一种有压输水隧洞智能探测装置

专利主权项内容

1.一种有压输水隧洞智能探测装置，包括探测装置本体，其特征在于：所述探测装置本体包括外壳(1)、两个分别设置于外壳(1)内部两端的副推推进器以及设置于外壳(1)内且位于两个副推推进器之间的耐压总舱，所述外壳(1)为椭圆形结构，所述外壳(1)外部的一端设有主推推进器(2)，所述外壳(1)外部的另一端设有前视摄像机(3)，所述外壳(1)内靠近主推推进器(2)的一端设有深度计(4)，所述副推推进器包括相互垂直设置的横向推进器(5)和垂向推进器(6)，所述耐压总舱包括一体式设置的集成探测设备舱(7)、核心控制舱(8)、动力舱(9)和两个集成测距声呐舱(10)，所述集成探测设备舱(7)的外部且沿着集成探测设备舱(7)的周向方向均匀分布有若干个侧视摄像机(11)和若干个探照灯(12)，所述侧视摄像机(11)和探照灯(12)一一对应，所述核心控制舱内(8)设有核心控制计算机、与核心控制计算机相连的任务规划计算机和姿态传感器，所述核心控制计算机还分别与副推推进器、主推推进器(2)、前视摄像机(3)、集成探测设备舱(7)、两个集成测距声呐舱(10)相连，所述动力舱(9)内设有控制电池和动力电池，所述控制电池和核心控制舱(8)电性相连，所述动力电池分别与副推推进器、主推推进器(2)、前视摄像机(3)、集成探测设备舱(7)、两个集成测距声呐舱(10)电性相连，所述集成测距声呐舱(10)外部且沿着集成声呐舱(10)的周向方向均匀分布有若干个测距声呐(13)；所述探测装置本体的使用方法包括步骤如下，步骤一、首先将探测装置本体从竖井吊放至支隧洞，探测装置本体沿支隧洞航行，同时测距声呐和侧视摄像机识别探测装置本体周围环境以便寻找主隧洞入口，待发现主隧洞入口后探测装置本体减速，同时调整运动姿态进入主隧洞开始沿目标航线航行；步骤二、探测装置本体在支隧洞或主隧洞中航行时，核心控制计算机根据姿态传感器传递的实时数据来控制主推推进器的转速以保持探测装置本体的纵向速度稳定在目标航速，以保证图像采集清晰准确；步骤三、探测装置本体在支隧洞或主隧洞中航行时，核心控制计算机根据两个集成声呐舱上的测距声呐测得的探测装置本体与周围洞壁距离来控制横向推进器和垂向推进器的相应转速，以保证探测装置本体在航行时位于支隧洞或主隧洞的横截面中心区域；步骤四、探测装置本体在进入主隧洞后，前视摄像机采集前方隧洞图像，并将采集数据实时传输至核心控制计算机，同时核心计算机通过图像识别算法判断前方是否存在障碍物并识别障碍物位置；当识别到前方存在障碍物时，核心控制计算机通过控制主推推进器使得探测装置本体减速航行以防止发生碰撞，同时核心控制计算机将障碍物位置信息传送至任务规划计算机，任务规划计算机根据障碍物位置信息对整体航线进行重新规划，并将重新规划好的航线输送至核心控制计算机，核心控制计算机再根据新的航线调整探测装置本体的运动姿态以安全通过障碍区域；所述障碍物为闸门、塌方或沉积物；步骤五、探测装置本体在进入主隧洞后，侧视摄像机开始采集主隧洞侧洞壁图像，并将采集数据实时传输至核心控制计算机，同时核心计算机通过图像识别算法判断主隧洞侧洞壁是否存在疑似坏点，当发现到疑似坏点时，核心控制计算机控制主推推进器和副推推进器的相对转速，使得探测装置本体处于悬停动作，同时控制侧视摄像机对疑似坏点作进一步的图像采集；步骤六、在步骤五中，当发现主隧洞洞径较大，探测装置本体悬停后侧视摄像机无法对疑似坏点作进一步的图像采集时，核心控制计算机则根据侧视摄像机输送的关于疑似坏点的数据以推算疑似坏点的位置，再控制主推推进器和副推推进器的相对转速使得探测装置本体向疑似坏点方向移动，移动到指定位置后核心控制计算机控制主推推进器和副推推进器的相对转速，使得探测装置本体处于悬停动作，同时控制侧视摄像机对疑似坏点作进一步的图像采集；步骤七、检测任务结束后，探测装置本体利用前视摄像机识别设置于主隧洞洞口位置的光学引导装置所发出的光学信号，同时前视摄像机与光学信号完成对接后探测装置本体再根据光学信号的引导驶出主隧洞进入回收之洞，待核心控制计算机控制探测装置本体浮至水面后，再人工回收探测装置本体。