[发明专利]一种给水管网探伤摄像仪导航定位系统及方法

权利要求书

1.一种给水管网探伤摄像仪导航定位系统，其特征在于，包括搭载在探伤摄像仪（1）上的方向控制模块（2）、惯性导航模块（3）、自主供能模块（4）、物联传输模块（5）；

所述探伤摄像仪（1）用于对水管内部情况进行探测检查，并将检查结果返通过中继器传输节点（7）回至数据平台（6），探伤摄像仪（1）包括长条形的本体（11），所述本体（11）底部通过连接件可拆卸固定在三角形底板（21）中线上，本体（11）内部包括微型控制器二（12）、与微型控制器二（12）电性连接的MPU处理器（13）和小型旋转电机（14）、与所述MPU处理器（13）电性连接的信号接收器（15）和信号发射器（16），以及与为探伤摄像仪（1）功能的电池组（17），本体（11）前端处设有通过减速器（18）与所述小型旋转电机（14）相连的转盘（19），所述转盘（19）的外缘向外延伸有三个等距的连接杆（110），每个连接杆（110）上并列设有与所述微型控制器二（12）电性连接摄像头（111）和探测头（112），转盘（19）的中心处设有与微型控制器二（12）电性连接的探照灯（113）；

所述方向控制模块（2）包括设置在探伤摄像仪（1）底部的三角形底板（21），探伤摄像仪（1）位于所述三角形底板（21）的中线上，以及卡接在探伤摄像仪（1）中部并底边垂直于三角形底板（21）的三角形支撑架（22），三角形底板（21）的三个端点下方设有转向轮（23），所述转向轮（23）上连接有微型舵机（24），三角形底板（21）的底部设有一对传动轮（25）以及用于驱动传动轮（25）的驱动组件（26）；

所述惯性导航模块（3）使用NB-IoT技术、LoRa技术或5G技术，包括固定在三角形底板（21）上表面的光纤陀螺仪（31）、加速度计（32）、计时装置（33）、压力传感器（34）、深度计（35）、数据处理芯片（36），以及控制微型舵机（24）和驱动组件的微型控制器一（37），用于实现探伤摄像仪（1）在地下封闭管线内的自主定位与导航；惯性导航模块（3）与方向控制模块（2）联动，用于使探伤摄像仪（1）能够沿正确方向采集数据；

所述自主供能模块（4）包括设置在三角形底板（21）底部的旋转机构（43），用于利用水流驱动产生电能，还包括设置在三角形底板（21）尾部的小型发电机（41）和蓄电池（42），用于将旋转机构（43）产生的动能转化为电能存贮在所述蓄电池（42），为整个系统供电；

所述物联传输模块（5）设置在三角形支撑架（22）上，内部包括通信单元（51）、网关（52）和无线装置（53），用于定时将探伤摄像仪（1）的移动速度、姿态及位置信息传输至数据平台（6）。

2.如权利要求1所述的一种给水管网探伤摄像仪导航定位系统，其特征在于，所述摄像头（111）为红外线高清摄像头。

3.如权利要求1所述的一种给水管网探伤摄像仪导航定位系统，其特征在于，所述微型控制器二（12）与所述物联传输模块（5）电性连接，所述电池组（17）内含有主电池（171）以及与所述小型发电机（41）并联的备用电池（172）。

4.如权利要求1所述的一种给水管网探伤摄像仪导航定位系统，其特征在于，所述方向控制模块（2）还包括设置在本体（11）末端的水流量检测仪（38），所述水流量检测仪（38）的进水口朝向探伤摄像仪尾部。

5.如权利要求1所述的一种给水管网探伤摄像仪导航定位系统，其特征在于，所述三角形支撑架（22）为镂空结构，三角形支撑架（22）底边上开设有与所述探伤摄像仪（1）的本体（11）相适配的凹槽（221），三角形支撑架（22）底边通过2-4个弹簧支座（222）与所述三角形底板（21）固定连接。

6.如权利要求1所述的一种给水管网探伤摄像仪导航定位系统，其特征在于，所述三角形底板（21）的侧腰边还等间距设有多个用于固定气囊（211）的固定圈（212）。