CN102692215A - 一种无线视频检修装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了检修装置设计领域中的一种新型无线视频检修装置。技术方案是所述装置包括小车平台和控制平台两部分，小车平台由控制平台无线控制；其中，所述小车平台包括小车平台微控制器模块、摄像头、镜头控制系统、小车驱动系统、无线数传模块接收端、无线视频传输模块发送端、小车平台稳压模块、铅酸蓄电池和发射天线；所述控制平台包括控制平台微控制器模块、显示系统、按键、无线数传模块发送端、无线视频传输模块接收端、控制平台稳压模块、锂电蓄电池和接收天线；本发明采用无线控制，无线传输图像，使设备故障检测实现无线化，检测过程更加灵活方便。

Description

一种无线视频检修装置

技术领域

本发明属于检修装置设计领域，尤其涉及一种无线视频检修装置。

背景技术

在对大型设备或者管道内部进行检修时，检修人员经常需要对设备内部故障情况进行检查。但通常设备内部环境复杂，空间狭小，检修人员无法进入内部查看故障部位，因此需要借助检修装置对设备内部进行检查。

目前设备检修中主要采用有线检修机器人或者工业内窥镜，有线检修机器人由于带有连线，在对内部结构复杂的设备或管道检修过程中非常麻烦，工业内窥镜不仅检测范围小，而且检测效率低，尤其是在对大型设备内部进行检查时问题更加突出。

本发明提供一种无线视频检修装置，用于大型设备或管道内部故障检查，既能实时显示图像信息，又能显示小车平台的行走路径和镜头方位信息的装置。

发明内容

针对上面技术背景中描述的目前现有的检修装置在大型设备或者管道内部的检修过程中存在的不足，本发明提出了一种无线视频检修装置。

本发明的技术方案是，一种无线视频检修装置，其特征在于，所述装置包括小车平台和控制平台两部分，小车平台由控制平台无线控制；

其中，所述小车平台包括小车平台微控制器模块、摄像头、镜头控制系统、小车驱动系统、无线数传模块接收端、无线视频传输模块发送端、小车平台稳压模块、第一电池和发射天线；所述镜头控制系统包括上舵机、下舵机以及舵机驱动模块；所述小车驱动系统包括两个直流电机和直流电机驱动模块；

所述控制平台包括控制平台微控制器模块、显示系统、按键、无线数传模块发送端、无线视频传输模块接收端、控制平台稳压模块、第二电池和接收天线；所述显示系统包括彩屏显示模块和LCD显示模块；所述按键包括摄像头转向控制按键组和小车行走方向控制按键组；

所述小车平台微控制器模块分别与无线数传模块接收端、小车平台稳压模块、舵机驱动模块和直流电机驱动模块连接；

所述摄像头分别与第一电池和无线视频传输模块发送端连接；

所述上舵机分别与舵机驱动模块和第一电池连接；所述下舵机分别与舵机驱动模块和第一电池连接；

所述直流电机驱动模块分别与小车平台微控制器模块、小车平台稳压模块和直流电机连接；所述直流电机分别与直流电机驱动模块和小车平台稳压模块连接；

所述无线数传模块接收端分别与小车平台微控制器模块和小车平台稳压模块连接；所述无线数传模块接收端与所述无线数传模块发送端通过无线连接；

所述无线视频传输模块发送端分别与小车平台稳压模块、摄像头和发射天线连接；所述无线视频传输模块发送端与所述无线视频传输模块接收端通过无线连接；

所述小车平台稳压模块分别与小车平台微控制器模块、无线数传模块接收端、无线视频传输模块发送端、直流电动机驱动模块、直流电机和第一电池连接；

所述第一电池分别与上舵机、下舵机、小车平台稳压模块和摄像头连接；

所述小车平台微控制器模块、直流电机驱动模块、无线数传模块、无线视频传输模块和舵机驱动模块均安装在小车平台电路板上；

所述控制平台微控制器模块分别与摄像头转向控制按键组、小车行走方向控制按键组、无线数传模块发送端、控制平台稳压模块和LCD显示模块连接；

所述控制平台稳压模块分别与无线数传模块发送端、无线视频传输模块接收端、控制平台微控制器模块、LCD显示模块和第二电池连接；

所述无线数传模块发送端分别与控制平台微控制器模块和控制器平台稳压模块连接；所述无线数传模块发送端与所述无线数传模块接收端通过无线连接；

所述无线视频传输模块接收端分别与控制器平台稳压模块、彩屏显示模块和接收天线连接；所述无线视频传输模块接收端与所述无线视频传输模块发送端通过无线连接；

所述LCD显示模块分别与控制平台微控制器模块和控制平台稳压模块连接；

所述第二电池分别与控制器平台稳压模块和彩屏显示模块连接；

所述彩屏显示模块分别与无线视频传输模块接收端和第二电池连接；

所述控制平台微控制器模块、无线数传输模块、无线视频传输模块、稳压模块均安装在控制平台电路板上。

所述上舵机采用的是型号为CDS5516的舵机；所述下舵机采用的是型号为CDS5516的舵机。

所述无线视频传输模块发送端采用的是2.4G无线影音模块。

所述无线视频传输模块接收端采用的是2.4G无线影音模块。

所述无线数传模块发送端采用的是Arduino1200米微型SI4432无线数传模块。

所述无线数传模块接收端采用的是Arduino1200米微型SI4432无线数传模块。

所述摄像头采用的是420线或420线以上清晰度CCD摄像头，最大对焦距离10m。

所述彩屏显示模块包含3.5英寸TFT彩色液晶屏及其驱动板。

所述LCD显示模块采用的是12864液晶屏。

本发明的有益效果为：

1）本发明采用无线控制，无线传输图像，使设备故障检测实现无线化，检测过程更加灵活方便。

2）小车平台采用履带车底座，能适应复杂路面状况。

3）采用远焦距摄像头，具有较大的检测范围。

4）摄像头转动范围大，在水平以及竖直方向上的转动范围均达到300度，能实现全方位无死角查看设备内部故障部位。

5）双屏幕设计，既能显示实时图像信息，又能显示小车平台的路径和镜头方位信息，极大方便对小车平台的控制，有效防止检修过程中出现小车迷失方向情况的出现。

附图说明

图1 是本发明提供的一种无线视频检修装置的小车平台外观结构图；

图2 是本发明提供的一种无线视频检修装置的小车平台电路系统结构图；

图3 是本发明实施例提供的一种无线视频检修装置的控制平台外观结构图；

图4 是本发明提供的一种无线视频检修装置的控制平台右视图；

图5 是本发明实施例提供的一种无线视频检修装置的控制平台电路系统结构图。

其中：1-摄像头；2-摄像头固定座；3-上舵机；4-下舵机；5-电源开关；6-小车平台电路板盒；7-发射天线；8-蓄电池盒；9-小车底座；10-电路板盒支撑架；11-固定架；12-履带；13-车轮；14-上舵机转轴；15-下舵机转轴；16-无线数传模块接收端；17-小车平台稳压模块；18-无线视频传输模块发送端；19-铅酸蓄电池；20-直流电机；21-直流电机驱动模块；22-舵机驱模块；23-小车平台微控制器模块；24-小车平台电路板；25-屏幕翻盖；26-LCD显示屏；27-接收天线；28-控制平台外壳；29-控制平台电源开关；30-充电插口；31-摄像头转向控制按键组（包含5个独立按键）；32-彩屏显示模块；33-小车行走方向转向控制按键组（包含5个独立按键）；34-控制平台电路板；35-无线数传模块发送端；36-控制器平台稳压模块；37-无线视频传输模块接收端；38-锂电蓄电池；39-控制平台微控制器模块；40-翻盖转轴。

具体实施方式

下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

图1是本发明提供的一种无线视频检修装置的小车平台外观结构图。图1中，摄像头1、上舵机3、下舵机4、小车平台电路板盒6、蓄电池盒8、小车底座9构成小车平台；摄像头1由摄像头固定座2连接到上舵机上，并通过上舵机转轴14在垂直方向上旋转；上舵机3通过下舵机转轴15连接到下舵机4上，下舵机4通过固定架11固定到小车底座上。

在小车平台电路板盒6上安装有小车平台电源开关5和发送天线7，小车平台电路板盒6内安装小车平台电路板24。小车平台电路板盒6通过电路板盒支撑架10固定在蓄电池盒8上，蓄电池盒8通过固定架11固定在小车底座9上。

直流电机20由两个直流电机组成，分别安装在小车底座9内部左侧与右侧，直流电机通过齿轮和传动轴带动车轮13转动，进而带动小车履带12。

图2是本发明实施例提供的一种无线视频检修装置的小车平台电路系统结构图。实施例中第一电池所采用的是铅酸蓄电池。图2中，小车平台微控制器模块23读取无线数传模块接收端16接收的舵机控制信号和直流电机控制信号，并将信号分别输出给舵机驱动模块22和直流电机驱动21模块，小车平台稳压模块17输出5V电压作为小车平台微控制器模块23、无线数传模块接收端16、舵机驱动模块22和直流电机驱动21模块的工作电源。

舵机3、4接收舵机驱动模块22的驱动信号，铅酸蓄电池19提供12V电压作为舵机3、4的工作电源；直流电机20接收直流电机驱动模块21，小车平台稳压模块17输出6V电压作为直流电机20的工作电源；铅酸蓄电池19还为摄像头1和小车平台稳压模块17提供12V工作电压。

无线视频传输模块接收端18接收摄像头1采集到的视频信号，并经过发送天线7发射出去。

图3是本发明提供的一种无线视频检修装置的控制平台外观结构图。图4 是本发明提供的一种无线视频检修装置的控制平台右视图。图3和图4中，控制平台由控制平台外壳28、屏幕翻盖25、LCD显示屏26、彩色显示屏32、摄像头转向控制按键组31、小车行走方向转向控制按键组33构成。

控制平台电源开关29、充电插口30、摄像头转向控制按键组31、小车行走方向转向控制按键组33、彩色显示屏32安装在控制平台外壳28上，其中彩色显示屏32位于控制平台外壳28正面上方，并下陷一定深度，摄像头转向控制按键组31、小车行走方向转向控制按键组33位于控制平台外壳28正面下方，电源开关29、充电插口30位于控制平台外壳28右侧面下方，LCD显示屏26安装在屏幕翻盖25内侧，屏幕翻盖25与彩色显示屏32的大小相同，厚度与彩色显示屏32下陷深度相等，翻盖转轴40位于控制平台外壳28上彩色显示屏32上边沿处，屏幕翻盖25可绕翻盖转轴40进行旋转。

摄像头转向控制按键组31包含5个独立按键，分别位于上、下、左、右、中不同位置；小车行走方向转向控制按键组33包含5个独立按键，分别位于上、下、左、右、中不同位置。

图5 是本发明实施例提供的一种无线视频检修装置的控制平台电路系统结构图。实施例中第二电池所采用的是锂电蓄电池。图5中，控制平台微控制器模块39接收按键模块31、33采集到的小车和摄像头转动控制信号，并将此信号通过无线数传模块发送端35传输出去，同时记录小车轨迹信息与镜头方位信息，并传输给LCD显示模块26，实时显示小车行驶轨迹和镜头方位。

无线视频传输模块接收端37通过接收天线27接收到小车平台传来的视频信号，同时将视频信号传给彩屏显示模块22；锂电蓄电池38分别为控制平台稳压模块36和彩屏显示模块32提供12V电源；控制平台稳压模块36分别为控制平台微控制器模块39、LCD显示模块26、无线数传模块发送端35、无线视频传输模块接收端37提供5V电源。

下面说明本发明的工作过程：

先将小车放置待观测的区域，打开小车平台电源开关5，然后打开控制平台电源开关29，操作人员将从彩色显示屏上看到观测区域的视频图像。

按下小车行走方向转向控制按键组33中的上、下、左、右、中五个按键,分别可以控制小车的前进、后退、左转、右转和停止。按下摄像头转向控制按键组31中的上、下、左、右、中五个按键,分别可以实现控制摄像头1的垂直方向上转、垂直方向下转、水平方向顺时针、水平方向逆时针旋转、恢复正前方初始方向。

LCD显示屏26实时显示小车的行进轨迹，操作人员可以查看小车行走过的路径，能够根据轨迹图在检测完成后让小车原路返回。同时LCD显示屏26也能够显示摄像头1在的空间指向方位。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种无线视频检修装置，其特征在于，所述装置包括小车平台和控制平台两部分，小车平台由控制平台无线控制；

所述小车平台包括小车平台微控制器模块、摄像头、镜头控制系统、小车驱动系统、无线数传模块接收端、无线视频传输模块发送端、小车平台稳压模块、第一电池和发射天线；所述镜头控制系统包括上舵机、下舵机以及舵机驱动模块；所述小车驱动系统包括两个直流电机和直流电机驱动模块；

所述控制平台包括控制平台微控制器模块、显示系统、按键、无线数传模块发送端、无线视频传输模块接收端、控制平台稳压模块、第二电池和接收天线；所述显示系统包括彩屏显示模块和LCD显示模块；所述按键包括摄像头转向控制按键组和小车行走方向控制按键组；

所述小车平台微控制器模块分别与无线数传模块接收端、小车平台稳压模块、舵机驱动模块和直流电机驱动模块连接；

所述摄像头分别与第一电池和无线视频传输模块发送端连接；

所述上舵机分别与舵机驱动模块和第一电池连接；所述下舵机分别与舵机驱动模块和第一电池连接；

所述直流电机驱动模块分别与小车平台微控制器模块、小车平台稳压模块和直流电机连接；所述直流电机分别与直流电机驱动模块和小车平台稳压模块连接；

所述无线数传模块接收端分别与小车平台微控制器模块和小车平台稳压模块连接；所述无线数传模块接收端与所述无线数传模块发送端通过无线连接；

所述无线视频传输模块发送端分别与小车平台稳压模块、摄像头和发射天线连接；所述无线视频传输模块发送端与所述无线视频传输模块接收端通过无线连接；

所述小车平台稳压模块分别与小车平台微控制器模块、无线数传模块接收端、无线视频传输模块发送端、直流电动机驱动模块、直流电机和第一电池连接；

所述第一电池分别与上舵机、下舵机、小车平台稳压模块和摄像头连接；

所述控制平台微控制器模块分别与摄像头转向控制按键组、小车行走方向控制按键组、无线数传模块发送端、控制平台稳压模块和LCD显示模块连接；

所述控制平台稳压模块分别与无线数传模块发送端、无线视频传输模块接收端、控制平台微控制器模块、LCD显示模块和第二电池连接；

所述无线数传模块发送端分别与控制平台微控制器模块和控制器平台稳压模块连接；所述无线数传模块发送端与所述无线数传模块接收端通过无线连接；

所述无线视频传输模块接收端分别与控制器平台稳压模块、彩屏显示模块和接收天线连接；所述无线视频传输模块接收端与所述无线视频传输模块发送端通过无线连接；

所述LCD显示模块分别与控制平台微控制器模块和控制平台稳压模块连接；

所述第二电池分别与控制器平台稳压模块和彩屏显示模块连接；

所述彩屏显示模块分别与无线视频传输模块接收端和第二电池连接。

2.根据权利要求1所述的一种无线视频检修装置，其特征在于，所述小车平台微控制器模块、直流电机驱动模块、无线数传模块、无线视频传输模块和舵机驱动模块均安装在小车平台电路板上。

3.根据权利要求1所述的一种无线视频检修装置，其特征在于，所述控制平台微控制器模块、无线数传输模块、无线视频传输模块、稳压模块均安装在控制平台电路板上。

4.根据权利要求1所述的一种无线视频检修装置，其特征在于，所述上舵机采用的是型号为CDS5516的舵机；所述下舵机采用的是型号为CDS5516的舵机。

5.根据权利要求1所述的一种无线视频检修装置，其特征在于，所述无线视频传输模块接收端采用的是2.4G无线影音模块；所述无线数传模块发送端采用的是Arduino1200米微型SI4432无线数传模块。

6.根据权利要求1所述的一种无线视频检修装置，其特征在于，所述无线视频传输模块发送端采用的是2.4G无线影音模块；所述无线数传模块接收端采用的是Arduino1200米微型SI4432无线数传模块。

7.根据权利要求1所述的一种无线视频检修装置，其特征在于，所述摄像头采用的是420线或420线以上清晰度CCD摄像头，最大对焦距离10m。

8.根据权利要求1所述的一种无线视频检修装置，其特征在于，所述彩屏显示模块包含3.5英寸TFT彩色液晶屏及其驱动板；所述LCD显示模块采用的是12864液晶屏。

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