[发明专利]一种给水管网探伤摄像仪导航定位系统及方法

说明书

本发明公开了一种给水管网探伤摄像仪导航定位系统及方法，所述系统包括搭载在探伤摄像仪上的方向控制模块、惯性导航模块、自主供能模块、物联传输模块，以及设置在路边用于将采集数据传送至数据平台的中继器传输节点。本发明使用采用NB‑IoT技术、LoRa技术或5G技术，由光纤陀螺仪、加速度计为主运算实现地下封闭管线内自主定位与导航，结合计时装置、压力传感器、深度计的参数作为补偿，实时提供探伤摄像仪的速度、姿态以及位置信息；利用物联传输模块以设置传输节点的方式将数据传输至数据平台，可对探伤摄像仪的位置进行二次纠正，提高系统导航定位精度。本发明适用于卫星定位导航区域无法使用的水管网探伤检测。

技术领域

本发明属于供水管网管道检测技术领域，具体涉及一种给水管网探伤摄像仪导航定位系统及方法。

背景技术

城市给排水管道是保证人民生活的基础设施之一。因此需要定期对城市给排水管道进行监测维护，对出现裂缝的给排水管道进行修复。通常情况下采用小型机器进入管道内进行探伤，由内部搭载的定位芯片基于卫星导航控制其动态。

例如公开号为CN201620939867.8公开了一种基于导航定位卫星的城市供水管网智能巡检系统，通过所述市供水管网智能巡检系统，可实现对卫星导航定位技术及GPRS无线通信技术的应用，不但可对巡检人员的工作进行定位监管，还可以方便工作人员及时地对巡检数据进行电子上传，进而方便巡检中心收集并整理巡检数据，不易出现丢失或遗漏，并可在突发情况下及时调配巡检人员应对紧急情况，在充分降低管网巡检成本的同时，保证管网正常运维。但是该发明主要是依赖于卫星定位导航完成巡检，虽然目前卫星定位导航系统已经发展的越发成熟，可应用的领域也更加宽广，但是按照目前的情况而言，由于给水管深埋地下，在实际应用中很容易出现卫星导航定位覆盖信号差的区域，导致信号不连贯甚至丢失，给这个导航系统以及检测工作带来很大的麻烦。

因此，应该提供一种能够弥补上述情况不足的给水管网导航定位探伤系统，保证不适合卫星定位导航区域的水管网探伤检测能够顺利进行。

发明内容

针对以上提出的技术问题，本发明提供一种给水管网探伤摄像仪导航定位系统及方法，用于在地下给水管网等不适合常规卫星定位导航区域，为探伤摄像头提供导航功能。

本发明的技术方案为：一种给水管网探伤摄像仪导航定位系统，包括搭载在探伤摄像仪上的方向控制模块、惯性导航模块、自主供能模块、物联传输模块，

探伤摄像仪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回至数据平台，探伤摄像仪包括长条形的本体，本体底部通过连接件可拆卸固定在三角形底板中线上，本体内部包括微型控制器二、与微型控制器二电性连接的MPU处理器和小型旋转电机、与MPU处理器电性连接的信号接收器和信号发射器，以及与为探伤摄像仪功能的电池组，本体前端处设有通过减速器与小型旋转电机相连的转盘，转盘的外缘向外延伸有三个等距的连接杆，每个连接杆上并列设有与微型控制器二电性连接摄像头和探测头，转盘的中心处设有与微型控制器二电性连接的探照灯；

方向控制模块包括设置在探伤摄像仪底部的三角形底板，探伤摄像仪位于三角形底板的中线上，以及卡接在探伤摄像仪中部并底边垂直于三角形底板的三角形支撑架，由三角形底板和三角形支撑架组成的导航系统搭载支架稳定性更高，可抵御探伤摄像仪及其导航系统在水管内移动时水流冲击力，稳定性更高。三角形底板的三个端点下方设有转向轮，转向轮上连接有微型舵机，可用于执行三角形底板转向的命令，三角形底板的底部设有一对传动轮以及用于驱动传动轮的驱动组件，主要用于控制探伤摄像仪的移动；