4、多通道模擬量輸入模塊15、AD轉換模塊161ED照明燈11輔助攝像機采集模塊14進行在黑暗環(huán)境下對管道缺陷的拍攝。漏磁檢測探頭12、渦流檢測探頭13和攝像頭采集模塊14固定在爬行器的探頭轉向機構62上，漏磁檢測探頭12、渦流檢測探頭13和攝像頭采集模塊14采集到的信息通過多通道模擬量輸入通道15和經(jīng)過AD轉換模塊16的AD轉換后送到主機電路模塊2，繼而通過上位機與下位機通信模塊4的缺陷信息輸出通道41傳到上位機控制模塊5進行處理并由液晶顯示屏51將信息顯示出來。
[0031 ]禍流檢測探頭13、攝像頭米集模塊14和漏磁檢測探頭12二者是并行的關系，通過上位機控制模塊5選擇打開其中一個或同時打開幾個個探頭。在攝像頭采集模塊13打開時，可以根據(jù)管道內部亮度選擇打開LED照明燈U。根據(jù)攝像頭采集模塊14實時采集的管道內部信息不僅可以查看管道內壁可見的缺陷，同時，可以通過顯示出的管道內部環(huán)境來指引操作者選擇進一步的操作，操作者可以通過在上位機控制模塊5輸入新的控制信息，操縱爬行與轉向機構6中的速度方向控制器61和探頭轉向控制器62做不同的運動實現(xiàn)對缺陷的進一步探索或在管道中按指定方向前進和檢測。
[0032]上位機與下位機通信模塊4分為兩路，分別為缺陷信息輸出通道41和控制信息輸入通道42，控制信息輸出模塊和缺陷信息輸入模塊均與主機電路模塊和上位機控制模塊信號連接。該通信模塊根據(jù)不同的管道環(huán)境可選擇不同的載體，如果管道為非金屬材質且長度有限則可選擇無線通信模塊，若管道為金屬材質、長度較長或需要保證通信質量，則可選擇用有線傳輸電纜的方式。
[0033]圖2是爬行與轉向機構6的具體實施圖，爬行與轉向機構6由速度方向控制模塊61和探頭轉向控制模塊62組成。其中，速度方向控制模塊61由做左電機613和右電機614兩個直流電機驅動，兩個直流電機分別帶動左驅動輪615和右驅動輪616兩個驅動輪，通過主機電路模塊2輸出的PWM脈寬調制波控制兩個直流電機，控制兩個電機的速度的不同的變化實現(xiàn)本管道爬行智能檢測設備的速度和方向的變化;探頭轉向控制模塊62中，探頭622由舵機621控制轉向。速度方向控制模塊61和探頭轉向控制模塊62接收來自主機電路模塊2的信號。
[0034]本管道爬行智能檢測設備的工作原理是:本管道爬行智能檢測設備上電工作后，首先通過在上位機控制模塊5對設備進行速度方向、探頭的選擇和開閉狀態(tài)以及是否需要開啟LED進行設置。設置完成后控制信息經(jīng)由控制信息輸入通道42給到主機電路模塊2啟動設備，設備開始按給定的條件開啟指定的探頭或使用多個探頭同時進行工作，缺陷信息檢測接收模塊I將探頭檢測的各個數(shù)據(jù)信息經(jīng)過AD轉換模塊處理后傳輸至主機電路模塊2(嵌入式微處理器)并通過缺陷信息輸出通道41傳到上位機控制模塊5經(jīng)過處理后在液晶顯示屏51中顯示，根據(jù)在液晶顯示屏51中顯示出的管道信息，操作者可以實時通過上位機控制器52發(fā)出控制信息調節(jié)設備速度方向和探頭轉向，引導設備向所需要探測的地方前進或對缺陷進行多角度和更細致的分析。
[0035]針對現(xiàn)有管道探測裝置尤其是管道爬行器的不足，提供一種集基礎多傳感器的具備機械行走機構和探頭轉向機構的管道爬行智能檢測設備。
[0036]上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種集成多傳感器的管道爬行智能檢測設備，其特征在于，所述檢測設備包括缺陷信息采集處理模塊(I)、主機電路模塊(2)、電源模塊(3)、上位機與下位機通信模塊(4)、上位機控制模塊(5)和爬行與轉向機構(6); 其中，所述缺陷信息采集處理接收模塊(I)、所述電源模塊(3)、所述上位機與下位機通信模塊(4)和所述爬行與轉向機構(6)均與所述主機電路模塊(2)電氣連接;所述爬行與轉向機構(6)與所述缺陷信息采集處理接收模塊(I)機械連接； 所述上位機與下位機通信模塊(4)包括缺陷信息輸出通道(41)和控制信息輸入通道(42);所述上位機控制模塊(5)包括液晶顯示屏(51)和上位機控制器(52)組成;所述上位機控制模塊(5)通過所述上位機與下位機通信模塊(4)與所述主機電路模塊(2)信號連接。2.根據(jù)權利要求1所述的一種集成多傳感器的管道爬行智能檢測設備，其特征在于， 所述上位機控制模塊(5)對該檢測設備進行速度方向、探頭的選擇和開閉狀態(tài)以及是否需要開啟LED進行設置，設置完成后控制信息經(jīng)由所述控制信息輸入通道(42)給到所述主機電路模塊(2)啟動該檢測設備，該檢測設備開始按給定的條件開啟指定的探頭或使用多個探頭同時進行工作，所述缺陷信息采集處理接收模塊(I)將探頭檢測的各個數(shù)據(jù)信息經(jīng)過AD轉換模塊處理后傳輸至所述主機電路模塊(2)并通過所述缺陷信息輸出通道(41)傳到所述上位機控制模塊(5)經(jīng)過處理后在所述液晶顯示屏(51)中顯示，根據(jù)在所述液晶顯示屏(51)中顯示出的管道信息，實時通過所述上位機控制器(52)發(fā)出控制信息調節(jié)檢測設備的速度方向和探頭轉向。3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種集成多傳感器的管道爬行智能檢測設備，其特征在于， 所述爬行與轉向機構(6)包括速度方向控制模塊(61)和探頭轉向控制模塊(62)，其中速度方向控制模塊(61)包括前輪(611)和依次連接的電機驅動模塊(612)、左電機(613)、左驅動輪(615)和右電機(614)和右驅動輪(616)組成;所述探頭轉向控制模塊(62)包括依次連接的舵機(621)和探頭(622)。4.根據(jù)權利要求3所述的一種集成多傳感器的管道爬行智能檢測設備，其特征在于， 所述缺陷信息采集處理接收模塊(I)包括漏磁檢測探頭(12)、渦流檢測探頭(13)、攝像頭采集模塊(14)、多通道模擬量輸入模塊(15)以及AD轉換模塊(16)，其中所述漏磁檢測探頭(12)、所述渦流檢測探頭(13)和所述攝像頭采集模塊(14)固定在所述探頭轉向控制模塊(62)上，將采集到的信息通過所述多通道模擬量輸入通道(15)和經(jīng)過所述AD轉換模塊(16)的AD轉換后送到所述主機電路模塊(2)，繼而通過所述上位機與下位機通信模塊(4)的缺陷信息輸出通道(41)傳到所述上位機控制模塊(5)進行處理并由所述液晶顯示屏(51)將信息顯示出來。5.根據(jù)權利要求4所述的一種集成多傳感器的管道爬行智能檢測設備，其特征在于， 所述缺陷信息采集處理接收模塊(I)還包括LED照明燈(11)，所述LED照明燈(11)用于輔助所述攝像機采集模塊(14)進行在黑暗環(huán)境下對管道缺陷的拍攝。6.根據(jù)權利要求4所述的一種集成多傳感器的管道爬行智能檢測設備，其特征在于， 所述漏磁檢測探頭(12)、所述渦流檢測探頭(13)以及所述攝像頭采集模塊(14)受所述上位機控制模塊(5)并行控制，選擇打開其中一個或同時打開若干個探頭。7.根據(jù)權利要求1所述的一種集成多傳感器的管道爬行智能檢測設備，其特征在于， 所述缺陷信息輸出通道(41)和所述控制信息輸入通道(42)均分別與所述主機電路模塊(2)和上位機控制模塊(5)信號連接，上述通道根據(jù)不同的管道環(huán)境選擇無線通信方式或者有線電纜方式進行數(shù)據(jù)傳輸。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種集成多傳感器的管道爬行智能檢測設備，包括由嵌入式微處理器組成的主機電路模塊(2)；由LED照明燈、漏磁檢測探頭、渦流檢測探頭、攝像頭采集模塊、多通道模擬量輸入模塊、AD轉換模塊組成的缺陷信息采集處理接收模塊(1)；電源模塊(3)；由缺陷信息輸出通道和控制信息輸入通道組成的上位機與下位機通信模塊(4)；由液晶顯示屏和上位機控制器組成的上位機控制模塊(5)；由速度方向控制模塊和探頭轉向控制模塊組成的爬行與轉向機構(6)。該檢測設備在可爬行機構上集成多種檢測探頭，實現(xiàn)對難以到達的需檢測部位的多方面缺陷檢測，并實時控制設備的運動狀態(tài)，實現(xiàn)對缺陷信息的采集、傳輸和給上位機集中處理。
【IPC分類】G01N21/88, G05B19/042
【公開號】CN105629840
【申請?zhí)枴緾N201610146355
【發(fā)明人】洪曉斌, 林曉輝, 馬楊煬
【申請人】華南理工大學
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年3月15日