CN107346131A - 巡检机器人主控***参数测试及性能检测平台 - Google Patents

巡检机器人主控***参数测试及性能检测平台 Download PDF

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李云
王崇印
郭建峰
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0208—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the configuration of the monitoring system
    • G05B23/0213—Modular or universal configuration of the monitoring system, e.g. monitoring system having modules that may be combined to build monitoring program; monitoring system that can be applied to legacy systems; adaptable monitoring system; using different communication protocols

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Abstract

本发明公开了一种巡检机器人主控***参数测试及性能检测平台，该平台由工控一体机、嵌入式主板、超高频读写器（RFID）、RS232/485隔离转换器、交换机、云台摄像机、视频服务器、拾音器、红外热像仪、音频放大板、扬声器、驱动器、电机、传感器、开关电源、电池和充电器组成，工控一体机、嵌入式主板和交换机负责数据采集、存储、数据交换传输、图像处理等，同时将各参数信息在工控一体机的显示器上显示出来。该平台可对巡检机器人主控***的核心器件实验数据和图像进行监视，嵌入式主板中出现的问题都能在工控一体机上显示出来，便于进行更改，具有安全可靠、监视到位、控制简单、使用方便等特点。

Description

巡检机器人主控***参数测试及性能检测平台
技术领域
本发明涉及一种机器人测试及性能检测的设备，具体说是一种巡检机器人主控***参数测试及性能检测平台。
背景技术
目前，城市地下综合管廊集市政、电力、通讯、燃气、供水排水等各种管线于一处，是城市道路地下空间的一个集约化遂道，运行情况极其复杂。煤矿井下的胶带机运输***、中央泵房控制***、集中供电***和石油化工的危化场站更是处在高危的环境中，巡检人员难以完全实时掌握运行工况，定点监测容易出现盲区，并且巡检人员长期处在高危的工作环境中，劳动强度大，巡检效率低。巡检机器人作为特种机器人的一种，在巡检工作中发挥的作用越来越大，可以大大降低巡检人员工作的危险性，把巡检人员从重复枯燥的劳动工作中解脱出来。巡检机器人可搭载轮式、轨道式、履带式行走平台、检测平台、供电平台、通信平台、远程监控平台，同时结合数据服务器以及各种智能传感器等，可实现任何高危环境下对设备不间断的智能巡检，有效地解决了巡检人员在上述场所面临的人身安全、数据信息采集不足等问题。巡检机器人主控***是巡检机器人的重要组成部分，其主控***内所用的嵌入式主板是主控***的核心器件，在巡检机器人中起着至关重要的作用，这个器件一旦出现问题，则使巡检机器人出现致命故障，不能完成巡检任务，造成财产的损失。因此，在巡检机器人的生产制造过程中，对巡检机器人主控***内的嵌入式主板进行参数测试及性能检测，确保巡检机器人的各个性能正常工作是非常必要的。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种巡检机器人主控***参数测试及性能检测平台。该平台由工控一体机（1）、嵌入式主板（2）、RFID（即超高频读写器）（3）、隔离转换器（4）、交换机（5）、云台摄像机（6）、视频服务器（7）、拾音器（8）、红外热像仪（9）、音频放大板（10）、扬声器（11）、驱动器（12）、电机（13）、传感器（14）、开关电源（15）、电池（16）和充电器（17）组成，隔离转换器（4）为RS232/485隔离转换器，充电器（17）采用36VDC充电器。
工控一体机（1）的网口与交换机（5）的网口相连接，交换机（5）的网口还同时与嵌入式主板（2）、云台摄像机（6）和视频服务器（7）的网口相连接，嵌入式主板（2）上的H\L通讯接口与电机驱动器（12）上的H\L通讯接口相连接；嵌入式主板（2）上设有三个二位的A+B-通讯接口，分别与隔离转换器（4）、红外热像仪（9）和传感器（14）上的A+B-通讯接口相连接；RFID（3）上的三位Rx\Tx\GND接口与隔离转换器（4）上的三位Rx\Tx\GND通讯接口相连接，视频服务器（7）上共有三个同轴电缆接口，分别与拾音器（8）、红外热像仪（9）和音频放大板（10）上的同轴电缆接口相连接，音频放大板（10）与扬声器（11）相连接，开关电源（15）与电池（16）相连接，电池（16）与充电器（17）相连接。
嵌入式主板（2）和交换机（5）是巡检机器人主控***参数测试及性能检测平台的核心器件，负责数据采集、存储、数据交换传输、图像处理等，同时将各参数信息通过各通讯接口传送到各个执行和显示部位，在工控一体机（1）上实时进行数据、图像和报警显示。
该发明的有益效果是：该平台可全程对巡检机器人主控***参数测试及性能检测平台核心器件的检测数据和图像进行监视，嵌入式计算机电路板（2）和交换机（5）中各个部位出现的问题都能在工控一体机（1）上显示出来，便于进行更改，具有安全可靠、监视到位、控制简单、使用方便等特点。
附图说明
图1为巡检机器人主控***参数测试及性能检测平台连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图1及实施例详述本发明。
本发明巡检机器人主控***参数测试及性能检测平台，该平台由工控一体机（1）、嵌入式主板（2）、RFID（即超高频读写器）（3）、隔离转换器（4）、交换机（5）、云台摄像机（6）、视频服务器（7）、拾音器（8）、红外热像仪（9）、音频放大板（10）、扬声器（11）、驱动器（12）、电机（13）、传感器（14）、开关电源（15）、电池（16）和充电器（17）组成。隔离转换器（4）为RS232/485隔离转换器，充电器（17）采用36VDC充电器。
本发明各个部分的连接如下：
电网供给本发明单相AC220V电源，供电电源首先与充电器（17）相连接，给电池（16）充电，电池（16）与开关电源（15）的输入相连接，为本发明提供所需的直流36V、24V、12V和5V电源。
电池（16）的正负极与驱动器（12）相连接，给驱动器（12）提供电源电压。开关电源（15）输出DC24V、12V和5V电压，分别给工控一体机（1）、嵌入式主板（2）、云台摄像机（6）、电机（13）和传感器（14）提供24V电源电压，为嵌入式主板（2）提供12V和5V电源电压，同时为RFID（3）、交换机（5）、视频服务器（7）、拾音器（8）、红外热像仪（9）和音频放大板（10）提供12V电源电压。
工控一体机（1）通过网口与交换机（5）相连接，交换机（5）还同时通过网口与嵌入式主板（2）、云台摄像机（6）和视频服务器（7）相连接，嵌入式主板（2）上的H\L通讯接口与电机驱动器（12）上的H\L通讯接口相连接，嵌入式主板（2）上有三个二位的A+B-通讯接口，分别与隔离转换器（4）、红外热像仪（9）和传感器（14）上的A+B-通讯接口相连接， RFID（超高频读写器）（3）上有一个三位Rx\Tx\GND接口与隔离转换器（4）上的一个三位Rx\Tx\GND通讯接口相连接，进行数据采集、读取、存储、数据交换，图像传输、实时数据显示、控制驱动器电机工作。
视频服务器（7）首先通过三个同轴电缆接口，分别与拾音器（8）、红外热像仪（9）和音频放大板（10）上的同轴电缆接口相连接，其次通过网口与交换机（5）相连接，同时音频放大板（10）与扬声器（11）相连接，用于将放大后的音频信号传递给扬声器（11），使声音更加宏亮；交换机（5）通过网口与工控一体机（1）相连接，将图像信息实时清晰的传输给工控一体机（1），在工控一体机（1）上显示出来。
本发明的工作流程如下：
合上供电电源，给36VDC充电器（17）供电，36VDC充电器（17）的输出接至36VDC电池（16），给36V电池充电，当充电完毕后，即使是切断供电电源，也能保证开关电源（15）的输入端有36VDC的电压，输出端将有DC24V、DC12V和DC5V电压输出，分别给工控一体机（1）、嵌入式主板（2）、RFID（3）、隔离转换器（4）、交换机（5）、云台摄像机（6）、视频服务器（7）、拾音器（8）、红外热像仪（9）、音频放大板（10）、扬声器（11）、驱动器（12）、电机（13）和传感器（14）提供电源电压。
工控一体机（1）通过网口与交换机（5）相连接，交换机（5）还同时通过网口与嵌入式主板（2）、云台摄像机（6）和视频服务器（7）相连接，嵌入式主板（2）上的H\L通讯接口与驱动器（12）上的H\L通讯接口相连接，嵌入式主板（2）上有三个二位的A+B-通讯接口，分别与隔离转换器（4）、红外热像仪（9）和传感器（14）上的A+B-通讯接口相连接，RFID（超高频读写器）（3）上有一个三位Rx\Tx\GND接口与隔离转换器（4）上的一个三位Rx\Tx\GND通讯接口相连接，进行数据采集、读取、存储、数据交换，图像传输、实时数据显示、控制驱动器和电机工作，使巡检机器人主控***能够搭载轮式、轨道式、履带式行走平台，从而控制巡检机器人做出前进、后退、转弯的动作。同时通过网口实现云台摄像机全方位360度的旋转，记录和收集图像。嵌入式主板（2）通过A+B-通讯接口与传感器（14）相连接，使巡检机器人躲避行走过程中的障碍。视频服务器（7）首先通过三个同轴电缆接口，分别与拾音器（8）、红外热像仪（9）和音频放大板（10）上的同轴电缆接口相连接，其次通过网口与交换机（5）相连接，音频放大板（10）与扬声器（11）相连接，用于将放大后的音频信号传递给扬声器（11），使声音更加宏亮。交换机（5）通过网口与工控一体机（1）相连接，将图像信息实时清晰的传输给工控一体机（1），在工控一体机（1）上显示出来，最终以清晰的图像和数字的形式在工控一体机的屏幕上呈现出来。观察工控一体机屏幕上显示来的数据和图像，如果正确无误，则巡检机器人主控***参数测试正确，如有问题，则检查并进行改正，直至数据完全正确为止，巡检机器人主控***参数测试及性能检测全程结束。

Claims (2)

1.一种巡检机器人主控***参数测试及性能检测平台，其特征在于：该平台由工控一体机（1）、嵌入式主板（2）、RFID（即超高频读写器）（3）、隔离转换器（4）、交换机（5）、云台摄像机（6）、视频服务器（7）、拾音器（8）、红外热像仪（9）、音频放大板（10）、扬声器（11）、驱动器（12）、电机（13）、传感器（14）、开关电源（15）、电池（16）和充电器（17）组成；充电器（17）给电池（16）充电，电池（16）与开关电源（15）的输入相连接，电池（16）的正负极与驱动器（12）相连接，开关电源（15）输出DC24V、12V和5V电压，分别给工控一体机（1）、嵌入式主板（2）、云台摄像机（6）、电机（13）和传感器（14）提供24V电源电压，为嵌入式主板（2）提供12V和5V电源电压，为RFID（3）、交换机（5）、视频服务器（7）、拾音器（8）、红外热像仪（9）和音频放大板（10）提供12V电源电压；工控一体机（1）通过网口与交换机（5）相连接，交换机（5）通过网口与嵌入式主板（2）、云台摄像机（6）和视频服务器（7）相连接，嵌入式主板（2）上的H\L通讯接口与电机驱动器（12）上的H\L通讯接口相连接，嵌入式主板（2）的A+B-通讯接口，分别与隔离转换器（4）、红外热像仪（9）和传感器（14）的A+B-通讯接口相连接， RFID（3）的Rx\Tx\GND接口与隔离转换器（4）的Rx\Tx\GND接口相连接；视频服务器（7）通过同轴电缆接口分别与拾音器（8）、红外热像仪（9）和音频放大板（10）相连接，通过网口与交换机（5）相连接；音频放大板（10）与扬声器（11）相连接，交换机（5）通过网口与工控一体机（1）相连接。
2.根据权利要求1所述一种巡检机器人主控***参数测试及性能检测平台，其特征在于：所述电池（16）为DC36V电池，隔离转换器（4）为RS232/485隔离转换器，充电器（17）采用36VDC充电器。
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