[发明专利]一种支持ROV/AUV水下作业的电缆弯曲形态估计和可视化系统

说明书

本发明提供一种支持ROV/AUV水下作业的电缆弯曲形态估计和可视化系统，柔性传感器组在待测电缆的外皮内壁固定布置，每一列柔性传感器组由第一导线和间隔串联在第一导线的柔性传感器组成；角度传感器组垂直线性排列并固定在在待测电缆的外皮内壁，由第二导线和间隔串联在第二导线的角度传感器组成；第一导线和第二导线与所述的数据转换模块连接；图像呈现模块绘制出待测电缆的轴线，将待测电缆的轴线根据柔性传感器组中柔性传感器的数量，分成对应的段数，将柔性传感器组和角度传感器组的数据分到对应的段中，绘制出每段轴线的姿态，相邻段轴线的姿态相连，得到电缆的姿态。本发明能较好地反映出电缆的弯曲状况，成本低。

技术领域

本发明属于水下电缆防缠绕领域，具体涉及一种支持ROV/AUV水下作业的电缆弯曲形态估计和可视化系统。

背景技术

水下搜救作业环境较为复杂，复杂结构物对电缆造成阻拦卡紧，而ROV等水下搜救设备通常需要脐带电缆提供动力源和进行信息传递，这就导致搜救设备在按要求进行水下搜救时，脐带电缆缠绕水下障碍物，阻止ROV进行大范围移动，从而延缓了搜救作业，同时在回收ROV时，也会因脐带电缆缠绕在障碍物上，导致其无法正常撤出。

水下光线环境差，搜救人员难以通过光照等手段对电缆弯曲形态产生判断，光学式运动捕捉通过对目标上特定光点的监视和跟踪来完成运动捕捉的任务。常见的光学式运动捕捉大多基于计算机视觉原理，光学式运动捕捉也因为没有充足的光源无法在电缆形态展示中发挥作用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种支持ROV/AUV水下作业的电缆弯曲形态估计和可视化系统，能够较好地反映出电缆的弯曲状况。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种支持ROV/AUV水下作业的电缆弯曲形态估计和可视化系统，其特征在于：它包括传感器组、数据转换模块和图像呈现模块；其中，

传感器组包括柔性传感器组和角度传感器组；柔性传感器组在待测电缆的外皮内壁分为至少1列固定布置，每一列柔性传感器组由第一导线和间隔串联在第一导线的柔性传感器组成，串联在第一导线的柔性传感器垂直线性排列；角度传感器组为一列，且垂直线性排列并固定在在待测电缆的外皮内壁，由第二导线和间隔串联在第二导线的角度传感器组成；

传感器组随待测电缆引到水面后，第一导线和第二导线与所述的数据转换模块连接，数据转换模块将传感器组采集的数据传输给图像呈现模块；

图像呈现模块绘制出待测电缆的轴线，将待测电缆的轴线根据柔性传感器组中柔性传感器的数量，分成对应的段数，根据柔性传感器组和角度传感器组的数据，分到对应的段中，绘制出每段轴线的姿态，相邻段轴线的姿态相连，得到电缆的姿态，并进行可视化处理。

按上述系统，所述的柔性传感器组的列数为2，且两列柔性传感器组以待测电缆的轴线为中心线成90度。

按上述系统，所述的每列柔性传感器组上的相邻柔性传感器间距相等；待测电缆被分成的每段轴线也相等。

按上述系统，所述的角度传感器组设置在两列柔性传感器组之间，使得柔性传感器组与角度传感器组之间以待测电缆的轴线为中心线成45°。

按上述系统，所述的数据转换模块包括RS485总线和信号调理电路；所述的第一导线和第二导线分别与RS485总线连接，RS485总线后连接信号调理电路，再与图像呈现模块连接。

按上述系统，所述的信号调理电路包括依次连接的电流放大器、AD转换模块和稳压器。

按上述系统，所述的柔性传感器为双面弯曲柔性传感器。

本发明的有益效果为：利用采用特定方式安装在电缆皮内的柔性传感器和角度传感器，测量精度较高，从而较好地反映出电缆的弯曲状况，且传感器本身造价较低，较运动捕捉设备成本更低。

附图说明