[发明专利]供水管网管道健康检测系统与漏点检测定位方法

权利要求书

1.一种供水管网管道缺陷检测定位方法，其特征在于，包括一供水管网管道健康检测系统，该系统包括：

传感器载具平台，其外壳为管体结构，管体前端安装有摄像头，管体内部包括声学传感器和惯导装置，所述管体长度大于供水管网管道的直径，所述管体外部套接一伞状助推装置，该伞状助推装置采用可逆形变材质，其中心为空心嵌套结构，套接于所述传感器载具平台的管体外部；

辅助定位装置，包括依次电连接的：定位模块、信标发生器和通信模块；所述定位模块采集的经纬度坐标位置的信息经信标发生器进行放大后，由所述通信模块传输至所述传感器载具平台，为所述惯导装置提供辅助坐标位置信息；

信号处理平台，与所述传感器载具平台通讯连接，包括数据存储分析单元及分别与其电连接的音频处理单元、视频处理单元和定位处理单元；

所述定位处理单元将惯导装置的导航定位数据依据辅助定位装置提供的辅助坐标位置信息进行误差补偿计算生成准确的导航定位数据信息；

投放装置，包括：密封舱，安装于管道检测阀门上，所述传感器载具平台及通讯连接用的线缆通过该密封舱进入管道；线缆收放模块，安装于密封舱上方，用于控制线缆的收放；

操作控制装置，与所述线缆收放模块通讯连接，用于发送指令控制线缆收放模块收放线缆的速度；

监控终端，与所述信号处理平台通讯连接，用于显示管道内视频、音频检测界面和载具平台行进轨迹与管道电子地图；

所述检测定位方法包括以下步骤：

S01：在管道检修阀起点、终点和中间的阀门上安装辅助定位装置；

S02：将传感器载具平台放置于定位定向姿态校准装置上，调整校准装置使传感器载具平台水平并指向正东，根据传感器载具平台的惯导装置中的三轴陀螺和三轴加速度计的测量值计算得到对准矩阵，采用卡尔曼滤波获得粗对准失准角的最优估计，实现惯导装置的精对准；将所述惯导装置的三轴陀螺仪和三轴加速度计与投放装置的线缆收放模块形成组合导航；将所述传感器载具平台放入管道中，使其依靠水流推力行进，对传感器载具平台进行姿态解算和速度解算，生成初级导航数据；根据所述线缆收放模块的收放线速度进行航位推算，获得传感器载具平台的经纬度、高度数据；

S03：所述传感器载具平台对管道内的视频、音频数据进行采集和编码，通过线缆传输至信号处理平台；

S04：所述传感器载具平台经过所述辅助定位装置时，接收其提供的辅助坐标位置信息，并结合自身导航定位数据传输至信号处理平台，所述信号处理平台的定位处理单元对传感器载具平台的导航数据进行解算；所述传感器载具平台在管道内行进，经过所述辅助定位装置位置时，接收其经纬度坐标位置，生成辅助位置信息；所述定位处理单元将导航数据和辅助位置信息对比并进行误差修正，得到传感器载具平台的行进轨迹数据和管道走向位置；

S05：所述信号处理平台对采集的视频、音频数据进行管道缺陷判定，结合定位信息，确认管道缺陷的位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S05所述信号处理平台对视频数据进行管道缺陷判定，确认管道缺陷的位置包括：

所述传感器载具平台行进过程中，通过摄像头采集管道内的视频，所述信号处理平台的视频处理单元接收管道内的视频数据，在监控终端的视频检测窗口显示；

根据管道内部的视频情况，确定管道内的结垢、锈蚀或结构性缺陷，产生一条缺陷记录，记录缺陷的起止位置；

所述信号处理平台的数据存储分析单元根据该起止位置，在监控终端的电子地图界面标记并显示缺陷位置。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S05所述信号处理平台对音频数据进行管道缺陷判定，确认管道缺陷的位置包括：

所述传感器载具平台行进过程中，通过声学传感器采集管道内的音频，所述信号处理平台的音频处理单元接收管道内的音频数据，在监控终端的音频检测窗口显示；

根据管道内漏点和气囊的音频特性，产生一条记录，记录漏点中心位置和气囊起始位置；

所述信号处理平台的数据存储分析单元根据该漏点中心位置和气囊起始位置，在监控终端的电子地图界面标记并显示缺陷位置。