CN110595467A - 一种给水管网探伤摄像仪导航定位系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种给水管网探伤摄像仪导航定位系统及方法，所述系统包括搭载在探伤摄像仪上的方向控制模块、惯性导航模块、自主供能模块、物联传输模块，以及设置在路边用于将采集数据传送至数据平台的中继器传输节点。本发明使用采用NB‑IoT技术、LoRa技术或5G技术，由光纤陀螺仪、加速度计为主运算实现地下封闭管线内自主定位与导航，结合计时装置、压力传感器、深度计的参数作为补偿，实时提供探伤摄像仪的速度、姿态以及位置信息；利用物联传输模块以设置传输节点的方式将数据传输至数据平台，可对探伤摄像仪的位置进行二次纠正，提高系统导航定位精度。本发明适用于卫星定位导航区域无法使用的水管网探伤检测。

Description

一种给水管网探伤摄像仪导航定位系统及方法

技术领域

本发明属于供水管网管道检测技术领域，具体涉及一种给水管网探伤摄像仪导航定位系统及方法。

背景技术

城市给排水管道是保证人民生活的基础设施之一。因此需要定期对城市给排水管道进行监测维护，对出现裂缝的给排水管道进行修复。通常情况下采用小型机器进入管道内进行探伤，由内部搭载的定位芯片基于卫星导航控制其动态。

例如公开号为CN201620939867.8公开了一种基于导航定位卫星的城市供水管网智能巡检系统，通过所述市供水管网智能巡检系统，可实现对卫星导航定位技术及GPRS无线通信技术的应用，不但可对巡检人员的工作进行定位监管，还可以方便工作人员及时地对巡检数据进行电子上传，进而方便巡检中心收集并整理巡检数据，不易出现丢失或遗漏，并可在突发情况下及时调配巡检人员应对紧急情况，在充分降低管网巡检成本的同时，保证管网正常运维。但是该发明主要是依赖于卫星定位导航完成巡检，虽然目前卫星定位导航系统已经发展的越发成熟，可应用的领域也更加宽广，但是按照目前的情况而言，由于给水管深埋地下，在实际应用中很容易出现卫星导航定位覆盖信号差的区域，导致信号不连贯甚至丢失，给这个导航系统以及检测工作带来很大的麻烦。

因此，应该提供一种能够弥补上述情况不足的给水管网导航定位探伤系统，保证不适合卫星定位导航区域的水管网探伤检测能够顺利进行。

发明内容

针对以上提出的技术问题，本发明提供一种给水管网探伤摄像仪导航定位系统及方法，用于在地下给水管网等不适合常规卫星定位导航区域，为探伤摄像头提供导航功能。

本发明的技术方案为：一种给水管网探伤摄像仪导航定位系统，包括搭载在探伤摄像仪上的方向控制模块、惯性导航模块、自主供能模块、物联传输模块，探伤摄像仪用于对水管内部情况进行探测检查，并将检查结果返通过中继器传输节点回至数据平台；

方向控制模块包括设置在探伤摄像仪底部的三角形底板，探伤摄像仪位于三角形底板的中线上，以及卡接在探伤摄像仪中部并底边垂直于三角形底板的三角形支撑架，由三角形底板和三角形支撑架组成的导航系统搭载支架稳定性更高，可抵御探伤摄像仪及其导航系统在水管内移动时水流冲击力，稳定性更高。三角形底板的三个端点下方设有转向轮，转向轮上连接有微型舵机，可用于执行三角形底板转向的命令，三角形底板的底部设有一对传动轮以及用于驱动传动轮的驱动组件，主要用于控制探伤摄像仪的移动；

惯性导航模块包括固定在三角形底板上表面的光纤陀螺仪、加速度计、计时装置、压力传感器、深度计、数据处理芯片，以及控制微型舵机和驱动组件的微型控制器一，用于实现探伤摄像仪在地下封闭管线内的自主定位与导航；惯性导航模块与方向控制模块联动，用于使探伤摄像仪能够沿正确方向采集数据；惯性导航模块可以采用NB-IoT技术、LoRa技术或5G技术，其中NB-IoT技术的覆盖范围可达15km，中继器传输节点沿着水管网布设线路每隔1km布设一个；LoRa技术的覆盖范围为1-2km，中继器传输节点沿着水管网布设线路每隔0.5km布设一个；而使用5G技术的覆盖范围为200m，中继器传输节点沿着水管网布设线路每隔0.1km布设一个。

自主供能模块包括设置在三角形底板底部的旋转机构，用于利用水流驱动产生电能，还包括设置在三角形底板尾部的小型发电机和蓄电池，用于将旋转机构产生的动能转化为电能存贮在蓄电池，为整个系统供电；

物联传输模块设置在三角形支撑架上，内部包括通信单元、网关和无线装置，用于定时将探伤摄像仪的移动速度、姿态及位置信息传输至数据平台。

进一步地，探伤摄像仪包括长条形的本体，本体底部通过连接件可拆卸固定在三角形底板中线上，本体内部包括微型控制器二、与微型控制器二电性连接的MPU处理器和小型旋转电机、与MPU处理器电性连接的信号接收器和信号发射器，以及与为探伤摄像仪功能的电池组，本体前端处设有通过减速器与小型旋转电机相连的转盘，转盘的外缘向外延伸有三个等距的连接杆，每个连接杆上并列设有与微型控制器二电性连接摄像头和探测头，转盘的中心处设有与微型控制器二电性连接的探照灯。三个等距的连接杆可以随着小型旋转电机带动转盘的旋转而旋转，可通过其末端安装的摄像头和探测头对一丝水管损伤部位进行全方位扫描。

更进一步地，摄像头为红外线高清摄像头，可在光线不足的环境下进行图像采集，使得图像采集数据更为准确。探测头为超声波探测头，通过发生超声波对水管壁进行探伤。通过摄像头和探测头双重探伤效果更好。

更进一步地，微型控制器二与物联传输模块电性连接，电池组内含有主电池以及与小型发电机并联的备用电池。

更进一步地，惯性导航模块还包括设置在本体末端的水流量检测仪，水流量检测仪的进水口朝向探伤摄像仪尾部。这样能够通过检测水流量检测仪的水流通过流量大小判断本体的前进方向是否与水流方向一致，可起到进一步核实的作用。

进一步地，三角形支撑架为镂空结构，可供水流通过，防止阻塞水流。三角形支撑架底边上开设有与探伤摄像仪的本体相适配的凹槽，三角形支撑架底边通过2-4个弹簧支座与三角形底板固定连接。通过弹簧支座连接的三角形支撑架能够在较强水流冲击下，为整体提供缓冲，尽可能保持平衡。

更进一步地，三角形底板的侧腰边还等间距设有多个用于固定气囊的固定圈。气囊既可以用于漂浮减轻阻力，还可起到与管壁撞击的缓冲效果。

更进一步地，驱动组件包括连接在两个传动轮之间的传动轴，安装在传动轴上的大齿轮，与大齿轮啮合的小齿轮，以及驱动小齿轮转动的步进电机。

更进一步地，旋转机构包括垂直固定在三角形底板底部的支撑杆，支撑杆的下端设有转动轴承，还包括平行与三角形底板底部的主动轴，主动轴的上等距穿套有多个叶轮，主动轴的一端与转动轴承转动连接，主动轴的另一端设有斜齿轮一，斜齿轮一与设置在小型发电机输出轴末端的斜齿轮二啮合。通过水流带动叶轮旋转，进而带动一体的主动轴旋转，通过斜齿轮一和斜齿轮二的啮合传动，带动小型发电机旋转发电，利用自主发电为系统供电，可提高系统的整体续航能力。本发明的系统设备均左右防水处理，防水等级为8级(于一定压力下长时间浸水)。

本发明还提供一种利用上述系统进行水管网探伤摄像仪导航定位的方法，包括以下步骤：

S1：沿着给水管网布设线路每隔0.1-1km的路边设置中继器传输节点，用于接收物联传输模块所采集的数据，包括探伤摄像仪的摄像头、探测头所采集的水管内图片、视频数据、超声检测数据，方向控制模块的移动数据，惯性导航模块中的检测数据等，将其所有数据中转至数据平台，由数据平台进行统一分析并下发指令进行进一步调整，提高精度；对于不适合卫星定位导航区域的水管网的探测设备提供了替代性选择。

S2：将系统搭载在探伤摄像仪上，并放入水管内进行数据采集，惯性导航模块使用NB-IoT技术、LoRa技术或5G技术，通过数据处理芯片对光纤陀螺仪、加速度计、计时装置、压力传感器、深度计采集的数据参数进行处理，处理数据输送至微型控制器一。由光纤陀螺仪、加速度计为主运算实现地下封闭管线内自主定位与导航，结合计时装置、压力传感器、深度计等参数作为补偿，实时提供探伤摄像仪的速度、姿态以及位置信息；并将信息数据经物联传输模块传送至数据平台；

S3：方向控制模块与惯性导航模块通过微型控制器二和微型控制器一实现联动，由微型控制器二控制步进电机转动，从而利用驱动组件驱动传动轮控制探伤摄像仪前进，通过控制微型舵机调转探伤摄像仪的方向，确保设备方向始终与管网内水流方向一致，使摄像头能够沿正确方向采集数据；

S4：自主供能模块中的叶轮通过水流带动旋转，进而带动一体的主动轴旋转，通过斜齿轮一和斜齿轮二的啮合传动，带动小型发电机旋转发电，利用自主发电为系统供电，可提高系统的整体续航能力。

S5：物联传输模块用于定时将探伤摄像仪的速度、姿态、位置及监测信息通过设置与路边的中继器传输节点回传至数据平台，进而对探伤摄像仪的位置进行二次纠正，提高系统导航定位精度。

本发明的有益效果为：本发明惯性导航模块使用NB-IoT技术、LoRa技术或5G技术，由光纤陀螺仪、加速度计为主运算实现地下封闭管线内自主定位与导航，结合计时装置、压力传感器、深度计的参数作为补偿，实时提供探伤摄像仪的速度、姿态以及位置信息；利用物联传输模块以设置传输节点的方式将数据传输至数据平台，可对探伤摄像仪的位置进行二次纠正，确保探伤摄像仪行进方向与水流方向保持一致，大大提高系统导航定位精度。此外，本发明的自主供能模块能够利用水流驱动叶轮旋转发电，进而实现自主供能，提高系统的整体续航能力。因此，本发明对于不适合卫星定位导航区域的水管网的探测设备提供了替代性选择，便于该区域水管网探伤检测的顺利进行。

附图说明

图1是本发明实施例1的整体结构示意图；

图2是本发明实施例2的整体结构示意图；

图3是本发明的底部仰视图；

图4是本发明的探伤摄像仪的结构示意图；

图5是图4的右视图；

图6是本发明实施例1的系统关系图；

图7是本发明实施例2的系统关系图。

其中，1-探伤摄像仪、11-本体、12-微型控制器二13-、MPU处理器、14-小型旋转电机、15-信号接收器、16-信号发射器、17-电池组、171-主电池、172-备用电池、18-减速器、19-转盘、110-连接杆、111-摄像头、112-探测头、113-探照灯、2-方向控制模块、21-三角形底板、211-气囊、212-固定圈、22-三角形支撑架、221-凹槽、222-弹簧支座、23-转向轮、24-微型舵机、25-传动轮、26-驱动组件、261-传动轴、262-大齿轮、263-小齿轮、264-步进电机、3-惯性导航模块、31-光纤陀螺仪、32-加速度计、33-计时装置、34-压力传感器、35-深度计、36-数据处理芯片、37-微型控制器一、38-水流量检测仪、4-自主供能模块、41-小型发电机、42-蓄电池、43-旋转机构、431-支撑杆、432-转动轴承、433-主动轴、434-叶轮、435-斜齿轮一、436-斜齿轮二、5-物联传输模块、51-通信单元、52-网关、53-无线装置、6-数据平台、7-中继器传输节点。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，一种给水管网探伤摄像仪导航定位系统，包括搭载在探伤摄像仪1上的方向控制模块2、惯性导航模块3、自主供能模块4、物联传输模块5。

如图4所示，探伤摄像仪1包括长条形的本体11，本体11底部通过连接件可拆卸固定在三角形底板21中线上，本体11内部包括微型控制器二12、与微型控制器二12电性连接的MPU处理器13和小型旋转电机14、与MPU处理器13电性连接的信号接收器15和信号发射器16，以及与为探伤摄像仪1功能的电池组17，本体11前端处设有通过减速器18与小型旋转电机14相连的转盘19，如图5所示，转盘19的外缘向外延伸有三个等距的连接杆110，每个连接杆110上并列设有与微型控制器二12电性连接摄像头111和探测头112，转盘19的中心处设有与微型控制器二12电性连接的探照灯113。三个等距的连接杆110可以随着小型旋转电机14带动转盘19的旋转而旋转，可通过其末端安装的摄像头111和探测头112对一丝水管损伤部位进行全方位扫描。其中，摄像头111为红外线高清摄像头，可在光线不足的环境下进行图像采集，使得图像采集数据更为准确。探测头112为超声波探测头，通过发生超声波对水管壁进行探伤。通过摄像头111和探测头112双重探伤效果更好。微型控制器二12与物联传输模块5电性连接，电池组17内含有主电池171以及与小型发电机41并联的备用电池172。探伤摄像仪1用于对水管内部情况进行探测检查，并将检查结果返通过中继器传输节点7回至数据平台6；

如图1所示，方向控制模块2包括设置在探伤摄像仪1底部的三角形底板21，探伤摄像仪1位于三角形底板21的中线上，以及卡接在探伤摄像仪1中部并底边垂直于三角形底板21的三角形支撑架22，由三角形底板21和三角形支撑架22组成的导航系统搭载支架稳定性更高，可抵御探伤摄像仪1及其导航系统在水管内移动时水流冲击力，稳定性更高。三角形底板21的三个端点下方设有转向轮23，转向轮23上连接有微型舵机24，可用于执行三角形底板21转向的命令。三角形底板21的侧腰边还等间距设有多个用于固定气囊211的固定圈212。气囊211既可以用于漂浮减轻阻力，还可起到与管壁撞击的缓冲效果。如图3所示，三角形底板21的底部设有一对传动轮25以及用于驱动传动轮25的驱动组件26，驱动组件26包括连接在两个传动轮25之间的传动轴261，安装在传动轴261上的大齿轮262，与大齿轮262啮合的小齿轮263，以及驱动小齿轮263转动的步进电机264。主要用于控制探伤摄像仪1的移动；如图1所示，三角形支撑架22为镂空结构，可供水流通过，防止阻塞水流。三角形支撑架22底边上开设有与探伤摄像仪1的本体11相适配的凹槽221，三角形支撑架22底边通过2-4个弹簧支座222与三角形底板21固定连接。通过弹簧支座222连接的三角形支撑架22能够在较强水流冲击下，为整体提供缓冲，尽可能保持平衡。

如图1所示，惯性导航模块3包括固定在三角形底板21上表面的光纤陀螺仪31、加速度计32、计时装置33、压力传感器34、深度计35、数据处理芯片36，以及控制微型舵机24和驱动组件的微型控制器一37，用于实现探伤摄像仪1在地下封闭管线内的自主定位与导航；惯性导航模块3与方向控制模块2联动，用于使探伤摄像仪1能够沿正确方向采集数据；光纤陀螺仪31可采用例如型号为三轴光纤陀螺仪，加速度计32可采用闭环线位移加速度计或脉冲积分摆式加速度计，计时装置33采用防爆型计时器，压力传感器34可采用高精度微压变送器，深度计35可采用数字声纳深度计，上述产品均为市售产品。

如图3所示，自主供能模块4包括设置在三角形底板21底部的旋转机构43，用于利用水流驱动产生电能，还包括设置在三角形底板21尾部的小型发电机41和蓄电池42，用于将旋转机构43产生的动能转化为电能存贮在蓄电池42，为整个系统供电；旋转机构43包括垂直固定在三角形底板21底部的支撑杆431，支撑杆431的下端设有转动轴承432，还包括平行与三角形底板21底部的主动轴433，主动轴433的上等距穿套有多个叶轮434，主动轴433的一端与转动轴承432转动连接，主动轴433的另一端设有斜齿轮一435，斜齿轮一435与设置在小型发电机41输出轴末端的斜齿轮二436啮合。通过水流带动叶轮434旋转，进而带动一体的主动轴433旋转，通过斜齿轮一435和斜齿轮二436的啮合传动，带动小型发电机41旋转发电，利用自主发电为系统供电，可提高系统的整体续航能力。

如图1所示物联传输模块5设置在三角形支撑架22上，内部包括如图6所示的通信单元51、网关52和无线装置53，用于定时将探伤摄像仪1的移动速度、姿态及位置信息传输至数据平台6。本实施例的系统关系图如图6所示。

本实施例还提供一种利用上述系统进行水管网探伤摄像仪导航定位的方法，包括以下步骤：

S1：沿着给水管网布设线路每隔1km的路边设置中继器传输节点，用于接收物联传输模块5所采集的数据，包括探伤摄像仪1的摄像头111、探测头112所采集的水管内图片、视频数据、超声检测数据，方向控制模块2的移动数据，惯性导航模块3中的检测数据等，将其所有数据中转至数据平台6，由数据平台6进行统一分析并下发指令进行进一步调整，提高精度；对于不适合卫星定位导航区域的水管网的探测设备提供了替代性选择。

S2：将系统搭载在探伤摄像仪上，并放入水管内进行数据采集，惯性导航模块3使用NB-IoT技术，通过数据处理芯片36对光纤陀螺仪31、加速度计32、计时装置33、压力传感器34、深度计35采集的数据参数进行处理，处理数据输送至微型控制器一37。由光纤陀螺仪31、加速度计32为主运算实现地下封闭管线内自主定位与导航，结合计时装置33、压力传感器34、深度计35等参数作为补偿，实时提供探伤摄像仪1的速度、姿态以及位置信息；并将信息数据经物联传输模块5传送至数据平台6；

S3：方向控制模块2与惯性导航模块3通过微型控制器二12和微型控制器一37实现联动，由微型控制器二12控制步进电机264转动，从而利用驱动组件26驱动传动轮25控制探伤摄像仪1前进，通过控制微型舵机24调转探伤摄像仪1的方向，确保设备方向始终与管网内水流方向一致，使摄像头111能够沿正确方向采集数据；

S4：自主供能模块4中的叶轮434通过水流带动旋转，进而带动一体的主动轴433旋转，通过斜齿轮一435和斜齿轮二436的啮合传动，带动小型发电机41旋转发电，利用自主发电为系统供电，可提高系统的整体续航能力。

S5：物联传输模块5用于定时将探伤摄像仪1的速度、姿态、位置及监测信息通过设置与路边的中继器传输节点回传至数据平台6，进而对探伤摄像仪1的位置进行二次纠正，提高系统导航定位精度。

实施例2

为了进一步优化本发明，如图2所示，在本实施例中的本体11末端设置了水流量检测仪38，属于惯性导航模块3。水流量检测仪38的进水口朝向探伤摄像仪尾部。不仅可以检测水管内的水流大小，还可通过在利用调整方向时通过检测水流量检测仪38的水流通过流量大小判断本体11的前进方向是否与水流方向一致，可起到进一步核实的作用。本实施例的系统关系图7所示。

实施例3

本实施例与实施例1基本相同不同之处在于，本实施例的惯性导航模块采用覆盖范围为1-2km的LoRa技术，中继器传输节点沿着水管网布设线路每隔0.5km布设一个。

实施例4

本实施例与实施例1基本相同不同之处在于，本实施例的惯性导航模块采用覆盖范围为200m的5G技术，中继器传输节点沿着水管网布设线路每隔0.1km布设一个。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种给水管网探伤摄像仪导航定位系统，其特征在于，包括搭载在探伤摄像仪(1)上的方向控制模块(2)、惯性导航模块(3)、自主供能模块(4)、物联传输模块(5)，

所述探伤摄像仪(1)用于对水管内部情况进行探测检查，并将检查结果返通过中继器传输节点(7)回至数据平台(6)；

所述方向控制模块(2)包括设置在探伤摄像仪(1)底部的三角形底板(21)，探伤摄像仪(1)位于所述三角形底板(21)的中线上，以及卡接在探伤摄像仪(1)中部并底边垂直于三角形底板(21)的三角形支撑架(22)，三角形底板(21)的三个端点下方设有转向轮(23)，所述转向轮(23)上连接有微型舵机(24)，三角形底板(21)的底部设有一对传动轮(25)以及用于驱动传动轮(25)的驱动组件(26)；

所述惯性导航模块(3)包括固定在三角形底板(21)上表面的光纤陀螺仪(31)、加速度计(32)、计时装置(33)、压力传感器(34)、深度计(35)、数据处理芯片(36)，以及控制微型舵机(24)和驱动组件的微型控制器一(37)，用于实现探伤摄像仪(1)在地下封闭管线内的自主定位与导航；惯性导航模块(3)与方向控制模块(2)联动，用于使探伤摄像仪(1)能够沿正确方向采集数据；

所述自主供能模块(4)包括设置在三角形底板(21)底部的旋转机构(43)，用于利用水流驱动产生电能，还包括设置在三角形底板(21)尾部的小型发电机(41)和蓄电池(42)，用于将旋转机构(43)产生的动能转化为电能存贮在所述蓄电池(42)，为整个系统供电；

所述物联传输模块(5)设置在三角形支撑架(22)上，内部包括通信单元(51)、网关(52)和无线装置(53)，用于定时将探伤摄像仪(1)的移动速度、姿态及位置信息传输至数据平台(6)。

2.如权利要求1所述的一种给水管网探伤摄像仪导航定位系统，其特征在于，所述探伤摄像仪(1)包括长条形的本体(11)，所述本体(11)底部通过连接件可拆卸固定在所述三角形底板(21)中线上，本体(11)内部包括微型控制器二(12)、与微型控制器二(12)电性连接的MPU处理器(13)和小型旋转电机(14)、与所述MPU处理器(13)电性连接的信号接收器(15)和信号发射器(16)，以及与为探伤摄像仪(1)功能的电池组(17)，本体(11)前端处设有通过减速器(18)与所述小型旋转电机(14)相连的转盘(19)，所述转盘(19)的外缘向外延伸有三个等距的连接杆(110)，每个连接杆(110)上并列设有与所述微型控制器二(12)电性连接摄像头(111)和探测头(112)，转盘(19)的中心处设有与微型控制器二(12)电性连接的探照灯(113)。

3.如权利要求2所述的一种给水管网探伤摄像仪导航定位系统，其特征在于，所述摄像头(111)为红外线高清摄像头。

4.如权利要求2所述的一种给水管网探伤摄像仪导航定位系统，其特征在于，所述微型控制器二(12)与所述物联传输模块(5)电性连接，所述电池组(17)内含有主电池(171)以及与所述小型发电机(41)并联的备用电池(172)。

5.如权利要求2所述的一种给水管网探伤摄像仪导航定位系统，其特征在于，所述方向控制模块(2)还包括设置在本体(11)末端的水流量检测仪(38)，所述水流量检测仪(38)的进水口朝向探伤摄像仪尾部。

6.如权利要求1所述的一种给水管网探伤摄像仪导航定位系统，其特征在于，所述三角形支撑架(22)为镂空结构，三角形支撑架(22)底边上开设有与所述探伤摄像仪(1)的本体(11)相适配的凹槽(221)，三角形支撑架(22)底边通过2-4个弹簧支座(222)与所述三角形底板(21)固定连接。

7.如权利要求1所述的一种给水管网探伤摄像仪导航定位系统，其特征在于，所述三角形底板(21)的侧腰边还等间距设有多个用于固定气囊(211)的固定圈(212)。

8.如权利要求1所述的一种给水管网探伤摄像仪导航定位系统，其特征在于，所述驱动组件(26)包括连接在两个传动轮(25)之间的传动轴(261)，安装在传动轴(261)上的大齿轮(262)，与大齿轮(262)啮合的小齿轮(263)，以及驱动小齿轮(263)转动的步进电机(264)。

9.如权利要求1所述的一种给水管网探伤摄像仪导航定位系统，其特征在于，所述旋转机构(43)包括垂直固定在所述三角形底板(21)底部的支撑杆(431)，所述支撑杆(431)的下端设有转动轴承(432)，还包括平行与三角形底板(21)底部的主动轴(433)，所述主动轴(433)的上等距穿套有多个叶轮(434)，主动轴(433)的一端与所述转动轴承(432)转动连接，主动轴(433)的另一端设有斜齿轮一(435)，所述斜齿轮一(435)与设置在所述小型发电机(41)输出轴末端的斜齿轮二(436)啮合。

10.利用权利要求1-9任意一项所述系统进行水管网探伤摄像仪导航定位的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：沿着给水管网布设线路每隔0.1-1km的路边设置中继器传输节点，用于接收物联传输模块(5)所采集的数据，并将其中转至数据平台(6)；

S2：将所述系统搭载在探伤摄像仪上，并放入水管内进行数据采集，所述惯性导航模块(3)使用NB-IoT技术、LoRa技术或5G技术，由光纤陀螺仪(31)、加速度计(32)为主运算实现地下封闭管线内自主定位与导航，结合计时装置(33)、压力传感器(34)、深度计(35)的参数作为补偿，实时提供探伤摄像仪(1)的速度、姿态以及位置信息；

S3：所述方向控制模块(2)通过与惯性导航模块(3)联动，确保设备方向始终与管网内水流方向一致，使摄像头能够沿正确方向采集数据；

S4：所述自主供能模块(4)利用水流流动动能发电，为整个系统供电；

S5：所述物联传输模块(5)定时将探伤摄像仪(1)的速度、姿态、位置及监测信息通过设置与路边的中继器传输节点回传至数据平台(6)，进而对探伤摄像仪(1)的位置进行二次纠正，提高系统导航定位精度。