一种供水管道探伤系统的制作方法

1.本实用新型涉及供水管道探伤技术领域，具体涉及一种供水管道探伤系统。


背景技术：

2.随着城市的发展，地下管网越来越复杂，检修和维护难度很大，必须对这些管道进行定期检测和维修，随着现代化技术的飞速发展，也出现了智能化的有限空间检测设备，如用于供水管道探伤的水下机器人，其通过双绞线线缆连接，搭载摄影摄像模块，深入管线内部，实时传输管线内部影像，检测管线内部及内壁情况并展示至外界pc端。
3.但部分供水管道的信号屏蔽情况较严重，且需要信号传输的距离远，使用常规的双绞线进行远距离传输信号时，会出现信号传输不稳定，信号传输质量差的情况，导致水下机器人无法实现信号的稳定采集与传输，十分影响供水管道探伤效率。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本实用新型提供涉及一种供水管道探伤系统，实现信号的高质量远距离稳定传输。
5.一种供水管道探伤系统，包括管道带压机器人投放装置、上位机和水下机器人，所述水下机器人包括支撑架、视觉模块、水听模块、驱动模块、主控芯片和主控模块；所述上位机上连接有操作手柄和第一光纤收发器，所述第一光纤收发器通过零浮力光纤连接在第二光纤收发器上，所述第二光纤收发器与所述主控芯片连接；所述支撑架的上方设有第二密封舱，所述第二密封舱的上方连通有第一密封舱，所述第二光纤收发器设于所述第一密封舱的内部且位于所述第一密封舱的尾部；
6.进一步的，所述第二光纤收发器设于所述第二密封舱中，所述第一密封舱与所述驱动模块连接，所述驱动模块包括供能舱和水下推进器，所述视觉模块设于所述第一密封舱的内部且靠近所述第一密封舱的头部，所述视觉模块包括防水半球罩和相机，所述相机设于所述防水半球罩的内部，所述主控模块设于所述第一密封舱的内部且位于所述第一密封舱的中部，所述主控芯片设于所述第二密封舱的内部且靠近所述第二密封舱的尾部，所述主控芯片上设有主控模块用的usb接口、水听模块用的usb接口、视觉模块用的csi接口和以太网口；所述主控模块用的usb接口和所述水听模块用的usb接口均通过usb数据线分别与所述主控模块和水听器连接，所述视觉模块用的csi接口通过csi传输线与所述相机连接。
7.进一步的，所述供能舱设有四个且四个所述供能舱以所述第一密封舱为中心对称分布在所述第一密封舱两侧，四个所述供能舱位于同一高度，四个所述供能舱中均设有水下电池、电调和电机，所述水下电池与所述主控模块连接，所述电调的一端均与所述主控模块连接，所述电调的另一端均与所述电机连接，所述电机的输出端贯穿所述供能舱连接有全向推进器且所述全向推进器均位于所述供能舱的下方；其中位于所述第一密封舱不同侧的两个所述供能舱中还设有第二电机，所述第二电机的输出端贯穿所述供能舱连接有固定
推进器且所述固定推进器与位于所述第一密封舱同侧的另一所述供能舱连接。
8.进一步的，所述水下机器人还包括照明模块，所述照明模块包括补光灯、防水半球灯罩和防水探照管，所述补光灯设于所述防水探照管的内部，所述防水探照管的前端固定连接有所述防水半球灯罩，所述防水探照管连接在所述支撑架上，所述支撑架的内部设有传输线路，所述补光灯与所述供能舱通过所述传输线路连接。
9.进一步的，所述主控模块上设有加速度计和陀螺仪。
10.进一步的，还包括卷绕装置，所述零浮力光纤卷绕在卷绕装置上且所述零浮力光纤的两端分别连接在所述第一光纤收发器上和所述第二光纤收发器上。
11.本实用新型的有益效果在于：选用零浮力光纤替代传统双绞线进行信号传输，可以维持水下机器人工作过程中信号的稳定传输，不会因为信号传输距离影响信号传输质量，也不会因为供水管道的信号屏蔽影响信号传输质量，使水下机器人在面对不同类型的供水管道时具备稳定的信号传输效率，提升了供水管道的探伤效率。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1为本实用新型的水下机器人整体结构示意图；
14.图2为本实用新型的水下机器人正视示意图；
15.图3为本实用新型的水下机器人仰视示意图；
16.图4为本实用新型的水下机器人结构框图；
17.图5为本实用新型的供水管道探伤系统框图。
18.其中：1、支撑架；2、照明模块；3、视觉模块；4、水听器；5、驱动模块；6、全向推进器；7、固定推进器；8、防水探照管；9、防水半球灯罩；10、第一密封舱；11、第二密封舱；12、防水半球罩；13、供能舱。
具体实施方式
19.为更进一步阐述本实用新型为实现预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
20.实施例：
21.一种供水管道探伤系统，包括管道带压机器人投放装置、上位机和水下机器人，水下机器人包括支撑架1、视觉模块3、水听模块、驱动模块5、主控芯片和主控模块，主控模块是现有技术；上位机上连接有操作手柄和第一光纤收发器，第一光纤收发器通过零浮力光纤连接在第二光纤收发器上，第二光纤收发器与主控芯片连接；支撑架1的上方设有第二密封舱11，第二密封舱11的上方连通有第一密封舱10，第二光纤收发器设于第一密封舱10的内部且位于第一密封舱10的尾部；
22.第二光纤收发器设于第二密封舱11中，第一密封舱10与驱动模块5连接，视觉模块
3设于第一密封舱10的内部且靠近第一密封舱10的头部，视觉模块3包括防水半球罩12和相机，相机设于防水半球罩12的内部，主控模块设于第一密封舱10的内部且位于第一密封舱10的中部，主控芯片设于第二密封舱11的内部且靠近第二密封舱11的尾部，主控芯片上设有主控模块用的usb接口、水听模块用的usb接口、视觉模块3用的csi接口和以太网口；主控模块用的usb接口和水听模块用的usb接口均通过usb数据线分别与主控模块和水听器4连接，视觉模块3用的csi接口通过csi传输线与相机连接。
23.在上述实施例中，驱动模块5包括供能舱13，供能舱13设有四个且四个供能舱13以第一密封舱10为中心对称分布并固定连接在第一密封舱10两侧，四个供能舱13位于同一高度，四个供能舱13中均设有水下电池、电调和电机，水下电池与主控模块连接，电调的一端与主控模块连接，电调的另一端与电机连接，电机的输出端贯穿供能舱13的舱体与全向推进器6连接，且全向推进器6均位于供能舱13的下方；其中位于第一密封舱10不同侧的两个供能舱13中还设有第二电机，第二电机的输出端贯穿供能舱13的舱体与固定推进器7连接，且固定推进器7与位于第一密封舱10同侧的另一供能舱13连接。供能舱13中的电调可以通过接收来自主控模块的控制信号来控制电机的转速，从而控制水下推进器的转速；全向推进器6可以控制推进器在水平方向上沿竖轴转动，控制推进器推进的方向，从而控制水下机器人的水平行进方向，固定推进器7控制水下机器人的垂直方向移动，通过全向推进器6与固定推进器7的配合可以同时控制水下机器人的水平移动与垂直移动。
24.在上述实施例中，水下机器人还包括照明模块2，照明模块2包括补光灯、防水半球灯罩12和防水探照管8，补光灯设于防水探照管8的内部，防水探照管8的前端固定连接有防水半球灯罩12，防水探照管8连接在支撑架1上，支撑架1的内部设有传输线路，补光灯与供能舱13通过传输线路连接。设置补光灯可以为视觉模块3提供光源，使云台相机传输影像的采集效果更好，避免因为管道中无光源而影响采集影像信息。
25.在上述实施例中，主控模块上设有加速度计和陀螺仪。通过在主控模块上设置加速度计和陀螺仪，一方面可以利用加速度计的数据和陀螺仪的数据计算出水下机器人的实际行进路径，另一方面可以节约设备空间，减小设备承重。
26.在上述实施例中，还包括卷绕装置，零浮力光纤卷绕在卷绕装置上且零浮力光纤的两端分别连接在第一光纤收发器上和第二光纤收发器上。通过将零浮力光纤卷绕在卷绕装置上，一方面可以对零浮力光纤起到保护作用，另一方面可以跟随水下机器人的行动自由控制零浮力光纤延伸，同时也可以通过卷绕装置回收零浮力光纤以协助完成水下机器人的回收工作。
27.工作原理：
28.在进行供水管道探伤工程之前，首先需要将上位机和第一光纤收发器连接，并将卷绕装置上的零浮力光纤的一端连接在第一光纤收发器上，另一端连接在第二光纤收发器上，然后打开上位机，使用控制程序测试水下机器人的照明模块2、视觉模块3和驱动模块5是否正常运行，在确认上述模块正常运作后，准备将水下机器人通过带压机器人投放装置投放至管道中进行供水管道探伤工程。
29.带压机器人投放装置包括液压缸、液压管、液压管密闭盖和法兰盘，液压管套设在液压缸内，液压管密封盖上设有适配零浮力光缆的通孔，通过法兰盘将液压缸与供水管道固定密封，将零浮力光缆上连接第二光纤收发器的一端拔出，穿过通孔后重新连接至第二
光纤收发器上，然后将水下机器人放置至液压管中，盖紧液压管密封盖，向液压缸中充入液压油迫使液压管向下滑动，从而将水下机器人投放至供水管道中。
30.水下机器人进入管道后，上位机通过第一光纤收发器、第二光纤收发器和零浮力光纤的配合，将控制信号传输至第二密封舱11中的主控芯片，主控芯片一方面根据控制信号控制视觉模块3和水听模块开始工作，并控制调整相机的视觉角度，相机采集信息传输至主控芯片，主控芯片通过零浮力光纤将相机采集的信息传输至上位机中，并在控制程序上显示信息，水听器4将采集的信息传输至主控芯片，主控芯片通过零浮力光纤将水听器4采集的信息传输至上位机中，并在控制程序上显示信息；主控芯片另一方面将其余控制信号传输至主控模块，主控模块根据上位机发出的控制信号控制照明模块2、驱动模块5、加速度计和陀螺仪开始工作，照明模块2辅助视觉模块3提供光源，驱动模块5驱动主控芯片和主控模块控制的模块，加速度计和陀螺仪将采集的信息传输至主控模块中，主控模块通过数据线将信息传输至主控芯片，主控芯片通过第二光纤收发器和零浮力光纤将加速度计和陀螺仪采集的信息传输至上位机中，并在控制程序上显示信息。
31.上位机通过控制程序向水下机器人发送控制信号，控制水下机器人进行管道探伤，在控制程序上能够实时获取水下机器人采集到的图像信息、水声信息和水下机器人实际行进距离，通过对信息进行分析就能完成管道的探伤工程。
32.在完成探伤工程后，通过控制程序发出控制信号使水下机器人按照实际行进距离与行进方向原路返回至投放处，并通过卷绕装置将水下机器人从带压机器人投放装置开口处取出水下机器人。
33.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。