端盖3-5上设有螺栓向内将端盖3-5、端面压圈3-3和端盖筒3-2固定连接；在拧紧端盖上的螺丝时会将端面压圈挤压向端盖筒，可将夹在两者之间的硅胶管压紧。端盖筒3-2的末端设有直角弯，可将硅胶管挤压的更紧，防止漏气的情况出现。气囊4的边缘外环绕有钢带3-4，所述的端面压圈3-3的内壁设有用于限制钢带3-4位置的凹槽。

滚轮5与灯架1主体部分通过连接件连接，连接件中间及两端有开孔，一端通过螺丝固定滚轮5，中间与灯架主体的结构件通过螺丝固定连接，连接件可绕螺丝旋转。连接件旋转一定角度可与灯架的结构件中的另一开孔对准，通过螺丝固定可以使轮子连接件呈一定角度向外张开。这样可以适应不同的管径。

一种可控光固化点位修复系统，它包括主控柜、缆线和所述的管道修复气囊。其中，主控柜由柜体17、主控模块、线缆盘12、空气压缩设备14和面板构成。线缆盘12上绕有所述的线缆，线缆盘12中间设有驱动轴，驱动轴上装有识别收放线缆长度及速度的编码器；空气压缩设备14与所述的线缆中的气管连接；线缆的其中2芯电缆直接与电源13连接用于给LED紫外灯2供电，另外2芯电缆通过电力载波模块与主控模块连接；面板包括按键面板15和显示面板16，用于向主控模块输入操作指令，以及显示参数及传输来的视频。按键面板15设计全物理按键输入控制信号，用独立的MCU控制按键输入信号的采集和对应按键操作后的状态指示灯操作。按键包括灯架开关、电缆盘开关、管径选择按钮、气囊长度按钮、线缆收线速度调节旋钮、充放气控制按钮。该面板由主控模块给电，与主控模块进行数据通信。按下灯架开关后自动保持气囊内压力，控制电路板通过采集气囊内压力值控制充气电磁阀、放气电磁阀的通断进而控制气囊内压力。显示面板16采用阳光下可视的高亮屏对设备相关状态进行显示，显示面板16由MCU进行操作，供电电压为3.3V。显示信息包括气囊类型、管径大小、灯架1开关状态、LED紫外灯2开启时间、空气压缩设备14的状态、气囊4内气压值。

主控模块用于在接收到操作指令后，控制线缆盘12的驱动轴实现收放线动作、控制空气压缩设备14为气囊4充气、以及控制LED紫外灯2的开关，并将采集到的视频、气囊4内的气压、温度发送给面板显示。主控模块通过气囊4内部的气压传感器10采集气囊4内部气压值，并控制电磁阀开合。开始充气时，电磁阀打开。当气压值达到某一限定值时，电磁阀关闭，进而达到控制气囊内部气压目的。

所述的线缆盘12设置在柜体17的底部，所述的面板设置在柜体17的顶部，主控模块和空气压缩设备14设置在柜体17的中部。

所述的柜体17上设有备用放气口18，与所述的气管连接，可在电磁阀发生故障时代替气囊放气阀放气。

利用所述的可控光固化点位修复系统实现的管道修复方法，包括以下步骤：

S1、在气囊外壁浸渍修复材料，将管道修复气囊通过折叠结构折叠起来，从检查井放入管道；

S2、在进入管道后，在折叠结构的自恢复作用下，管道修复气囊恢复平直，从而撑起灯架组；

S3、在面板上操作进行收放线操作，使得管道修复气囊在管道中运动，通过在面板上显示的视频判断是否到达待修复位置；

S4、当到达待修复位置，停止收放线操作，开始给气囊充气，使得气囊膨胀至气囊外壁的修复材料压设到待修复位置；

S5、停止充气并保持气囊内的气压恒定，打开LED紫外灯，静置一段时间使修复材料固化；期间实时监测气囊内的温度，当温度超过温度阈值时减少LED紫外灯的开启数量；

S6、给气囊放气，通过收放线操作将管道修复气囊带出管道。

以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。