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燃气管道自铺设以后，由于各种因素（如老化，腐蚀等）导致燃气泄漏，引发巨大安全事故。为此，对服役中的燃气管道进行检修显得尤为重要。在众多燃气管道修复技术中，翻转内衬法(CIPP)修复技术相对其它管道修复技术具有更好的流动性、更小的破坏性和更短的施工时间等优点。本文针对CIPP修复技术中一项核心设备——管内切割机器人测控系统开展深入研究，开发出以工控机为上位机、STM32F103ZET为下位机、基于RS485通信的CIPP管内切割机器人测控系统。本文主要内容如下: (1)CIPP管内切割机器人测控系统总体方案设计。根据切割机器人的实际工作情况及测控系统的功能需求，在分析现有的测控系统基础之上，制定管内切割机器人测控系统总体方案，该方案采用模块化设计，模块之间通信采用RS485集线器统一管理，可极大提高测控系统稳定性。上位机采用工控机，下位机采用STM32，均支持C/C++编程，功能可扩展性强。 (2)CIPP管内切割机器人测控系统硬件设计。硬件设计部分综合考虑抗干扰、通信稳定、布线便捷等方面因素，完成切割机器人控制柜电路、基于STM32F103ZET核心控制板外围电路及RS485通信具体方案设计。通信采用双路RS485，将控制信号与数据采集信号分离，可大幅提高测控系统通信效率。采用独立供电方式且电源之间采用电源滤波器进行隔离，可极大提高管内切割机器人测控系统鲁棒性。 (3)CIPP管内切割机器人测控系统软件设计。测控系统软件包含上位机软件和下位机软件。上位机综合考虑系统稳定性、操作便捷、快速响应等方面因素，基于Ubuntu17.04系统，Qt5.10工具包，实现整个切割机器人的控制流程。下位机综合考虑实时性、资源有效利用、抗干扰等方面因素，基于μC/OSⅢ实时操作系统，实现周边传感器的信号采集与控制，并引入Taylor级数和最小二乘法对STM32控制步进电机加减速进行优化，可以将运算效率提高4.8倍。 (4)CIPP管内切割机器人调试与实验研究。完成整个系统的安装，在管道中进行联机调试，引入Modbus通信错误响应机制，可将单位时间通信准确率提升至100％。同时引入Hough变换技术，辅助管内切割机器人对管口进行智能定位，可减少人工定位管口时间，提高管内切割机器人工作效率。对管内切割机器人进行定位、切割实验，通过数据采集，结果表明本系统满足设计要求。