智能巡检控制系统的制作方法

1.本发明涉及巡检技术领域，尤其涉及一种智能巡检控制系统。


背景技术：

2.近年来，我国城市燃气市场发展迅速，用气人口规模持续扩大，用气总量迅速增长。天然气开采加工后主要通过长输管线输送到城市，由城市燃气企业统一接收，再由城市输配气系统以管道形式供应给用户使用。目前大部分城市燃气企业仍采用传统人工管网巡检的方法，巡线人员定时现场巡检，并使用纸质记录巡检结果，管理人员需要对上报的纸质巡检报告进行分析，不能实时获取巡检状况和及时发现常规隐患。这种传统巡检方法不仅耗费大量人力，而且人员工作能力参差不齐，工作状态松散，巡检质量低下，有可能造成漏检和错检的发生。


技术实现要素：

3.针对上述现有技术中的不足，本发明提供了一种智能巡检控制系统，对安装在巡线车辆顶部的倒伏台和安装在倒伏台上的用于采集巡检数据的云台摄像机进行控制，并与数据管理平台进行数据交互，能够改良巡检工作模式，缩减巡线人员，实时了解巡检情况，合理分配巡检资源，最大限度减少漏检、错检，大幅提高巡检质量和作业效率。
4.本发明所采用的技术方案是：一种智能巡检控制系统，包括控制板模块，用于倒伏台升降控制、倒伏台角度校准、云台摄像机使能控制、电源电压检测和系统参数保存；接口板模块，用于连接倒伏台和云台摄像机；4g路由模块，用于和数据管理平台进行通信，将云台摄像机采集的视频数据上传至数据管理平台；散热模块，用于降低系统温度以保证系统安全运行；电源模块，用于提供12v直流电源电压；稳压模块，用于给倒伏台和云台摄像机的12v供电电源进行稳压；显示模块，用于显示倒伏台角度和系统电量；通信模块，用于和云台摄像机进行通信。
5.进一步地，所述4g路由模块、所述接口板模块、所述显示模块、所述稳压模块均与所述控制板模块通过总线连接；所述电源模块与所述接口板模块通过总线连接。
6.进一步地，所述控制板模块包括mcu电路、继电器控制电路、数据采集电路、数据存储电路、显示屏电路、通信电路、调试电路、接插件电路、稳压电路和控制板电源电路，所述接口板模块包括连接器电路、倒伏台接口电路、云台接口电路、接口板电源开关电路、接口板主电源电路和接口板备用电源电路，所述电源模块包括电池和总电源按钮，所述通信模块包括4g天线和d型网络双通插座。
7.进一步地，所述mcu电路包括系统时钟电路、复位电路和启动模式电路，所述继电器控制电路包括倒伏台上升控制电路、倒伏台下降控制电路、倒伏台电源导通使能控制电路、云台电源导通使能控制电路、云台摄像机使能控制电路、电源电压检测使能控制电路、4g复位使能控制电路和电池充电使能控制电路，所述通信电路包括以太网通信电路、4g通信电路和232通信电路。
8.本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：本发明通过控制倒伏台上的云台摄像机来采集实时巡检数据，利用4g路由模块与数据管理平台进行数据交互，能够改良巡检工作模式，缩减巡线人员，实时了解巡检情况，合理分配巡检资源，可以增强巡线人员的责任心，最大限度减少漏检、错检，大幅提高巡检质量和作业效率，及时发现城市天然气管网系统的安全隐患及预防事故发生，保障天然气管网系统的安全稳定运行。
附图说明
9.图1是本发明的整体结构示意图。
10.图2是本发明的控制板模块结构示意图。
11.图3是本发明的接口板模块结构示意图。
具体实施方式
12.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。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它实施例，都属于本发明的保护范围。
13.需要说明的是，当部件被称为是“固定于”、“安装于”另一个部件上，它可以直接在另一个部件上或者可能同时存在居中部件。当部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在居中部件。
14.还需要说明的是，本发明实施例中的“左”、“右”、“上”、“下”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等方位或位置用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
15.如图1所示，本实施例提供了一种智能巡检控制系统，包括控制板模块，用于倒伏台升降控制、倒伏台角度校准、云台摄像机使能控制、电源电压检测和系统参数保存；接口板模块，用于连接倒伏台和云台摄像机；4g路由模块，用于和数据管理平台进行通信，将云台摄像机采集的视频数据上传至数据管理平台；散热模块，用于降低系统温度以保证系统安全运行；电源模块，用于提供12v直流电源电压；稳压模块，用于给倒伏台和云台摄像机的12v供电电源进行稳压；显示模块，用于显示倒伏台角度和系统电量；通信模块，用于和云台摄像机进行通信。
16.具体地，所述4g路由模块、所述接口板模块、所述显示模块、所述稳压模块均与所述控制板模块通过总线连接；所述电源模块与所述接口板模块通过总线连接。
17.此外，所述电源模块包括电池和总电源按钮，所述通信模块包括4g天线和d型网络双通插座。
18.优选地，所述4g路由模块通过螺丝杆、铜柱固定于所述控制板模块上，用于插入4g卡后与数据管理平台进行通信，将云台摄像机采集的视频数据上传至数据管理平台，采用12v电压供电。
19.所述散热模块通过螺丝杆、铜柱固定于所述4g路由模块上，其电源接头连接于接口板模块，用于降低系统温度以保证系统安全运行，优选地，散热模块采用5v供电散热小风
扇，其正面朝向所述4g路由模块，以提高散热效果。
20.所述通信模块的所述4g天线通过ipex转sma转接线连接于所述4g路由模块，用于加强信号；所述通信模块的所述d型网络双通插座通过网线连接于所述4g路由模块，用于和云台摄像机进行通信。
21.所述显示模块通过总线连接于所述控制板模块，用于显示倒伏台角度和系统电量，采用3.3v电压供电。
22.所述稳压模块通过螺栓、螺母固定于所述控制板模块上，用于给倒伏台和云台摄像机的12v供电电源进行稳压。
23.所述电源模块的所述电池通过总线连接于所述接口板模块，用于提供12v直流电源电压，优选地，所述电池采用锂电池；所述电源模块的所述总电源按钮通过总线连接于所述接口板模块，用于控制电源的开启或关闭。
24.如图2所示，本实施例中，所述控制板模块包括mcu电路、继电器控制电路、数据采集电路、数据存储电路、显示屏电路、通信电路、调试电路、接插件电路、稳压电路和控制板电源电路。
25.具体地，所述mcu电路包括系统时钟电路、复位电路和启动模式电路，优选地，所述mcu电路采用stm32芯片，供电电压为3.3v。
26.所述继电器控制电路包括倒伏台上升控制电路、倒伏台下降控制电路、倒伏台电源导通使能控制电路、云台电源导通使能控制电路、云台摄像机使能控制电路、电源电压检测使能控制电路、4g复位使能控制电路和电池充电使能控制电路，所述继电器控制电路通过大电流驱动阵列来控制继电器，工作电压为5v，优选地，大电流驱动阵列采用uln2003d。
27.所述数据采集电路包括运算放大器，用于adc电压采集，优选地，运算放大器采用lm358芯片，工作电压为5v。
28.所述数据存储电路包括eeprom存储芯片，用于存储电源电压检测使能开启状态、充电使能开启状态、云台key使能开启状态、云台电源使能开启状态、倒伏台电源使能开启状态、倒伏台上升使能开启状态、倒伏台下降使能开启状态、4g复位使能开启状态、倒伏台角度测量模式、倒伏台key持续时间、4g模块复位所需时间和电量显示方式等系统参数，采用3.3v电压供电，优选地，eeprom存储芯片采用24c256芯片。
29.所述显示屏电路通过总线连接于所述显示模块，用于给显示模块供电及片选信号使能。
30.具体地，所述通信电路包括以太网通信电路、4g通信电路和232通信电路。
31.所述以太网通信电路包括rj45插座和网络串口透传芯片，通过网线连接于所述4g路由模块，用于和通过网线连接于d型网络双通插座的云台摄像机进行通信，优选地，rj45插座采用hr911105a，采用3.3v电压供电，网络串口透传芯片采用ch9121芯片，用于实现网络数据包和串口数据的双向透明传输，采用3.3v和1.8v电压供电。
32.倒伏台上安装有传感器，可对倒伏台角度进行校准，其具体过程为：当倒伏台角度为0
°
时，串口发送第一次传感器角度，当倒伏台角度为90
°
时，串口发送第二次传感器角度，由此得到线性比例关系，即可求得任意传感器角度下的倒伏台角度，并显示在所述显示模块，当求得的倒伏台角度大于90
°
时，倒伏台角度在所述显示模块中显示为90
°
。
33.所述4g通信电路通过总线连接于所述4g路由模块。
34.所述232通信电路用于转换电平后与倒伏台进行232通信，优选地，所述232通信电路采用sp3232芯片，供电电压为3.3v。
35.所述调试电路用于程序的仿真调试，优选地，采用swd调试方法。
36.所述接插件电路与所述继电器控制电路电连接，所述接插件电路还通过总线连接于所述接口板模块的所述连接器电路。
37.所述稳压电路通过总线连接于所述稳压模块，用于给云台和倒伏台的12v供电电源稳压。
38.所述控制板电源电路包括12v转5v电路、5v转3.3v电路和3.3v转1.8v电路，优选地，12v转5v电路采用mp1584en电源芯片，5v转3.3v电路和3.3v转1.8v电路采用ams1117电源芯片，所述控制板电源电路的输入输出端都与滤波电容相连，提高抗干扰能力，为其他电路提供稳定的电压。
39.如图3所示，本实施例中，所述接口板模块包括连接器电路、倒伏台接口电路、云台接口电路、接口板电源开关电路、接口板主电源电路和接口板备用电源电路。
40.具体地，所述连接器电路通过总线连接于所述控制板模块的所述接插件电路，所述倒伏台接口电路、所述云台接口电路、所述接口板电源开关电路均与所述连接器电路电连接，所述接口板主电源电路、所述接口板备用电源电路与所述接口板电源开关电路电连接。
41.所述倒伏台接口电路、所述云台接口电路、所述接口板主电源电路还焊有航空插头，用于将倒伏台电源线、云台摄像机电源线、ac220v转dc12v电源变压器接入航空插头后进行供电，并实现倒伏台上升、倒伏台下降和云台key使能控制。
42.具体地，所述倒伏台接口电路用于连接倒伏台后给倒伏台供电及控制倒伏台的上升或下降。
43.所述云台接口电路用于连接云台摄像机后给云台摄像机供电及使能或失能云台摄像机。
44.所述接口板主电源电路可连接于ac220v转dc12v电源变压器以提供12v直流电源电压，还可给所述电源模块的所述电池充电。
45.所述接口板备用电源电路通过总线连接于所述电源模块的所述电池。
46.所述接口板电源开关电路通过总线连接于所述电源模块的所述总电源按钮。
47.本发明使用时，云台摄像机安装于倒伏台上，倒伏台上安装有传感器，将倒伏台电源线插入倒伏台接口电路的航空插头，将云台摄像机电源线插入云台接口电路的航空插头，将ac220v转dc12v电源变压器的一端接入220v电源，另一端插入接口板主电源电路的航空插头，将云台摄像机通过网线连接于d型网络双通插座，打开总电源按钮，将运行程序通过调试电路拷进控制板，显示模块点亮，倒伏台角度和系统电量实时显示在显示模块上。本发明可控制倒伏台的升降，倒伏台上的云台摄像机可采集实时巡检数据，4g路由模块和数据管理平台进行通信，将云台摄像机采集的视频数据上传至数据管理平台后进行可视化管理。
48.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所做的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。