CN106051471A - 一种管内移动机器人及其无损检测装置 - Google Patents

一种管内移动机器人及其无损检测装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106051471A
CN106051471A CN201610563313.7A CN201610563313A CN106051471A CN 106051471 A CN106051471 A CN 106051471A CN 201610563313 A CN201610563313 A CN 201610563313A CN 106051471 A CN106051471 A CN 106051471A
Authority
CN
China
Prior art keywords
resistance
electric capacity
pipe
robot
pin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610563313.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106051471B (zh
Inventor
叶时平
王金铭
陈超祥
许娅芬
杨长生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HANPING DISPLAY Inc
Zhejiang Shuren University
Original Assignee
HANPING DISPLAY Inc
Zhejiang Shuren University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HANPING DISPLAY Inc, Zhejiang Shuren University filed Critical HANPING DISPLAY Inc
Priority to CN201610563313.7A priority Critical patent/CN106051471B/zh
Publication of CN106051471A publication Critical patent/CN106051471A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106051471B publication Critical patent/CN106051471B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17DPIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D5/00Protection or supervision of installations
    • F17D5/02Preventing, monitoring, or locating loss
    • F17D5/06Preventing, monitoring, or locating loss using electric or acoustic means
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

本发明公开了一种管内移动机器人及其无损检测装置。机器人本体中设有处理器及分别与中央处理器相连的图像传感器、照明装置、存储模块、声呐超声波收发模块、动力模块和供电模块;图像传感器用于采集管道内图像,并存储于存储模块中;照明装置用于提高管道内的亮度;声呐超声波收发模块用于与外界进行数据传输;动力模块用于机器人在管道内移动控制;供电模块用于为机器人提供电力。无损检测装置包括主站终端、从站终端以及所述的管内移动机器人;主站终端以从站终端为中继,对机器人进行指令控制并接收数据。本发明解决了金属管道无线信号屏蔽的问题,能够实时检测管内检测机器人在管道内的位置,从而在发现管道故障时就能快速获取故障位置。

Description

一种管内移动机器人及其无损检测装置
技术领域
本发明属于机器人领域,尤其涉及一种管内移动机器人及其无损检测装置。
背景技术
我国是一个水资源大国,但从人均这个角度看,又是一个水资源严重短缺的国家,不足世界人均水资源占有量的1/3。随着中国城市化的快速推进,在用水方面,自来水厂集中供水变得越发重要,然而自来水管道漏水现象却十分严重。数据统计,我们国家的一些大中小城市供水管网的净泄漏率在14%以上,远超国家对城市自来水管网泄漏率控制标准(6%以下)要求。泄露带来的影响,不仅会造成经济上的损失,影响用水单位正常生产,也会破坏周围生态环境,因此,尽快定位泄露位置,是有效治理泄露问题的首要关键。为了进行管道故障检修,采用传统的全面挖掘法,不仅工程量巨大、效率低,资源浪费严重。随着近几年发展起来的传感器技术、智能机器人技术,可大大提高管道捡漏效率。
管道质材多样,金属管道内会屏蔽无线电信号,而且埋入地下深度,都会影响无线电信号传输,因此如何把数据回传总机,是一个急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中存在的技术问题,并提供一种管内移动机器人及其无损检测装置。
管内移动机器人,其本体中设有用于中央控制的处理器及分别与中央处理器相连的图像传感器、照明装置、存储模块、声呐超声波收发模块、动力模块和供电模块;所述的图像传感器用于采集管道内图像,并存储于存储模块中;所述的照明装置用于提高管道内的亮度;所述的声呐超声波收发模块用于与外界进行数据传输;所述的动力模块用于机器人在管道内移动控制;所述的供电模块用于为机器人提供电力。
作为优选,所述的声呐超声波收发模块中设有声呐发射电路以及声呐信号接收放大检测电路;
声呐发射电路包括第1电阻R75、第2电阻R65、第3电阻R77、第4电阻R78、第5电阻R79、第6电阻R2、第1晶体管Q6、第2晶体管Q7、第3晶体管Q8、第1MOSFET管Q9、第1二极管D1、第2二极管D16、第3二极管D17、第1变压器U14、第1接插件J9;第1电阻R75一端接收PWM控制信号,另一端同时连接第1晶体管Q6基级以及第2电阻R65一端,第2电阻R65另一端连接第1晶体管Q6发射级,第1晶体管Q6集电极通过第3电阻R77连接电源,同时连接第2晶体管Q7和第3晶体管Q8基级,第2晶体管Q7集电极连接电源,第3晶体管Q8集电极连接电源地,第2晶体管Q7和第3晶体管Q8发射极同时连接第5电阻R78,电阻R78另一端连接第1MOSFET管Q9栅极G,第1变压器U14管脚1连接电源,管脚3连接第1二极管D1阳极,二极管D1阴极连接第1MOSFET管Q9漏极D,MOSFET管Q9源极S连接到地,第1变压器U14管脚4分别连接第6电阻R79、第6电阻R2以及第1接插件J9管脚1和管脚3,第2二极管D16、第3二极管D17反向并联,一端连接U14管脚5,另一点分别连接第6电阻R79以及第1接插件J9管脚2;
声呐接收信号放大检测电路包括第1电阻R102、第2电阻R103、第3电阻R104、第5电阻R87、第6电阻R88、第7电阻R89、第8电阻R92、第9电阻R93、第10电阻R90、第11电阻R91、第12电阻R73、第13电阻R74、第14电阻R94、第1电容C103、第2电容C90、第3电容C88、第4电容C91、第5电容C92、第6电容C95、第7电容C93、第8电容C94、第9电容C76、第10电容C86、第1二极管D20、第2二极管D23、第1晶体管Q10、第1运算放大器U16;第1电阻R102连接第1电容C103,电容C103另一端分别连接第1二极管D20阳极和第2二极管D23阴极以及第2电容C90,二极管D20阴极连接到电源地,二极管D23阳极连接到电源地,第2电容C90另一端连接第2电阻R103,电阻R103另一端分别连接第5电阻R87和第1晶体管Q10基级,第5电阻R87另一端分别连接第6电阻R88、第3电容C88以及晶体管Q10集电极,电阻R88另一端连接到VCC电源,晶体管Q10发射极通过第3电阻R104连接到电源地,电容C88另一端连接第7电阻R89,电阻R89另一端同时连接第4电容C91、第5电容C92以及第8电阻R92连接到电源地,电容C91、电容C92另一端之间跨接第9电阻R93后分别连接到第1运算放大器U16管脚1以及管脚2,U16管脚3先通过第6电容C95连接到电源地,U16管脚3同时也连接到U16管脚5,第13电阻R74、第9电容C76、第10电容C86相互并联后,电容C86正极连接U16管脚5,电容C86负极连接到电源地,U16管脚5同时也通过第12电阻R73连接到电源VCC,U16管脚1通过第10电阻R90与第8电容C94串联后连接到U16管脚6,U16管脚7同时连接第7电容C93和第14电阻R94,电阻R94另一端连接U16管脚6,电容C93另一端通过第11电阻R91连接到电源地同时,也连接到第10电阻R90与第8电容C94公共端。
进一步的,本发明还提供了一种管内移动机器人无损检测系统,包括主站终端、从站终端以及上述所述的管内移动机器人;所述的从站终端上设有声呐超声波收发模块,与机器人本体中的声呐超声波收发模块之间进行数据交互传输;所述的主站终端以从站终端为中继,对机器人进行指令控制并接收数据。
作为优选,所述的从站终端设置于被检测管道外靠近管道末端处。
作为优选,所述的主站终端和从站终端之间通过433MHZ频段无线信号进行通信。
作为优选,所述的从站终端中设有中央处理器,中央处理器上连接声呐超声波收发模块和供电模块。
作为优选,所述的主站终端为PC终端,其上设有显示机器人作业环境的液晶屏。
作为优选,所述的主站终端和从站终端之间的无线数据传送距离不小于2千米。
作为优选,所述的图像传感器的图像分辨率至少为200万像素。
作为优选,所述的机器人横截面最大直径小于50mm。
本发明的管内移动机器人携带多种传感器,计算机远程操控的智能机器人,可以快速分析管道内壁几何形变、断裂、泄漏、腐蚀等状况。其内置的声呐发射电路以及声呐信号接收放大检测电路能够将接收到的超声波微弱信号放大80db,具有体积小巧,信号发射功率高,接收信号灵敏度高,结构简单的优点。另外,本发明基于该机器人的无损检测系统,解决了金属管道无线信号屏蔽的问题,能够实时检测管内检测机器人在管道内的位置,从而在发现管道故障时就能快速获取故障位置。相比传统的全面挖掘法,该检测电路工程量小,快速定位效率高,不会破坏周围生态坏境。
附图说明
图1为管道内机器人结构框图;
图2为声呐发射电路图;
图3为超声波信号放大电路图;
图4为从站终端电路框图
图5为管内移动机器人无损检测装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述。应当明确,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部是的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,为一种管内移动机器人。机器人本体中设有用于中央控制的处理器及分别与中央处理器相连的图像传感器、照明装置、存储模块、声呐超声波收发模块、动力模块和供电模块;所述的图像传感器用于采集管道内图像,并存储于存储模块中;所述的照明装置用于提高管道内的亮度;所述的声呐超声波收发模块用于与外界进行数据传输;所述的动力模块用于机器人在管道内移动控制;所述的供电模块用于为机器人提供电力。
具体的各部件解决方案如下:
1)图像采集方案:图像传感器采用OV2640/OV7670等摄像头,分辨率在200万像素以上,由于图像数据量较大,对水下转送提出更高要求,采用大容量SD卡存储设备,记录图像信息,以备后续查看不失为低成本的解决方案。
2)水下测距及数据传输:被动式声呐范围在3Hz~97KHz,主动式声呐一般在3KHz~97KHz,1090EP/1090EP-1可编程声呐发射器7~14KHz,DIOSON多频声呐频率在1.1MHz/1.8MHz,可以在30m以内清晰成像。频率低,传输距离越远,但分辨率低,声呐目前是水下测距最主要方式。声呐超声波收发模块中,采用水下专用超声波传感器,频率25KHZ,VPP最大峰值600V,传输距离1km。
3)主从站通讯:无线电信号在420MHz~450MHz(低频)属于免申请频段,该低频段信号在近地面传送距离较远,但带宽小。例如SX1278是采用SEMTECH公司LoRa调制技术的无线模块,在空旷地段传送距离可达3~5KM,频段433MHz,波特率在200kbps左右,可满足中等数据量实时通信。
4)供电模块、动力系统:供电模块为机器人在管道中工作提供电能,由于不仅要采集数据、通讯,还需要提供动力,由于管道口径小,因此采用高能量密度锂电池。动力系统可采用电机+驱动轮的方式。
5)照明模块:由于管道内光线不足,采用LED提供照明。
6)处理器:处理器CPU采用ARM cortexM3处理器STM32F103。
机器人运行时,OV7670摄像头模块采集图像,图像数据存于大容量SD卡中,以便分析管道内情况。动力系统负责机器人在管道内移动控制;声呐传感器接受到从站终端超声波微弱信号,放大80db,信号送入CPU进行处理,根据发射、接收时间差,计算出机器人在管道中的位置,同时摄像头模块采集的图像数据时间戳与位置一一对应。由此采集实时查看管道不同位置的内部图像。另外,机器人本体中还可以根据其他需求,继续设置温度传感器等其他设备。
声呐超声波收发模块中设有声呐发射电路以及声呐信号接收放大检测电路,对收到和发送的信号进行处理。
如图2所示,声呐发射电路包括第1电阻R75、第2电阻R65、第3电阻R77、第4电阻R78、第5电阻R79、第6电阻R2、第1晶体管Q6、第2晶体管Q7、第3晶体管Q8、第1MOSFET管Q9、第1二极管D1、第2二极管D16、第3二极管D17、第1变压器U14、第1接插件J9;第1电阻R75一端接收PWM控制信号,另一端同时连接第1晶体管Q6基级以及第2电阻R65一端,第2电阻R65另一端连接第1晶体管Q6发射级,第1晶体管Q6集电极通过第3电阻R77连接电源,同时连接第2晶体管Q7和第3晶体管Q8基级,第2晶体管Q7集电极连接电源,第3晶体管Q8集电极连接电源地,第2晶体管Q7和第3晶体管Q8发射极同时连接第5电阻R78,电阻R78另一端连接第1MOSFET管Q9栅极G,第1变压器U14管脚1连接电源,管脚3连接第1二极管D1阳极,二极管D1阴极连接第1MOSFET管Q9漏极D,MOSFET管Q9源极S连接到地,第1变压器U14管脚4分别连接第6电阻R79、第6电阻R2以及第1接插件J9管脚1和管脚3,第2二极管D16、第3二极管D17反向并联,一端连接U14管脚5,另一点分别连接第6电阻R79以及第1接插件J9管脚2。
如图3所示,声呐接收信号放大检测电路包括第1电阻R102、第2电阻R103、第3电阻R104、第5电阻R87、第6电阻R88、第7电阻R89、第8电阻R92、第9电阻R93、第10电阻R90、第11电阻R91、第12电阻R73、第13电阻R74、第14电阻R94、第1电容C103、第2电容C90、第3电容C88、第4电容C91、第5电容C92、第6电容C95、第7电容C93、第8电容C94、第9电容C76、第10电容C86、第1二极管D20、第2二极管D23、第1晶体管Q10、第1运算放大器U16;第1电阻R102连接第1电容C103,电容C103另一端分别连接第1二极管D20阳极和第2二极管D23阴极以及第2电容C90,二极管D20阴极连接到电源地,二极管D23阳极连接到电源地,第2电容C90另一端连接第2电阻R103,电阻R103另一端分别连接第5电阻R87和第1晶体管Q10基级,第5电阻R87另一端分别连接第6电阻R88、第3电容C88以及晶体管Q10集电极,电阻R88另一端连接到VCC电源,晶体管Q10发射极通过第3电阻R104连接到电源地,电容C88另一端连接第7电阻R89,电阻R89另一端同时连接第4电容C91、第5电容C92以及第8电阻R92连接到电源地,电容C91、电容C92另一端之间跨接第9电阻R93后分别连接到第1运算放大器U16管脚1以及管脚2,U16管脚3先通过第6电容C95连接到电源地,U16管脚3同时也连接到U16管脚5,第13电阻R74、第9电容C76、第10电容C86相互并联后,电容C86正极连接U16管脚5,电容C86负极连接到电源地,U16管脚5同时也通过第12电阻R73连接到电源VCC,U16管脚1通过第10电阻R90与第8电容C94串联后连接到U16管脚6,U16管脚7同时连接第7电容C93和第14电阻R94,电阻R94另一端连接U16管脚6,电容C93另一端通过第11电阻R91连接到电源地同时,也连接到第10电阻R90与第8电容C94公共端。
声呐发射电路以及声呐信号接收放大检测电路声呐发射电中各部件的型号或参数如下:第1电阻R75为10k、第2电阻R65为100k、第3电阻R77为4.7k、第4电阻R78为100、第5电阻R79为100k、第6电阻R2为0、第1晶体管Q6型号为8050、第2晶体管Q7型号为8050、第3晶体管Q8型号为8550、第1MOSFET管Q9型号为IRF540N、第1二极管D1为RS1J、第2二极管D16为RS1J、第3二极管D17为RS1J、第1变压器U14变比1:10,E19磁芯、第1接插件J9为3pin插座;
声呐接收信号放大检测电路中的第1电阻R102为4.7K、第2电阻R103为18K、第3电阻R104为30、第5电阻R87为200K、第6电阻R88为3.9K、第7电阻R89为7.5K、第8电阻R92为7.5K、第9电阻R93为470K、第10电阻R90为7.5K、第11电阻R91为7.5K、第12电阻R73为2K、第13电阻R74为2K、第14电阻R94为470K、第1电容C103为10nf、第2电容C90为10nf、第3电容C88为10nf、第4电容C91为680pf、第5电容C9为680pf、第6电容C95为680pf、第7电容C93为680pf、第8电容C94为680pf、第9电容C76为0.1uf、第10电容C86为10uf、第1二极管D20型号为IN4148、第2二极管D23型号为IN4148、第1晶体管Q10型号为9013、第1运算放大器U16型号为AD8542。
本发明中电路可配合后续的无损检测装置使用,工作过程如下:
在声呐发射电路中,控制中心发送与声呐谐振频率一致的PWM信号,该信号作用于第1电阻R75,第1晶体管Q6、第2晶体管Q7、第3晶体管Q8均工作与开关状态,第2电阻R65用于调节第1晶体管Q6饱和深度,提高Q6开关频率,第3电阻R77用于调节第2晶体管Q7、第3晶体管Q8饱和深度,提高Q7、Q8开关频率,PWM信号经过驱动加强后幅值提高,经过第4电阻R78限流后作用到第1MOSFET管Q9,其中第4电阻R78起到调节开关dv/dt斜率,减小开关切换期间震荡。第1变压器U14初级受PWM信号控制,第1二极管D1起到反向时禁止续流作用,变压器匝数比为1:10,变压器次级会感应出10倍于初级幅值的脉冲PWM信号,该信号通过第1接插件J9连接声呐传感器,第5电阻R79起到阻抗匹配作用,该声呐传感器为发射接收一体,第2二极管D16、第3二极管D17并联,第1接插件J9管脚2引出线,同时也作为声呐接收信号。在声呐信号接收电路中,由于发射信号电压幅值很高,第1电阻R102起到衰减保护作用,第1电容C103隔直通交,第1二极管D20、第2二极管D23对信号进行幅值限制,第2电容C90进行信号调理,滤除干扰信号,第1晶体管Q10对微弱信号进行第一级放大,该信号经过第3电容C88送入后级运放再继续放大。由于信号为交流,第12电阻R73、第13电阻R74起到抬高运放中心点作用,第6电容C95、第9电容C76、第10电容C86用于稳定运放中心点电位。第7电阻R89、第8电阻R92、第9电阻R93、第4电容C91、第5电容C92、第1运算放大器U16组成了第二级无限增益多路负反馈有缘二阶带通滤波器,中心频率设置为声呐固有谐振频率。
其中C91=C92,R89=R92
通带中心增益倍数
同理,第10电阻R90、第11电阻R91、第14电阻R94、第7电容C93、第8电容C94、第1运算放大器U16组成了第三级无限增益多路负反馈有缘二阶带通滤波器。通过3级放大后,信号增益可达到80db,由于元器件参数存在一致性差异,以实际测量为准。
检测电路中声呐功率发射电路可驱动VPP<600V声呐,增强了发射功率;声呐信号接收放大检测电路通过多级有效带通滤波,并进行3级信号发大,增益可达80db,综合下来,从信号发射以及信号接收都进行了加强,适应较远距离声呐通讯,适合管道内移动机器人远距离位置检测。当然,上述元件型号和参数可根据实际所需的放大和发射需求情况进行调整。
基于上述机器人,在另一实施例中,可进一步提供一种管内移动机器人无损检测系统。如图5所示,该系统包括主站终端、从站终端以及权利要求1所述的管内移动机器人。所述的从站终端上设有声呐超声波收发模块,与机器人本体中的声呐超声波收发模块之间进行数据交互传输。两者的声呐超声波收发模块中均包含一个声呐发射器和一个声呐接收器。所述的主站终端以从站终端为中继,对机器人进行指令控制并接收数据。为了减少管道金属屏蔽并最大程度保证信号传输的稳定性,从站终端设置于被检测管道外靠近管道末端处。一般将其安装在管道口的末端,发射天线位于管道外的地面上。
主站终端要完成和地面从站实时通信,主要包括机器人位置、温度、电量、异常信息等,并在液晶屏上动态显示,完成机器人作业环境评估。如图4所示,从站终端中设有中央处理器,中央处理器上连接声呐超声波收发模块和供电模块。从站终端类似信号站中继,负责管道中的机器人本体和主站终端的远程PC机之间通讯,PC机首先通过433MHZ频段无线信号给从站终端发指令,然后由从站终端把指令转化成超声波信号发送给管道中的机器人本体;同样,机器人本体接收信号后作出应答,发射超声波信号给从站终端,由终端再把数据反馈给PC终端,PC终端可以在线实时监控机器人本体在管道中的位置、移动速度、水环境温度等信息,图3.5为从站终端框图。
该系统主要技术指标如下
1)示踪定位精度士0.5米;2)主从站无线数据传送距离不小于2千米;3)图像分辨率200万像素;4)机器人横截面最大直径小于50mm。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案,然其并非用以限制本发明。有关技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案,均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种管内移动机器人,其特征在于,机器人本体中设有用于中央控制的处理器及分别与中央处理器相连的图像传感器、照明装置、存储模块、声呐超声波收发模块、动力模块和供电模块;所述的图像传感器用于采集管道内图像,并存储于存储模块中;所述的照明装置用于提高管道内的亮度;所述的声呐超声波收发模块用于与外界进行数据传输;所述的动力模块用于机器人在管道内移动控制;所述的供电模块用于为机器人提供电力。
2.如权利要求1所述的管内移动机器人,其特征在于,所述的声呐超声波收发模块中设有声呐发射电路以及声呐信号接收放大检测电路;
声呐发射电路包括第1电阻R75、第2电阻R65、第3电阻R77、第4电阻R78、第5电阻R79、第6电阻R2、第1晶体管Q6、第2晶体管Q7、第3晶体管Q8、第1MOSFET管Q9、第1二极管D1、第2二极管D16、第3二极管D17、第1变压器U14、第1接插件J9;第1电阻R75一端接收PWM控制信号,另一端同时连接第1晶体管Q6基级以及第2电阻R65一端,第2电阻R65另一端连接第1晶体管Q6发射级,第1晶体管Q6集电极通过第3电阻R77连接电源,同时连接第2晶体管Q7和第3晶体管Q8基级,第2晶体管Q7集电极连接电源,第3晶体管Q8集电极连接电源地,第2晶体管Q7和第3晶体管Q8发射极同时连接第5电阻R78,电阻R78另一端连接第1MOSFET管Q9栅极G,第1变压器U14管脚1连接电源,管脚3连接第1二极管D1阳极,二极管D1阴极连接第1MOSFET管Q9漏极D,MOSFET管Q9源极S连接到地,第1变压器U14管脚4分别连接第6电阻R79、第6电阻R2以及第1接插件J9管脚1和管脚3,第2二极管D16、第3二极管D17反向并联,一端连接U14管脚5,另一点分别连接第6电阻R79以及第1接插件J9管脚2;
声呐接收信号放大检测电路包括第1电阻R102、第2电阻R103、第3电阻R104、第5电阻R87、第6电阻R88、第7电阻R89、第8电阻R92、第9电阻R93、第10电阻R90、第11电阻R91、第12电阻R73、第13电阻R74、第14电阻R94、第1电容C103、第2电容C90、第3电容C88、第4电容C91、第5电容C92、第6电容C95、第7电容C93、第8电容C94、第9电容C76、第10电容C86、第1二极管D20、第2二极管D23、第1晶体管Q10、第1运算放大器U16;第1电阻R102连接第1电容C103,电容C103另一端分别连接第1二极管D20阳极和第2二极管D23阴极以及第2电容C90,二极管D20阴极连接到电源地,二极管D23阳极连接到电源地,第2电容C90另一端连接第2电阻R103,电阻R103另一端分别连接第5电阻R87和第1晶体管Q10基级,第5电阻R87另一端分别连接第6电阻R88、第3电容C88以及晶体管Q10集电极,电阻R88另一端连接到VCC电源,晶体管Q10发射极通过第3电阻R104连接到电源地,电容C88另一端连接第7电阻R89,电阻R89另一端同时连接第4电容C91、第5电容C92以及第8电阻R92连接到电源地,电容C91、电容C92另一端之间跨接第9电阻R93后分别连接到第1运算放大器U16管脚1以及管脚2,U16管脚3先通过第6电容C95连接到电源地,U16管脚3同时也连接到U16管脚5,第13电阻R74、第9电容C76、第10电容C86相互并联后,电容C86正极连接U16管脚5,电容C86负极连接到电源地,U16管脚5同时也通过第12电阻R73连接到电源VCC,U16管脚1通过第10电阻R90与第8电容C94串联后连接到U16管脚6,U16管脚7同时连接第7电容C93和第14电阻R94,电阻R94另一端连接U16管脚6,电容C93另一端通过第11电阻R91连接到电源地同时,也连接到第10电阻R90与第8电容C94公共端。
3.一种管内移动机器人无损检测系统,其特征在于,包括主站终端、从站终端以及权利要求1所述的管内移动机器人;所述的从站终端上设有声呐超声波收发模块,与机器人本体中的声呐超声波收发模块之间进行数据交互传输;所述的主站终端以从站终端为中继,对机器人进行指令控制并接收数据。
4.如权利要求3所述的管内移动机器人无损检测系统,其特征在于,所述的从站终端设置于被检测管道外靠近管道末端处。
5.如权利要求3所述的管内移动机器人无损检测系统,其特征在于,所述的主站终端和从站终端之间通过433MHZ频段无线信号进行通信。
6.如权利要求3所述的管内移动机器人无损检测系统,其特征在于,所述的从站终端中设有中央处理器,中央处理器上连接声呐超声波收发模块和供电模块。
7.如权利要求3所述的管内移动机器人无损检测系统,其特征在于,所述的主站终端为PC终端,其上设有显示机器人作业环境的液晶屏。
8.如权利要求3所述的管内移动机器人无损检测系统,其特征在于,所述的主站终端和从站终端之间的无线数据传送距离不小于2千米。
9.如权利要求3所述的管内移动机器人无损检测系统,其特征在于,所述的图像传感器的图像分辨率至少为200万像素。
10.如权利要求3所述的管内移动机器人无损检测系统,其特征在于,所述的机器人横截面最大直径小于50mm。
CN201610563313.7A 2016-07-14 2016-07-14 一种管内移动机器人及其无损检测装置 Expired - Fee Related CN106051471B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610563313.7A CN106051471B (zh) 2016-07-14 2016-07-14 一种管内移动机器人及其无损检测装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610563313.7A CN106051471B (zh) 2016-07-14 2016-07-14 一种管内移动机器人及其无损检测装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106051471A true CN106051471A (zh) 2016-10-26
CN106051471B CN106051471B (zh) 2018-12-04

Family

ID=57187022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610563313.7A Expired - Fee Related CN106051471B (zh) 2016-07-14 2016-07-14 一种管内移动机器人及其无损检测装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106051471B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108374336A (zh) * 2018-04-12 2018-08-07 河海大学 水下圆柱桥墩无损检测的自行走仪器固定架及其使用方法
CN108679456A (zh) * 2018-05-24 2018-10-19 中国水利水电科学研究院 压力输水管道渗漏检测系统及方法
CN109443464A (zh) * 2018-12-21 2019-03-08 丹东源声中科电子有限公司 一种被动侦听声呐流量计的接收电路
CN109683071A (zh) * 2018-12-24 2019-04-26 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 一种gil设备三支柱绝缘子放电故障后快速定位装置及方法
CN111895221A (zh) * 2020-08-03 2020-11-06 天津大学 一种管道内检测器示踪定位方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010005176A1 (en) * 1998-06-29 2001-06-28 Ludwig Hofmann Transmission of data by ultrasound
CN103944648A (zh) * 2014-05-09 2014-07-23 北京纳衡仪器仪表有限公司 一种基于管道声波通信的系统装置和方法
CN204349994U (zh) * 2015-01-20 2015-05-20 北京硕人时代科技股份有限公司 一种超声波通信装置
CN104832165A (zh) * 2015-05-06 2015-08-12 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 井口声波发射装置
CN204641937U (zh) * 2015-05-25 2015-09-16 马鞍山九天智控科技有限公司 一种煤气管道智能巡检机器人
CN105448075A (zh) * 2014-08-12 2016-03-30 湖北泽捷电子科技有限公司 管道流体监测方法
CN205121878U (zh) * 2015-11-19 2016-03-30 吉林大学 体域网环境下的超声波通信装置
CN206093529U (zh) * 2016-07-14 2017-04-12 浙江树人大学 管内移动机器人及其无损检测装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010005176A1 (en) * 1998-06-29 2001-06-28 Ludwig Hofmann Transmission of data by ultrasound
CN103944648A (zh) * 2014-05-09 2014-07-23 北京纳衡仪器仪表有限公司 一种基于管道声波通信的系统装置和方法
CN105448075A (zh) * 2014-08-12 2016-03-30 湖北泽捷电子科技有限公司 管道流体监测方法
CN204349994U (zh) * 2015-01-20 2015-05-20 北京硕人时代科技股份有限公司 一种超声波通信装置
CN104832165A (zh) * 2015-05-06 2015-08-12 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 井口声波发射装置
CN204641937U (zh) * 2015-05-25 2015-09-16 马鞍山九天智控科技有限公司 一种煤气管道智能巡检机器人
CN205121878U (zh) * 2015-11-19 2016-03-30 吉林大学 体域网环境下的超声波通信装置
CN206093529U (zh) * 2016-07-14 2017-04-12 浙江树人大学 管内移动机器人及其无损检测装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张占锋: "石油井下超声波数据通信系统研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108374336A (zh) * 2018-04-12 2018-08-07 河海大学 水下圆柱桥墩无损检测的自行走仪器固定架及其使用方法
CN108679456A (zh) * 2018-05-24 2018-10-19 中国水利水电科学研究院 压力输水管道渗漏检测系统及方法
CN109443464A (zh) * 2018-12-21 2019-03-08 丹东源声中科电子有限公司 一种被动侦听声呐流量计的接收电路
CN109683071A (zh) * 2018-12-24 2019-04-26 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 一种gil设备三支柱绝缘子放电故障后快速定位装置及方法
CN111895221A (zh) * 2020-08-03 2020-11-06 天津大学 一种管道内检测器示踪定位方法
CN111895221B (zh) * 2020-08-03 2022-02-08 天津大学 一种管道内检测器示踪定位方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106051471B (zh) 2018-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106051471B (zh) 一种管内移动机器人及其无损检测装置
CN107145685B (zh) 基于北斗的管道动态直流干扰监测系统及风险评估方法
CN105915859A (zh) 基于管道机器人的管道检测系统及检测方法
CN100580728C (zh) 基于甚低频功率电磁脉冲的管道内外通讯装置
CN105319570B (zh) 一种管道检测器跟踪装置
CN105127626A (zh) 水下焊缝自动识别系统
CN111272667B (zh) 一种高密度移动监测系统
CN204578524U (zh) 基于卫星通信的浮标式水上信息收发装置
CN206093529U (zh) 管内移动机器人及其无损检测装置
CN203299284U (zh) 10kV开关柜核相器
CN101122540A (zh) 激光成像sf6泄漏定位装置
CN206369816U (zh) 基于探地雷达应用的地下管网gis信息综合管理装置
CN105807294B (zh) 一种实时滑坡监测型北斗接收机及其工作方法
CN203644088U (zh) 基于无人机的管道巡检系统
CN105067898A (zh) 一种用于雷电定位的装置
CN105259842A (zh) 一种对led数码显示数据进行实时自动采集的智能终端
CN105234597A (zh) 一种水下焊缝自动识别方法
CN204903659U (zh) 一种用于雷电定位的装置
CN204086547U (zh) 一种北斗卫星标记定位装置
CN208479835U (zh) 一种基于视频摄像的落地式物联网设备
CN210428521U (zh) 一种地下综合管廊手持便携信息管控系统
CN203517331U (zh) 排水管道的实时检测系统
CN204231025U (zh) 一种无人值守变电站高压柜防护监控系统
CN203772861U (zh) 一种盐碱地土壤ph值及盐离子监测仪
CN202467808U (zh) 旋挖钻机gps远程监控系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20181204

Termination date: 20190714