專利名稱：管道潛望鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種潛望鏡設(shè)備，尤其涉及一種對(duì)管道內(nèi)部進(jìn)行快速圖像檢測，
并對(duì)管道病害的具體位置進(jìn)行定位的管道潛望鏡。
背景技術(shù)：
管道潛望鏡主要應(yīng)用于對(duì)市政管道的竣工驗(yàn)收、管道修復(fù)的方案設(shè)計(jì)、管道修補(bǔ) 過程中的施工監(jiān)測、修補(bǔ)后的復(fù)測等方面。因而對(duì)管道內(nèi)部圖像的采集、回放以及對(duì)當(dāng)前圖 像對(duì)應(yīng)的實(shí)際位置的測量是該種設(shè)備必不可少的兩個(gè)功能。原有該類產(chǎn)品檢測管道內(nèi)部圖 像主要采用爬行機(jī)器人的方式，通常爬行機(jī)器人是由行走機(jī)構(gòu)、用于管內(nèi)壁觀察和檢測的 視覺檢測裝置、控制和通訊裝置等組成，若需要還可以加上管內(nèi)缺陷的修補(bǔ)裝置。這種爬行 機(jī)器人采用直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)力巨大，可有效解決管道問題。但是大部分管道檢測設(shè) 備體積龐大，而且很多需要車載解決，對(duì)于運(yùn)輸和人工成本的損耗也比較高。同時(shí)，傳統(tǒng)的 爬行機(jī)器人的管道潛望鏡系統(tǒng)都存在無法對(duì)管道病害進(jìn)行定位或定位精度較差的缺陷。 因此如果能夠開發(fā)出一款便于攜帶，能夠在工程現(xiàn)場及時(shí)進(jìn)行編輯和精確定位管 道病害的管道快速檢測設(shè)備，有助于提高管道檢修人員進(jìn)行檢測時(shí)工作效率同時(shí)節(jié)約市政 維護(hù)的施工成本。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于解決上述問題，提供了一種管道潛望鏡，針對(duì)國內(nèi)市政管 網(wǎng)檢測手段落后、方式繁瑣而設(shè)計(jì)集多種功能為一體的管道潛望鏡，解決了市政施工或操 作人員能夠及時(shí)、真實(shí)地了解管道內(nèi)部情況，使施工人員能在工程現(xiàn)場對(duì)管道內(nèi)部情況進(jìn) 行診斷，并由激光測距模塊對(duì)管道病害進(jìn)行定位，從而為確定修理和施工方案提供可靠依 據(jù)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案為本實(shí)用新型揭示了一種管道潛望鏡，包括 支撐架； 伸縮桿和活動(dòng)關(guān)節(jié)，其中該活動(dòng)關(guān)節(jié)連接該伸縮桿，實(shí)現(xiàn)操作人員對(duì)管道潛望鏡 的動(dòng)作控制； 攝像頭，固定在該伸縮桿上，采集視頻信息； 激光測距模塊，電性連接該攝像頭，采集距離信息； 主控制盒，完成該視頻信息和該距離信息的處理、通信和控制； 傳輸線纜，連接該活動(dòng)關(guān)節(jié)和該主控制盒； 監(jiān)視器，連接該主控制盒，用于回放該視頻信息； 電池，連接該主控制盒，用于為管道潛望鏡供電。 根據(jù)本實(shí)用新型的管道潛望鏡的一實(shí)施例，該主控制盒內(nèi)部設(shè)有探頭控制電路， 用于控制攝像頭的焦距控制。
根據(jù)本實(shí)用新型的管道潛望鏡的一實(shí)施例，該探頭控制電路進(jìn)一步包括[0016] 調(diào)焦按鍵，供用戶調(diào)節(jié)該攝像頭的焦距； 調(diào)焦控制單元，連接該調(diào)焦按鍵，判斷該調(diào)焦按鍵是否被按下以產(chǎn)生調(diào)焦信號(hào)以 及所產(chǎn)生的該調(diào)焦信號(hào)是將焦距變大或是減小，并據(jù)此輸出控制信號(hào)至調(diào)焦電路； 該調(diào)焦電路，連接該調(diào)焦控制單元和該攝像頭，根據(jù)該控制信號(hào)控制MOS管繼電 器的開關(guān)以選通正電壓或負(fù)電壓，用以改變?cè)摂z像頭中調(diào)焦電機(jī)的正動(dòng)作或反動(dòng)作； 串行通信電路，連接該調(diào)焦控制單元和該激光測距模塊，用于傳輸該攝像頭和該 激光測距模塊之間的信號(hào)。 根據(jù)本實(shí)用新型的管道潛望鏡的一實(shí)施例，該串行通信電路采用RS-232協(xié)議，通 信指令由ASCII碼表達(dá)。 根據(jù)本實(shí)用新型的管道潛望鏡的一實(shí)施例，該主控制盒的內(nèi)部設(shè)有視頻字符疊加
電路，用于將該距離信息附著于該視頻信息上以通過該監(jiān)視器實(shí)時(shí)顯示。 根據(jù)本實(shí)用新型的管道潛望鏡的一實(shí)施例，該視頻字符疊加電路包括 視頻信號(hào)整形放大單元，連接該傳輸線纜，對(duì)該傳輸線纜傳來的視頻信號(hào)進(jìn)行整
形和放大處理，并同時(shí)輸出至同步信號(hào)發(fā)生單元和視頻信號(hào)混合單元； 該同步信號(hào)發(fā)生單元，連接該視頻信號(hào)整形放大單元，為該視頻信號(hào)混合單元提 供行同步信號(hào)和場同步信號(hào)； 該視頻信號(hào)混合單元，將該激光測距模塊采集的距離信息疊加在該視頻信號(hào)上； 本振單元，連接該視頻信號(hào)混合單元，為該視頻信號(hào)混合單元提供工作頻率； 視頻信號(hào)整形輸出單元，連接該視頻信號(hào)混合單元，用于將混合后的信號(hào)進(jìn)行整 形處理并輸出至該監(jiān)視器。 根據(jù)本實(shí)用新型的管道潛望鏡的一實(shí)施例，該監(jiān)視器是帶有視頻錄制功能的便攜 式影音設(shè)備。 本實(shí)用新型對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果本實(shí)用新型的技術(shù)方案是本實(shí)用新 型的管道潛望鏡主要采用激光測距模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)管道病害的精確定位，并通過主控制盒內(nèi)部 的視頻字符疊加電路將激光測距模塊探測到的距離信息實(shí)時(shí)顯示在監(jiān)視器上，使管道潛望 鏡達(dá)到工程現(xiàn)場的使用要求。

圖1是本實(shí)用新型的管道潛望鏡的較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。 圖2是本實(shí)用新型的管道潛望鏡中的探頭控制電路的電路圖。 圖3是本實(shí)用新型的管道潛望鏡中的視頻字符疊加電路的電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
圖1示出了本實(shí)用新型的管道潛望鏡的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。請(qǐng)參見圖l，本實(shí)施例的管 道潛望鏡包括進(jìn)入管道內(nèi)部的潛望鏡主體部分、傳輸線纜2、以及位于后臺(tái)的部分。其中 潛望鏡主體部分進(jìn)一步包括攝像頭11、激光測距模塊12、 U型支撐架13、活動(dòng)關(guān)節(jié)14和伸 縮桿15。位于后臺(tái)的潛望鏡部分進(jìn)一步包括主控制盒31、LCD監(jiān)視器32和電池4。 這些部件之間的連接關(guān)系是管道潛望鏡主體部分通過U型支撐架13在管道內(nèi)作為支撐，并由活動(dòng)關(guān)節(jié)14連接伸縮桿15，實(shí)現(xiàn)操作人員對(duì)潛望鏡主體的工作控制。攝像頭 11通過兩側(cè)螺釘固定在伸縮桿15上，其下接駁激光測距模塊12，通過四個(gè)螺釘實(shí)現(xiàn)可拆卸 結(jié)構(gòu)。激光測距模塊12的供電及數(shù)據(jù)線通過背部的數(shù)據(jù)接口接到攝像頭11背部的數(shù)據(jù)接 口。攝像頭11通過傳輸線纜2和主控制盒31相連，主控制盒31同時(shí)和電池4(例如是供 電鋰電池包)及LCD監(jiān)視器32相連。LCD監(jiān)視器32也可以選用帶有視頻錄制功能的便攜 式影音設(shè)備(如MP3、 MP5)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)探測到的視頻進(jìn)行保存和回放的功能。 管道潛望鏡通過激光測距模塊12采用光學(xué)原理進(jìn)行測距，對(duì)發(fā)現(xiàn)的管道病害進(jìn) 行定位，測得的距離通過信號(hào)處理轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并根據(jù)約定的通信協(xié)議用串行接口發(fā) 送到主控制盒31內(nèi)的電路進(jìn)行處理。激光測距模塊12包括激光發(fā)射頭、接收頭和信號(hào)變 換電路，通過對(duì)激光測距模塊12的配置實(shí)現(xiàn)其與主控制盒31的通信，從而實(shí)現(xiàn)其對(duì)距離的 探測。激光測距模塊本身是現(xiàn)有技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)的，因此在此不再贅述。 主控制盒31的一部分電路是探頭控制電路，用于控制攝像頭11鏡頭的焦距控制。 這部分電路如圖2所示，探頭控制電路包括調(diào)焦電路317、調(diào)焦控制單元315、串行通信電路 318以及調(diào)焦按鍵319。它們之間的連接關(guān)系是調(diào)焦按鍵319連接調(diào)焦控制單元315，調(diào) 焦控制單元315連接調(diào)焦電路317，調(diào)焦電路317連接攝像頭11，串行通信電路318連接調(diào) 焦控制單元315和激光測距模塊12。調(diào)焦按鍵319是供用戶調(diào)節(jié)攝像頭11的焦距的。調(diào) 焦控制單元315判斷調(diào)焦按鍵319是否被按下以產(chǎn)生調(diào)焦信號(hào)，并進(jìn)一步判斷所產(chǎn)生的調(diào) 焦信號(hào)是將攝像頭鏡頭的焦距變大還是變小，并輸出相應(yīng)的控制信號(hào)至調(diào)焦電路317。調(diào)焦 電路317采用了 M0S管繼電器實(shí)現(xiàn)了單根線輸出正反電壓調(diào)焦的功能。調(diào)焦電路317根據(jù) 控制信號(hào)控制M0S管繼電器的開關(guān)來分別選通正電壓或負(fù)電壓，用以改變攝像頭內(nèi)調(diào)焦電 機(jī)的正動(dòng)作或反動(dòng)作。由于避免了使用傳統(tǒng)的電磁繼電器，因而在調(diào)焦過程中可以增強(qiáng)抗 干擾能力，防止圖像的抖動(dòng)。串行通信電路318采用RS-232協(xié)議，通信指令由ASCII碼來 表達(dá)，具有通信可靠性好、指令可讀性強(qiáng)的特點(diǎn)。其中通信的內(nèi)容包括調(diào)焦控制單元315對(duì) 激光測距模塊12的配置信號(hào)、激光測距模塊12的測量信號(hào)、測量數(shù)據(jù)信息以及遇到錯(cuò)誤時(shí) 的錯(cuò)誤信號(hào)。 主控制盒31內(nèi)部的另一部分電路是視頻字符疊加電路，用于將激光測距模塊12 測得的距離信息附著于攝像頭11所采集的視頻信息上，并通過LCD監(jiān)視器32實(shí)時(shí)顯示管 道病害的位置信息。 視頻字符疊加電路進(jìn)一步包括視頻信號(hào)整形放大單元310、同步信號(hào)發(fā)生單元 313、視頻信號(hào)混合單元311、本振單元314以及視頻信號(hào)整形輸出單元312。它們之間的連 接關(guān)系是視頻信號(hào)整形放大單元310連接傳輸線纜2，同步信號(hào)發(fā)生單元313連接視頻信 號(hào)整形放大單元310，視頻信號(hào)混合單元311分別連接同步信號(hào)發(fā)生單元313、視頻信號(hào)整 形放大單元310、本振單元314以及視頻信號(hào)整形輸出單元312，視頻信號(hào)整形輸出單元312 連接LCD監(jiān)視器32。 從多芯合成電纜傳來的攝像頭視頻信號(hào)，由于經(jīng)過例如10米長的傳輸線纜2，視 頻信號(hào)必然存在一定的衰減，在視頻疊加之前必須進(jìn)行信號(hào)放大處理。亦即，視頻信號(hào)整形 放大單元310在視頻疊加之前將視頻信號(hào)進(jìn)行放大處理，達(dá)到視頻信號(hào)1Vp-p標(biāo)準(zhǔn)后再經(jīng) 整形后同時(shí)進(jìn)入視頻信號(hào)混合單元311和同步信號(hào)發(fā)生單元313。同步信號(hào)發(fā)生單元313 為視頻信號(hào)混合單元311提供行同步信號(hào)和場同步信號(hào)，除此之外本振單元314為視頻信號(hào)混合單元311提供工作頻率，該頻率由外界電容、電感組成的振蕩電路產(chǎn)生。 上述實(shí)施例是提供給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來實(shí)現(xiàn)或使用本發(fā)明的，本領(lǐng)域普通技
術(shù)人員可在不脫離本發(fā)明的發(fā)明思想的情況下，對(duì)上述實(shí)施例做出種種修改或變化，因而
本發(fā)明的保護(hù)范圍并不被上述實(shí)施例所限，而應(yīng)該是符合權(quán)利要求書提到的創(chuàng)新性特征的
最大范圍。
權(quán)利要求一種管道潛望鏡，其特征在于，包括支撐架；伸縮桿和活動(dòng)關(guān)節(jié)，其中該活動(dòng)關(guān)節(jié)連接該伸縮桿，實(shí)現(xiàn)操作人員對(duì)管道潛望鏡的動(dòng)作控制；攝像頭，固定在該伸縮桿上，采集視頻信息；激光測距模塊，電性連接該攝像頭，采集距離信息；主控制盒，完成該視頻信息和該距離信息的處理、通信和控制；傳輸線纜，連接該活動(dòng)關(guān)節(jié)和該主控制盒；監(jiān)視器，連接該主控制盒，用于回放該視頻信息；電池，連接該主控制盒，用于為管道潛望鏡供電。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道潛望鏡，其特征在于，該主控制盒內(nèi)部設(shè)有探頭控制電 路，用于控制攝像頭的焦距控制。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的管道潛望鏡，其特征在于，該探頭控制電路進(jìn)一步包括 調(diào)焦按鍵，供用戶調(diào)節(jié)該攝像頭的焦距；調(diào)焦控制單元，連接該調(diào)焦按鍵，判斷該調(diào)焦按鍵是否被按下以產(chǎn)生調(diào)焦信號(hào)以及所 產(chǎn)生的該調(diào)焦信號(hào)是將焦距變大或是減小，并據(jù)此輸出控制信號(hào)至調(diào)焦電路；該調(diào)焦電路，連接該調(diào)焦控制單元和該攝像頭，根據(jù)該控制信號(hào)控制M0S管繼電器的 開關(guān)以選通正電壓或負(fù)電壓，用以改變?cè)摂z像頭中調(diào)焦電機(jī)的正動(dòng)作或反動(dòng)作；串行通信電路，連接該調(diào)焦控制單元和該激光測距模塊，用于傳輸該攝像頭和該激光 測距模塊之間的信號(hào)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的管道潛望鏡，其特征在于，該串行通信電路采用RS-232協(xié)議， 通信指令由ASCII碼表達(dá)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道潛望鏡，其特征在于，該主控制盒的內(nèi)部設(shè)有視頻字符 疊加電路，用于將該距離信息附著于該視頻信息上以通過該監(jiān)視器實(shí)時(shí)顯示。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的管道潛望鏡，其特征在于，該視頻字符疊加電路包括 視頻信號(hào)整形放大單元，連接該傳輸線纜，對(duì)該傳輸線纜傳來的視頻信號(hào)進(jìn)行整形和放大處理，并同時(shí)輸出至同步信號(hào)發(fā)生單元和視頻信號(hào)混合單元；該同步信號(hào)發(fā)生單元，連接該視頻信號(hào)整形放大單元，為該視頻信號(hào)混合單元提供行同步信號(hào)和場同步信號(hào)；該視頻信號(hào)混合單元，將該激光測距模塊采集的距離信息疊加在該視頻信號(hào)上； 本振單元，連接該視頻信號(hào)混合單元，為該視頻信號(hào)混合單元提供工作頻率； 視頻信號(hào)整形輸出單元，連接該視頻信號(hào)混合單元，用于將混合后的信號(hào)進(jìn)行整形處理并輸出至該監(jiān)視器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道潛望鏡，其特征在于，該監(jiān)視器是帶有視頻錄制功能的 便攜式影音設(shè)備。
專利摘要本實(shí)用新型公開了管道潛望鏡，使其達(dá)到工程現(xiàn)場的使用要求。其技術(shù)方案為管道潛望鏡包括支撐架；伸縮桿和活動(dòng)關(guān)節(jié)，其中活動(dòng)關(guān)節(jié)連接伸縮桿，實(shí)現(xiàn)操作人員對(duì)管道潛望鏡的動(dòng)作控制；攝像頭，固定在伸縮桿上，采集視頻信息；激光測距模塊，電性連接攝像頭，采集距離信息；主控制盒，完成視頻信息和距離信息的處理、通信和控制；傳輸線纜，連接活動(dòng)關(guān)節(jié)和主控制盒；監(jiān)視器，連接主控制盒，用于回放視頻信息；電池，連接主控制盒，用于為管道潛望鏡供電。
文檔編號(hào)H04N5/232GK201489191SQ20092020801
公開日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月18日
發(fā)明者吳德清, 王斯偉, 胡仁昱, 胡瀧, 黃春良 申請(qǐng)人:中國電子科技集團(tuán)公司第五十研究所