專利名稱：一種二線制傳輸信號的地下管道內(nèi)窺檢測設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種內(nèi)窺檢測設(shè)備，具體的涉及一種二線制傳輸信號的地下管道內(nèi)窺檢測設(shè)備。
背景技術(shù)：
CCTV管道內(nèi)窺檢測設(shè)備目前已廣泛應(yīng)用于軍事、電力、熱電廠、石油石化、無損檢測、市政、考古等行業(yè)。主要用于石油石化、市政排水管道內(nèi)部快速檢測和診斷，該設(shè)備配備強力照明光源和便攜式控制系統(tǒng)，非常適合野外和移動工作場所，傳輸線纜可以根據(jù)用戶需求配備，可將設(shè)備送至所需工作位置；防水設(shè)計可至水下10米。CCTV管道內(nèi)窺檢測設(shè)備目前已廣泛應(yīng)用于軍事、電力、熱電廠、石油石化、無損檢測、市政、考古等行業(yè)。CCTV是一種管道內(nèi)窺攝像檢測設(shè)備，由主控制器，電纜盤，爬行器，及鏡頭四部分組成。通過操作主控制器人機界面，可實現(xiàn)控制爬行器在管道內(nèi)行走，并將采集到的管道內(nèi)部圖像通過線纜實時傳輸?shù)街骺刂破鬟M行實時監(jiān)視，主控制器外接MP5或PC機可進行圖像存儲，在監(jiān)視圖像時如果發(fā)現(xiàn)管道有損壞，可以通過主控制器鍵盤輸入字符進行標識，實時的疊加在視頻上，通過輸入功能鍵可以實時的了解爬行器狀態(tài)，包括傾角，氣壓，距離，日期，時間等相關(guān)信息。檢測視頻通過選配專用PipeSee軟件進行編輯和存檔，自動生成檢測報告。主控制器到爬行器采用電纜連接，目前使用的大多數(shù)電纜都是多芯芯線，包含電源線，通訊線，視頻線等，因此電纜芯數(shù)就是多達10芯線以上。這種電纜有很多弊端，電纜本身重量很重，外徑很粗，爬行器在管道中就要拉著這根電纜進行工作，電纜線在管道中拉著前進時，與管道內(nèi)壁會產(chǎn)生很大的摩擦力，這樣爬行器就要克服巨大的阻力，因此爬行器驅(qū)動電機功率就要更大，功耗更大，設(shè)備損耗會更嚴重。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種二線制傳輸信號的地下管道內(nèi)窺檢測設(shè)備，用最少的電纜芯線來進行設(shè)計，采用二芯線來傳輸電源、視頻模擬信號，以及通訊控制信號。本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種二線制傳輸信號的地下管道內(nèi)窺檢測設(shè)備，包括主控制器、電纜、爬行器、探測鏡頭，所述探測鏡頭位于爬行器上，所述主控制器通過電纜與爬行器之間傳遞模擬視頻信號、通訊控制信號，所述主控制器和爬行器內(nèi)分別設(shè)有鎖相環(huán)，所述爬行器上的探測鏡頭探測到的模擬視頻信號加載到所述爬行器內(nèi)鎖相環(huán)合成的載波頻點上，再經(jīng)過電纜傳輸給主控器；所述主控器發(fā)出的通訊控制信號通過主控器內(nèi)鎖相環(huán)加載的頻移鍵控信號發(fā)送到主控器內(nèi)鎖相環(huán)合成的載波鏈路上，再經(jīng)過電纜傳輸給爬行器。所述鎖相環(huán)包括鑒相器、環(huán)路濾波器和壓控振蕩器，所述環(huán)路濾波器用來濾除鑒相器輸出的誤差電壓中的噪聲與干擾成分，形成壓控振蕩器的控制電壓；控制電壓作用于所述壓控振蕩器上，壓控振蕩器把其輸出的振蕩頻率拉向環(huán)路輸入信號的頻率，當壓控振蕩器輸出的振蕩頻率與環(huán)路輸入信號的頻率相等時，環(huán)路被鎖定，稱為入鎖；維持鎖定的直流控制電壓由鑒相器提供，因此鑒相器的兩個輸入信號間留有一定的相位差。所述模擬視頻信號和爬行器內(nèi)鎖相環(huán)合成的載波頻率信號分別輸入到爬行器內(nèi)鎖相環(huán)的鑒相器，爬行器內(nèi)鎖相環(huán)的鑒相器鑒別所述模擬視頻信號和載波頻率信號之間的相位差并輸出誤差電壓，通過爬行器內(nèi)鎖相環(huán)的環(huán)路濾波器濾除爬行器內(nèi)鎖相環(huán)的鑒相器輸出的誤差電壓中的噪聲與干擾成分，并形成壓控振蕩器的控制電壓，所述控制電壓作用于壓控振蕩器，由壓控振蕩器輸出加載到載波頻率信號上的模擬視頻信號，振蕩器輸出的加載到載波頻率信號上的模擬視頻信號通過電纜傳輸?shù)街骺仄鳎凰鲋骺仄鲀?nèi)鎖相環(huán)的鑒相器鑒別輸入的通訊控制信號與參考鑒相電平之間的相位差，并輸出誤差電壓；主控制器內(nèi)鎖相環(huán)的環(huán)路濾波器濾除主控制器內(nèi)鎖相環(huán)的鑒相器輸出的誤差電壓中的噪聲與干擾成分，形成壓控振蕩器的控制電壓；所述控制電壓作用于所述主控制器內(nèi)鎖相環(huán)的壓控振蕩器上，壓控振蕩器輸出頻移鍵控信號，所述頻移鍵控信號經(jīng)過電纜傳輸至爬行器，所述頻移鍵控信號在爬行器內(nèi)的調(diào)制解調(diào)器進行解調(diào)成通訊控制信號。所述電纜為二芯電纜線，主控制器與爬行器之間通過二芯線進行信號的。首先使用鎖相環(huán)技術(shù)實現(xiàn)載波頻率信號的合成，所述載波頻率信號的頻率根據(jù)傳輸信號的帶寬來決定，然后再把模擬視頻信號調(diào)制在載波頻率信號上；通訊控制信號也是通過鎖相環(huán)加載FSK (頻移鍵控)調(diào)制解調(diào)技術(shù)，把通訊控制信號通過FSK發(fā)送到載波鏈路，模擬視頻信號以及通訊控制信號同時加至載波頻點后，把信號再進行放大，選頻處理，然后通過電容耦合到直流電源上，這樣三種信號就很完美的整合了一起，然后通過二芯電纜進行傳輸。本實用新型的有益效果是:在采用二芯電纜完成電源信號、模擬視頻信號及通訊控制信號的傳輸，電纜的重量顯著減輕，電纜的外徑減小，爬行器在管道工作時，拖著電纜前進時，摩擦力減小，由此爬行器電機功率小，節(jié)省了設(shè)備成本，同時也降低了整機功率，節(jié)約電能。電纜重量減小，電纜外徑變小，可以使得電纜盤的設(shè)計更佳小巧，更便于攜帶；使用二芯線電纜的成本會更低，二芯電纜線傳輸電源視頻信號及控制信號方法在管道內(nèi)窺檢測設(shè)備中的使用具有十分重要的意義。

圖1為本實用新型一種二線制傳輸信號的地下管道內(nèi)窺檢測設(shè)備鎖相環(huán)合成頻率的原理框圖；圖2為本實用新型一種二線制傳輸信號的地下管道內(nèi)窺檢測設(shè)備的模擬視頻信號加載至載波上的原理框圖；圖3為本實用新型一種二線制傳輸信號的地下管道內(nèi)窺檢測設(shè)備的鎖相環(huán)加載通訊控制信號的原理框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。如圖1所示，使用鎖相環(huán)實現(xiàn)12MHZ頻率信號的合成，首先由參考頻率源提供一個參考頻率，此參考頻率通過鑒相器鑒別相位差后，由鑒相器輸出誤差電壓，所述誤差電壓通過環(huán)路濾波器濾除其中的噪聲和干擾成分，然后得到壓控電壓，壓控電壓作用于壓控振蕩器上，壓控振蕩器輸出的頻率經(jīng)程序分頻器M次分頻后傳遞給鑒相器，得到的輸出電壓為M與參考頻率的乘積；由此參考頻率導(dǎo)出一個或多個輸出頻率，頻率的穩(wěn)定度和準確度與參考頻率是一致的。如圖2所示，模擬視頻信號加載至12MHZ頻率信號的頻點上，模擬視頻信號通過鑒相器，鑒相器通過對模擬視頻信號和壓控振蕩器輸出的的比較信號相位進行比較，并且輸出誤差電壓，此誤差電壓經(jīng)過環(huán)路濾波器濾除噪聲和干擾成分，并通過環(huán)路濾波器輸出控制電壓，控制電壓通過壓控振蕩器進行處理，然后由壓控振蕩器輸出輸出信號，此輸出信號就是與模擬視頻信號在鑒相器中進行相位比較的比較信號當壓控振蕩器輸出的振蕩頻率與環(huán)路輸入信號的頻率相等時環(huán)路被鎖定。圖3為直接頻移法產(chǎn)生FSK調(diào)制信號的原理圖，直接頻移法是用數(shù)字調(diào)制信號直接改變壓控振蕩器的振蕩頻率，當壓控振蕩器的電壓控制在一定的范圍內(nèi)，壓控振蕩器的振蕩頻率為ω(t);數(shù)字調(diào)制信號內(nèi)容即是通訊控制信號由單片機或智能CPU產(chǎn)生，數(shù)字調(diào)制信號加至鎖相環(huán)的鑒相器的輸入端，與參考鑒相電平進行鑒相，產(chǎn)生誤差電壓，環(huán)路濾波器濾除誤差電壓中的高頻分量，形成壓控振蕩器的控制電壓，定時元件作用于壓控振蕩器上，所述定時元件可為晶振，用晶振作為環(huán)路中頻率的基準，壓控振蕩器的振蕩頻率隨控制電壓變化而變化，從而完成FSK的調(diào)制；由此通訊控制信號經(jīng)過直接頻移法產(chǎn)生FSK調(diào)制，經(jīng)過二芯電纜傳輸后，在接收端再進行解調(diào)，把解調(diào)信號直接送入單片機或智能CPU進行處理，再輸出解調(diào)后的各種命令信號。模擬視頻信號以及通訊控制信號同時加至載波頻點后，把信號再進行放大，選頻處理，然后通過電容耦合到直流電源DC48V上，然后通過二芯電纜線進行信號的傳輸，這樣三種信號就很完美的整合了一起。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種二線制傳輸信號的地下管道內(nèi)窺檢測設(shè)備，其特征在于:包括主控制器、電纜、爬行器、探測鏡頭，所述探測鏡頭位于爬行器上，所述主控制器通過電纜與爬行器之間傳遞模擬視頻信號、通訊控制信號，所述主控制器和爬行器內(nèi)分別設(shè)有鎖相環(huán)， 所述爬行器上的探測鏡頭探測到的模擬視頻信號加載到所述爬行器內(nèi)鎖相環(huán)合成的載波頻點上，再經(jīng)過電纜傳輸給主控器； 所述主控器發(fā)出的通訊控制信號通過主控器內(nèi)鎖相環(huán)加載的頻移鍵控信號發(fā)送到主控器內(nèi)鎖相環(huán)合成的載波鏈路上，再經(jīng)過電纜傳輸給爬行器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二線制傳輸信號的地下管道內(nèi)窺檢測設(shè)備，其特征在于:所述鎖相環(huán)包括鑒相器、環(huán)路濾波器和壓控振蕩器， 所述模擬視頻信號和爬行器內(nèi)鎖相環(huán)合成的載波頻率信號分別輸入到爬行器內(nèi)鎖相環(huán)的鑒相器，爬行器內(nèi)鎖相環(huán)的鑒相器鑒別所述模擬視頻信號和載波頻率信號之間的相位差并輸出誤差電壓，通過爬行器內(nèi)鎖相環(huán)的環(huán)路濾波器濾除爬行器內(nèi)鎖相環(huán)的鑒相器輸出的誤差電壓中的噪聲與干擾成分，并形成壓控振蕩器的控制電壓，所述控制電壓作用于壓控振蕩器，由壓控振蕩器輸出加載到載波頻率信號上的模擬視頻信號，振蕩器輸出的加載到載波頻率信號上的模擬視頻信號通過電纜傳輸?shù)街骺仄鳎? 所述主控器內(nèi)鎖相環(huán)的鑒相器鑒別輸入的通訊控制信號與參考鑒相電平之間的相位差，并輸出誤差電壓；主控制器內(nèi)鎖相環(huán)的環(huán)路濾波器濾除主控制器內(nèi)鎖相環(huán)的鑒相器輸出的誤差電壓中的噪聲與干擾成分，形成壓控振蕩器的控制電壓；所述控制電壓作用于所述主控制器內(nèi)鎖相環(huán)的壓控振蕩器上，壓控振蕩器輸出頻移鍵控信號，所述頻移鍵控信號經(jīng)過電纜傳輸至爬行器，所述頻移鍵控信號在爬行器內(nèi)的調(diào)制解調(diào)器進行解調(diào)成通訊控制信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種二線制傳輸信號的地下管道內(nèi)窺檢測設(shè)備，其特征在于:所述電纜為二芯電纜線。
專利摘要本實用新型涉及一種二線制傳輸信號的地下管道內(nèi)窺檢測設(shè)備，包括主控制器、電纜、爬行器、鏡頭，所述鏡頭位于爬行器上，所述主控制器通過電纜與爬行器之間傳遞電源信號、視頻模擬信號和通訊控制信號，所述的電纜為二芯電纜線，所述主控制器和爬行器內(nèi)分別設(shè)有鎖相環(huán)，所述電源信號、視頻模擬信號和通訊控制信號通過鎖相環(huán)信號處理經(jīng)過二芯線進行傳輸，在采用二芯電纜完成電源信號、模擬視頻信號及通訊控制信號的傳輸，電纜的重量顯著減輕，電纜的外徑減小，爬行器在管道工作時，拖著電纜前進時，摩擦力減小，由此爬行器電機功率小，節(jié)省了設(shè)備成本，同時也降低了整機功率，節(jié)約電能。
文檔編號H03L7/099GK203014776SQ20132000641
公開日2013年6月19日 申請日期2013年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月7日
發(fā)明者桑祥貴 申請人:武漢特瑞升電子科技有限公司