CN105979215A - 管道快速视频检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种管道快速视频检测系统，包括摄像探头和采集控制主机，摄像探头包括壳体、与壳体连接的摄像头、设置在壳体内的电路板，摄像头为数字摄像头，数字摄像头的两端通过转轴与壳体连接，转轴上设有传动马达；电路板包括传动马达的驱动电路、微控制器和网络传输模块；摄像探头还包括电池模块，电池模块与壳体机械连接；所述的采集控制主机为装有检测模块的移动终端。本发明整体结构轻巧，采集控制主机能够无线、远程控制摄像探头，操作方便，极大的提高了现场工作效率。

Description

管道快速视频检测系统

技术领域

本发明属于污水、雨水、石油、燃气等管道检测领域，具体涉及一种管道快速视频检测系统。

背景技术

对市政排水地下排水管道，农业用水地下排水管道，工业用水地下排水管道，自来水地下排水管道等地下管线进行疏通及修复时，需要了解排水管道内部的状况，诸如排水管道管线错位、井口埋没、漏损等情况。

目前在地下管道检测领域的管道快速检测系统，设备较笨重，结构组成复杂，包含探头、电缆线、支撑杆、采集控制主机。探头采用的低分辨率的模拟摄像头，采集控制主机采集的图像为模拟图像，质量较差，不能实现管道的精细化判读检测。现场组装系统，需要通过电缆线连接控制器，同时电缆线需要穿过支撑杆，电缆线另一端需要连接探头。整套设备现场组装繁琐，系统比较笨重，移动操作不方便，现场工作效率较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种管道快速视频检测系统，操作方便，提高现场工作效率。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种管道快速视频检测系统，包括摄像探头和采集控制主机，其特征在于：所述的摄像探头包括壳体、与壳体连接的摄像头、设置在壳体内的电路板，摄像头为数字摄像头，数字摄像头的两端通过转轴与壳体连接，转轴上设有传动马达；所述的电路板包括传动马达的驱动电路、微控制器和无线传输模块，数字摄像头的输出端与网络传输模块连接，微控制器的输出端通过传动马达的驱动电路与传动马达连接，微控制器还与网络传输模块连接；所述的摄像探头还包括电池模块，电池模块与壳体机械连接，连接处设有与所述的电路板连接的正负极；

所述的采集控制主机为装有检测模块的移动终端，用于从网络传输模块接收来自摄像探头的数字信号，检测模块通过人机交互方式接收控制指令和检测指令，将控制指令从网络传输模块发送给摄像探头，根据检测指令执行对应的操作并进行数据存储。

按上述系统，所述的壳体上设有与微控制器连接的光源。

按上述系统，所述的摄像探头还包括激光测距仪。

按上述系统，本摄像探头还包括用于获取状态参数的传感器组，传感器组的输出端与所述的微控制器连接。

按上述系统，所述的转轴上设有限位电位器，限位电位器的输出端与所述的微控制器连接。

按上述系统，所述的电路板还包括电池电量采集模块，电池电量采集模块的输出端与所述的微控制器连接。

按上述系统，所述的网络传输模块包括有线传输接口和/或无线传输接口。

按上述系统，所述的网络传输模块包括无线传输接口，无线传输接口上设有可拆卸连接的天线。

按上述系统，所述的电池模块与壳体的具体连接方式为：电池模块上设有连接孔，壳体与电池模块的连接孔通过弹簧柱销连接；电池模块底部设有电源转接板，壳体设有与电路板连接的顶针，顶针与所述的电源转接板接触；电池模块与壳体的连接处设有密封圈。

按上述系统，所述的壳体进行密封处理，且壳体上设有打气孔。

所述的壳体上设有防水等级为IP68的触摸感应开关，与所述的微控制器连接。

一种利用上述管道无线快速视频检测系统实现的检测方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、装有检测模块的移动终端与摄像探头进行网络连接；

S2、摄像探头中的数字摄像头采集的数字化视频数据、传感器组采集的数据均通过网络传输模块发送给装有检测模块的移动终端；检测模块将传感器组采集的数据叠加到数字摄像头采集的数字化视频数据中进行显示；

S3、检测模块通过人机交互方式接收控制指令和检测指令；

控制指令通过网络传输模块发送至摄像探头，调用相应微处理器进行指令操作；

检测模块还包括计算模块，用于利用输入的参数，根据管道检测标准计算并生成检测报告；

检测模块根据检测指令生成检测报告，并进行数据存储。

按上述方法，所述的控制指令包括传动马达控制指令、数字摄像头控制指令和光源开关指令；所述的检测指令包括图片存储指令、视频存储指令、写检测信息指令和检测信息存储指令。

本发明的有益效果为：

1、本发明选用数字摄像头，所采集的视频数据全为数字信号，通过网络传输模块以有线或无线的方式传输给采集控制主机，采集控制主机可以为任意的装有检测模块的移动终端，通过触摸屏等人机交互方式接收的变焦、旋转等控制命令通过有线或无线的方式传输给摄像探头，由微控制器控制执行命令；摄像探头结构轻巧，采集控制主机可以为随身携带的手机、平板电脑等移动终端，无需传统笨重的大型主机，全数字化传输，采集控制主机能够无线、远程控制摄像探头，操作方便；在具体应用时只需要将装有检测模块的移动终端与摄像探头网线连接或无线连接即可进行操作，无需繁琐的电缆连接等工作，极大的提高了现场工作效率。

2、通过加设光源、激光测距仪、传感器组等，进一步的增添了本摄像探头的功能，使得远程的采集控制主机能够获取更多的管道内的信息。

3、限位电位器的使用，使得数字摄像头能够在限定的角度内旋转。

4、通过可拆卸的电池模块，能够及时的更换电池，适用于长时间的管道检测，并且通过弹簧柱销的方式能够实现迅速的拆和装。

附图说明

图1为本发明一实施例中摄像探头的立体图。

图2为本发明一实施例中摄像探头的又一立体图。

图3为本发明一实施例中摄像探头的后视图。

图4为本发明一实施例的电池模块与壳体的剖面图。

图5为本发明一实施例的电路板结构示意图。

图6为本发明一实施例的方法流程图。

图中：图中：1-电池模块，1-1-电源转接板，2-天线，3-电路板，4-光源，5-数字摄像头，6-点激光测距仪，7-线激光指示仪，8-壳体，8-1-顶针，9-连接件，9-1-拉环，9-2-弹簧柱销，10-打气孔，11-密封圈。

具体实施方式

下面结合具体实例对本发明做进一步说明。

本发明提供一种管道快速视频检测系统，包括摄像探头和采集控制主机，所述的摄像探头如图1至图3所示，包括壳体8、与壳体8连接的摄像头、设置在壳体8内的电路板3，所述的摄像头为数字摄像头5，数字摄像头5的两端通过转轴与壳体8连接，转轴上设有传动马达；所述的电路板3如图5所示，包括用于驱动转轴转动的传动马达、微控制器和网络传输模块，数字摄像头的输出端与微控制器的输入端连接，微控制器的输出端与传动马达连接，微控制器还与网络传输模块连接；本摄像探头还包括电池模块1，电池模块1与壳体8机械连接，连接处设有与所述的电路板3连接的正负极；所述的采集控制主机为装有检测模块的移动终端，用于从网络传输模块接收来自摄像探头的数字信号，检测模块通过人机交互方式接收控制指令、检测指令和输入参数，将控制指令从网络传输模块发送给摄像探头，根据检测指令执行对应的操作并进行数据存储。

优选的，所述的壳体8上设有与微控制器连接的光源4；本摄像探头还可以包括激光测距仪，根据其在管道检测中的作用，激光测距仪包括点激光测距仪6。

本实施例中，所述的数字摄像头的像素为200万以上，具有30倍以上光学变焦。

进一步优选的，为了能够得到管道内更多的状态参数，摄像探头还包括用于获取状态参数的传感器组，传感器组的输出端与所述的微控制器连接。传感器组可以为气压传感器、湿度传感器、线激光指示仪7等。线激光指示仪7的作用为：打出的线形激光为一条连续的直线，若该直线出现断点，则说明该处有裂缝。

再进一步的，所述的转轴上设有限位电位器，限位电位器的输出端与所述的微控制器连接。

优选的，所述的电路板还包括电池电量采集模块，电池电量采集模块的输出端与所述的微控制器连接。

优选的，所述的电池模块与壳体的具体连接方式如图4所示：电池模块1设有连接孔，壳体8与电池模块1的连接孔通过弹簧柱销9-2连接；电池模块1底部设有电源转接板1-1，壳体8设有与电路板3连接的顶针8-1，顶针8-1与所述的电源转接板1-1接触；电池模块1与壳体8的连接处设有密封圈11。这种可拆卸连接方式能够在任何时候更换电池，适用于长时间的工作，并且连接后保证防水防潮。进一步优选的，为了操作方便，弹簧柱销9-2的两端设有拉环9-1，二者构成连接件9。更进一步的，电池模块1底部的中间设有内凹的孔，电源转接板1-1设置在内凹的孔内，壳体8的顶部设有凸起，顶针8-1位于凸起顶部，恰好与电源转接板1-1连接，内凹的孔与凸起之间设有密封圈11。本实施例中壳体8为L形，电路板3有2块，其中一块设置在壳体8的顶部，通过顶针8-1与电池模块1的电源转接板1-1连接；另一块设置在壳体8的侧向。

所述的网络传输模块包括有线传输接口和/或无线传输接口。为了提高在恶劣环境下的无线传输能力，所述的壳体上还可以设置与网络传输模块的无线传输接口连接的天线2，该天线为可拆卸连接，并且在天线接口处做密封处理。

所述的壳体进行密封处理，且壳体上设有打气孔10，通过从打气孔10内打气，使得壳体内的气压大于外部气压，从而实现防水的功能，本实施例的探头能够实现IP68级防水等级。

本实施例中，所述的摄像探头，使用了防水等级为IP68的触摸感应开关，与所述的微处理器连接。开关指示灯为红色指示摄像头电池模块接触良好，指示灯为绿色表示探头已通电。

摄像探头结构紧凑、轻巧，无需电缆连接，并且能够实现管道的精细化判读检测和数字化无线传输，为采集控制主机提供无线传输来的全数字化信号，使得采集控制主机可以为装有检测模块的移动终端。

一种利用上述管道快速视频检测系统实现的检测方法，如图6所示，包括以下步骤：

S1、装有检测模块的移动终端与摄像探头进行网络连接；

S2、摄像探头中的数字摄像头采集的数字化视频数据、传感器组采集的数据均通过网络传输模块发送给装有检测模块的移动终端；检测模块将传感器组采集的数据叠加到数字摄像头采集的数字化视频数据中进行显示；

S3、检测模块通过人机交互方式接收控制指令和检测指令；

控制指令通过网络传输模块发送至摄像探头，调用相应的各微处理器进行指令操作；

检测模块还包括计算模块，用于利用输入的参数，根据管道检测标准计算并生成检测报告；

检测模块根据检测指令执行对应的操作并进行数据存储。

所述的控制指令包括传动马达控制指令、数字摄像头控制指令和光源开关指令；所述的检测指令包括图片存储指令、视频存储指令、检测报告生成指令和检测报告存储指令。

检测模块是一套安装在具备无线传输功能的电脑、手机或平板等移动终端中的应用软件系统，该应用软件能运行在WINDOWS、ios、ANDROID等各种系统平台上。安装了应用软件的电脑或平板，通过无线网络与摄像探头连接，控制摄像探头采集视频、调焦、变倍、旋转、灯光调节、激光测距、气压、电量、电脑或平台自采的GIS信息；应用软件界面上显示并采集视频，视频上叠加距离信息、工程信息、时间、日期、电量和工作时间信息、GIS信息；并通过GIS定位信息，将成果嵌入到地理信息系统平台中。

该套系统通过结合数字摄像技术以及网络传输技术，使管道快速检测系统的数字化成为现实，现场通过具备无线传输功能的终端采集数字化的成果，并且可以通过5G或其他网络传输系统，将现场采集成果，直接以数字化的方式传输到后台的GIS地理信息系统服务器平台，进行备份及管理。

打开应用软件系统，首先初始化数据，然后接收无线传输来的高清视频及传感器数据等数据。传感器数据包括距离数据、气压信息、电池电量信息、定位数据（GPS模块或北斗模块采集）。对接收数据进行视频流叠加处理，再对数据进行解析与处理实时展示。在界面进行同步展示。数据解析与处理包括坐标解析、操作指令处理、续航能力分析、视频流解析。

检测人员利用人机交互界面通过指令操作对镜头部分进行控制，包括传动马达的旋转、灯光亮度调节、视频控制（视频调焦，放大缩小）、状态切换（包括字体颜色设置、视频码率设置等）。

最终检测结果通过无线网络上传后台数据服务器。

其中，输入的参数为管道属性等，可以为通过人机交互方式输入，也可以从地理信息系统中直接获取，计算模块利用输入的参数，根据管道检测标准计算并生成检测报告，而管道检测标准为本领域人员都知道的行业标准，其公式也是公开的，只需要在计算模块设置该公式，即可利用检测到数据和输入的参数在计算模块中计算得到检测结果，再根据检测指令生成检测报告，该检测报告能够进行存储、利用无线网络上传至其它平台，例如在地理信息系统进行存储和展示。

以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种管道快速视频检测系统，包括摄像探头和采集控制主机，其特征在于：所述的摄像探头包括壳体、与壳体连接的摄像头、设置在壳体内的电路板，摄像头为数字摄像头，数字摄像头的两端通过转轴与壳体连接，转轴上设有传动马达；所述的电路板包括传动马达的驱动电路、微控制器和网络传输模块，数字摄像头的输出端与网络传输模块连接，微控制器的输出端通过传动马达的驱动电路与传动马达连接，微控制器还与网络传输模块连接；所述的摄像探头还包括电池模块，电池模块与壳体机械连接，连接处设有与所述的电路板连接的正负极；

所述的采集控制主机为装有检测模块的移动终端，用于从网络传输模块接收来自摄像探头的数字信号，检测模块通过人机交互方式接收控制指令、检测指令和输入参数，将控制指令从网络传输模块发送给摄像探头，根据检测指令执行对应的操作。

2.根据权利要求1所述的管道快速视频检测系统，其特征在于：所述的摄像探头还包括激光测距仪。

3.根据权利要求1所述管道快速视频检测系统，其特征在于：所述的转轴上设有限位电位器，限位电位器的输出端与所述的微控制器连接。

4.根据权利要求1所述的管道快速视频检测系统，其特征在于：所述的网络传输模块包括有线传输接口和/或无线传输接口。

5.根据权利要求1所述的管道快速视频检测系统，其特征在于：所述的电池模块与壳体的具体连接方式为：电池模块上设有连接孔，壳体与电池模块的连接孔通过弹簧柱销连接；电池模块底部设有电源转接板，壳体设有与电路板连接的顶针，顶针与所述的电源转接板接触；电池模块与壳体的连接处设有密封圈。

6.根据权利要求1所述的管道快速视频检测系统，其特征在于：所述的网络传输模块包括无线传输接口，无线传输接口上设有可拆卸连接的天线。

7.根据权利要求1所述的管道快速视频检测系统，其特征在于：所述的壳体进行密封处理，且壳体上设有打气孔。

8.根据权利要求1所述的管道快速视频检测系统，其特征在于：所述的壳体上设有防水等级为IP68的触摸感应开关，与所述的微控制器连接。

9.一种利用权利要求1所述的管道快速视频检测系统实现的检测方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、装有检测模块的移动终端与摄像探头进行网络连接；

S2、摄像探头中的数字摄像头采集的数字化视频数据、传感器组采集的数据均通过网络传输模块发送给装有检测模块的移动终端；检测模块将传感器组采集的数据叠加到数字摄像头采集的数字化视频数据中进行显示；

S3、检测模块通过人机交互方式接收控制指令、检测指令和输入参数；

控制指令通过网络传输模块发送至摄像探头，调用相应的各微处理器进行指令操作；

检测模块还包括计算模块，用于利用输入的参数，根据管道检测标准计算并生成检测报告；

检测模块根据检测指令执行对应的操作并进行数据存储。

10.根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于：所述的控制指令包括传动马达控制指令、数字摄像头控制指令和光源开关指令；所述的检测指令包括图片存储指令、视频存储指令、检测报告生成指令和检测报告存储指令。