自爬行检测器控制系统及方法与流程

本发明属于自爬行检测器控制，具体涉及一种自爬行检测器控制系统及方法、计算设备及计算机存储介质。

背景技术：

1、利用管道自爬行机器人(自爬行检测器)进行管内图像采集、数据检测及复杂情况处理是工业管道检测的一种新型方式，该检测方式不仅提升了工作效率，同时也减少了企业的运营成本，在现代社会体现了一举多得的诸多优势。

2、但是由于管道内情况复杂，经常发生自爬行检测器在不同姿态情形下运行状态不稳定而导致检测失效甚至设备损坏的情况，严重时甚至会造成被检管道受损。所以保证自爬行检测器在管道内运行的稳定性对于管道检测具有重要意义。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种自爬行检测器控制系统及方法、计算设备及计算机存储介质。

2、根据本发明的第一方面，提供了一种自爬行检测器控制系统，包括：

3、采集单元，所述采集单元用于获取自爬行检测器行进中的数据；

4、处理单元，所述处理单元与所述采集单元连接，所述处理单元用于对所述采集单元采集的数据进行处理计算得到所述自爬行检测器的姿态信息和行进速度；

5、控制单元，所述控制单元与所述处理单元连接，所述控制单元用于接收所述处理单元的姿态信息和行进速度，所述控制单元还用于根据所述姿态信息和/或所述行进速度控制所述自爬行检测器。

6、进一步的，所述采集单元包括加速度传感器，所述加速度传感器用于获取所述自爬行检测器的重力加速度。

7、进一步的，所述处理单元与所述加速度传感器连接；所述处理单元用于根据所述重力加速度解析得到所述重力加速度与三维笛卡尔坐标系的三个坐标轴之间的夹角，并根据所述夹角得到所述自爬行检测器的姿态信息；所述三维笛卡尔坐标系的x轴方向为所述自爬行检测器的长度方向，所述三维笛卡尔坐标系的y轴方向为所述自爬行检测器的高度方向。

8、进一步的，所述采集单元包括旋转编码器，所述自爬行检测器连接有里程轮，所述里程轮在所述自爬行检测器行进过程中通过与管道内壁的摩擦力转动，所述里程轮与所述旋转编码器连接。

9、进一步的，所述处理单元与所述旋转编码器连接，所述处理单元用于获取所述里程轮行进过程中所述旋转编码器每秒产生的每秒脉冲数；所述处理单元用于根据所述每秒脉冲数、所述里程轮的直径以及所述里程轮行进一周对应的脉冲总数计算出所述自爬行检测器的行进速度。

10、进一步的，所述自爬行检测器的每一个驱动轮均连接有一个控制模块，所述控制模块用于控制该驱动轮对应的驱动电机；每一个所述控制模块均连接至所述控制单元；

11、所述控制单元用于根据所述处理单元的数据控制每一个所述控制模块，以便每一个所述控制模块控制相应的所述驱动电机。

12、进一步的，所述控制单元包括判断子单元和控制子单元，所述判断子单元与所述处理单元连接，所述判断子单元用于接收所述处理单元的数据，所述判断子单元还用于根据所述数据判断所述自爬行检测器的运动状态；

13、所述控制子单元与所述判断子单元连接，所述控制子单元用于根据所述判断子单元判断得到的运动状态控制每一个所述驱动轮的控制模块。

14、进一步的，每一个所述控制模块均连接至电源模块；

15、还包括刹车电阻，所述控制子单元用于根据所述判断子单元判断得到的运动状态控制每一个所述控制模块，使每一个所述控制模块调节其输出至所述驱动电机的功率；或者

16、所述控制子单元用于根据所述判断子单元判断得到的运动状态控制所述电源模块不再为每一个所述驱动电机供电，同时控制所述刹车电阻与每一个所述控制模块均形成串联回路。

17、根据本发明的第二方面，提供了一种自爬行检测器控制方法，包括：

18、获取自爬行检测器行进中的数据，所述自爬行检测器行进中的数据包括所述自爬行检测器的姿态信息和行进速度；

19、根据所述行进速度和所述姿态信息判断所述自爬行检测器的运动状态；以及

20、根据判定得到的所述运动状态控制所述自爬行检测器。

21、进一步的，所述根据所述行进速度和所述姿态信息判断所述自爬行检测器的运动状态具体为：

22、针对所述自爬行检测器的姿态在预设姿态范围内的情况，若所述自爬行检测器的行进速度小于预设行进速度，则判定所述自爬行检测器处于第一运动状态；若所述自爬行检测器的行进速度大于预设行进速度小于预设最大行进速度，则判定所述自爬行检测器处于第二运动状态；若所述自爬行检测器的行进速度大于预设最大行进速度，则判定所述自爬行检测器处于第三运动状态；其中所述预设行进速度小于所述预设最大行进速度；

23、针对所述自爬行检测器的姿态在预设姿态范围外的情况，则判定所述自爬行检测器处于第四运动状态。

24、进一步的，所述根据判定得到的所述运动状态控制所述自爬行检测器具体为：

25、如果所述自爬行检测器处于第一运动状态、第二运动状态或者第三运动状态，则控制所述自爬行检测器的每一个驱动电机的输出功率；如果所述自爬行检测器处于第四运动状态，则控制电源模块不再为每一个所述驱动电机供电，同时控制刹车电阻与每一个驱动电机对应的控制模块均形成串联回路。

26、进一步的，在获取自爬行检测器行进中的数据之前，所述方法还包括：

27、采集所述自爬行检测器行进过程中所述旋转编码器每秒产生的每秒脉冲数；

28、根据所述每秒脉冲数、所述里程轮的直径以及所述里程轮行进一周发出的脉冲总数计算出所述自爬行检测器的行进速度。

29、进一步的，在获取自爬行检测器行进中的数据之前，所述方法还包括：

30、获取所述自爬行检测器行进中的重力加速度；

31、根据所述重力加速度解析得到所述重力加速度与三维笛卡尔坐标系的三个坐标轴之间的夹角，其中，所述三维笛卡尔坐标系的x轴方向为所述自爬行检测器的长度方向，所述三维笛卡尔坐标系的y轴方向为所述自爬行检测器的高度方向；以及

32、根据所述夹角得到所述自爬行检测器的姿态信息。

33、根据本发明的第三方面，提供了一种计算设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；

34、所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行以上任一项所述的自爬行检测器控制方法对应的操作。

35、根据本发明的第四方面，提供了一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行以上任一项所述的自爬行检测器控制方法对应的操作。

36、由上述技术方案可知，本发明提供的一种自爬行检测器控制系统及方法，具有如下有益效果：

37、本发明的控制系统为自爬行检测器在管道内部爬坡、下坡及平管段等情况下平稳运行提供了保障，解决了自爬行检测器在管道内全程在额定速度范围内运行的问题，保证了管道内部检测数据的质量，提高了检测效率，降低了通球风险；

38、本发明同时为新建管道等不具备常规内检测作业条件的管道提供了解决方案。