CN110753207A - 智能专责监护机器人 - Google Patents

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苏海南
李君明
陈润晶
于鑫
杨森
赵政言
栾昱
官志鹏
闫民
张涤秋
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State Grid Corp of China SGCC
State Grid Liaoning Electric Power Co Ltd
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State Grid Corp of China SGCC
State Grid Liaoning Electric Power Co Ltd
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
    • H04N7/183—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast for receiving images from a single remote source
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/16—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places in electrical installations, e.g. cableways
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
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Abstract

智能专责监护机器人，包括头部、躯干、手臂和腿部，头部与躯干顶部活动连接，躯干两侧上部与手臂活动连接，躯干两侧下部与腿部活动连接，其特征在于头部通过多角度旋转及伸缩脖颈关节与躯干活动连接，头部设置有观测报警装置，头部内设置有监控单元分别与观测报警装置、躯干、手臂和腿部电连接。反应迅速、灵敏度高、安全可靠，警示效果明显，适应地形广，降低人为因素产生的安全隐患，成本低，无需人工，采用自动的方式，实现作业现场360度无死角监视，记录作业全过程、加强专责监护人安全职责，实时将作业全过程信息上传计算机后台，同时为日后提供有效作业相关信息，对于多个专业部门或多个作业组现场作业提供更可靠的作业全过程管控。

Description

智能专责监护机器人
技术领域
本发明涉及电力现场作业安全领域，尤其涉及智能专责监护机器人。
背景技术
电力***中66kV及以上电压等级变电站进行综合大检修或者例行检修试验计划时（以电气试验专业为例子），作业现场会有多个专业、多个作业组同时现场作业，专责监护人对多个作业组监护相对不够充分，对多个作业组同时作业满足不了专责监护人的安全职责，而安全管理的本质是风险管理，人的不安全行为、物的不安全状态和环境的不安全因素总是客观存在，这些危险因素暴露在现场作业中，就构成了安全风险，一旦失控就可能导致安全事故的发生。现场作业人员安全习惯、安全技能参差不齐，不安全行为表现具有突发性、偶然性，如何有效地对现场作业进行监督工作显得尤为重要。
运用物联网技术实现电力生产现场作业的全过程管控，加强专责监护人在作业现场的安全监督管理，确保作业过程中人员和设备的安全，使安全生产风险可控、在控、能控。因此，借助当前先进的人工智能技术、安全警示雷达等技术实现作业现场、后台安全管理平台等不同管理单元的互联互通，实现现场作业的全过程监管，在提高安全生产管理水平的同时，尽可能的减小工作量，提高工作效率。近年来，随着新建变电站和农网改造工程的加快推进，作业性违章和装置性违章为高发性违章行为，现有专责监护人的作用并没有杜绝作业人员习惯性违章行为，流程管理上存在漏洞，没有全方位辐射到生产现场，为安全生产提出新的探索。
综上所述，为了提升现场作业安全系数，降低人为因素产生的安全隐患，低成本解决人力专责监护的安全风险隐患、多个作业组工作繁重、警示效果不明显、移动网络覆盖不全，信息无法实时上传等问题。研发智能专责监护机器人，实现360度无死角监护。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了智能专责监护机器人，其技术方案如下：
智能专责监护机器人，包括头部、躯干、手臂和腿部，头部与躯干顶部活动连接，躯干两侧上部与手臂活动连接，躯干两侧下部与腿部活动连接，其特征在于头部通过多角度旋转及伸缩脖颈关节与躯干活动连接，头部设置有观测报警装置，头部内设置有监控单元分别与观测报警装置、躯干、手臂和腿部电连接。
观测报警装置由设置在头部前端的可远程观测的广角摄像头，以及环绕其设置的安全指示灯组成。
头部顶端设置有紧急停止开关，与监控单元电连接，用以使机器人停止工作。
手臂为具有伸缩功能的机械臂，通过多角度旋转关节与躯干活动连接，伸缩功能的机械臂前端通过绝缘套管与具有验电功能的可操控机械手连接。
躯干内设置有灭火消防储存室通过管路与设置在伸缩功能的机械臂前部的连接消防室的灭火喷嘴连通。
腿部为适应极端地形旋转履带，通过适应极端地形可旋转滚轮活动连接。
适应极端地形旋转履带为三角形结构，适应极端地形可旋转滚轮设置其中心位置。
监控单元以单片机控制单元为核心，分别电连接感应单元、报警单元和语音单元组成。
躯干内设置有电源装置，用以提供能源。
与现有技术相比，本发明的有益效果：反应迅速、灵敏度高、安全可靠，警示效果明显，适应地形广，能提升现场作业安全系数，降低人为因素产生的安全隐患，成本低，无需人工，采用自动的方式，实现作业现场360度无死角监视，记录作业全过程、加强专责监护人安全职责，实时将作业全过程信息上传计算机后台，同时为日后提供有效作业相关信息，对于多个专业部门或多个作业组现场作业提供更可靠的作业全过程管控。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明头部内部结构示意图；
图中：1、可远程观测的广角摄像头，2、紧急停止开关，3、安全指示灯，4、多角度旋转及伸缩脖颈关节，5、多角度旋转关节，6、灭火消防储存室，7、适应极端地形旋转履带，8、适应极端地形可旋转滚轮，9、具有伸缩功能的机械臂，10、连接消防室的灭火喷嘴 ，11、绝缘套管，12、具有验电功能的可操控机械手，13、单片机控制单元，14、感应单元，15、报警单元，16、语音单元。
具体实施方式
以下结合附图及实施例进一步阐明本发明的具体内容：
实施例1
如图1所示，智能专责监护机器人，包括可远程观测的广角摄像头1、紧急停止开关2、安全指示灯3、多角度旋转及伸缩脖颈关节4、多角度旋转关节5、灭火消防储存室6、适应极端地形旋转履带7、适应极端地形可旋转滚轮8、具有伸缩功能的机械臂9、连接消防室的灭火喷嘴10、绝缘套管11、具有验电功能的可操控机械手12等组成。
可远程观测的广角摄像头1的功能是完成现场作业区域360度无死角进行作业监视，对作业现场死角部位，不能全过程监控的区域进行全方位监控。对作业全过程进行记录，为日后提供有效作业相关信息。
紧急停止开关2的功能是现场遭遇突发状况，需立即停止工作或正常工作条件下不能正常停止工作时，可操作该紧急停止开关2，确保智能专责监护机器人安全同时也不影响现场作业。
安全指示灯3的功能是提示作业人员与非作业人员现场作业是带电/安全的状态，当作业现场是有电状态环状指示灯为红色，禁止作业人员或非作业人员靠近带电设备；当作业现场是安全状态指示灯为绿色。
灭火消防储存室6与连接消防室的灭火喷嘴10的功能是现场作业如有火灾发生情况，灭火消防储存室6中的灭火材料通过连接消防室的灭火喷嘴10喷洒出来进行灭火，提升防火安全措施。
适应极端地形旋转履带7和适应极端地形可旋转滚轮8的功能是即使遇见山路地形、碎石地形等复杂情况，也可以保证智能专责监护机器人的正常正常活动，不影响监视范围。
具有伸缩功能的机械臂9与具有验电功能的可操控机械手12、绝缘套管11连接，可以协助作业人员进行验电、放电、拆除接地线等操作，确保作业过程安全无电。具有伸缩功能的机械臂9可以随时制止作业人员与非作业人员违章作业或进入带电作业区域。
实施例2
如图2所示，单片机控制单元13主要功能是将感应单元14、报警单元15、语音单元16集成在一起，将有效作业相关信息保存并上传至后台服务器。
感应单元14的功能是（以电气试验专业为例）试验人员及其他非试验人员进入到安全警示距离1m范围内进行告警，一旦接收到人体感应信号，语音单元16将进行持续告警。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.智能专责监护机器人，包括头部、躯干、手臂和腿部，头部与躯干顶部活动连接，躯干两侧上部与手臂活动连接，躯干两侧下部与腿部活动连接，其特征在于头部通过多角度旋转及伸缩脖颈关节（4）与躯干活动连接，头部设置有观测报警装置，头部内设置有监控单元分别与观测报警装置、躯干、手臂和腿部电连接。
2.根据权利要求1所述的智能专责监护机器人，其特征在于观测报警装置由设置在头部前端的可远程观测的广角摄像头（1），以及环绕其设置的安全指示灯（3）组成。
3.根据权利要求1所述的智能专责监护机器人，其特征在于头部顶端设置有紧急停止开关（2），与监控单元电连接，用以使机器人停止工作。
4.根据权利要求1所述的智能专责监护机器人，其特征在于手臂为具有伸缩功能的机械臂（9），通过多角度旋转关节（5）与躯干活动连接，伸缩功能的机械臂（9）前端通过绝缘套管（11）与具有验电功能的可操控机械手（12）连接。
5.根据权利要求1或4所述的智能专责监护机器人，其特征在于躯干内设置有灭火消防储存室（6）通过管路与设置在伸缩功能的机械臂（9）前部的连接消防室的灭火喷嘴（10）连通。
6.根据权利要求1所述的智能专责监护机器人，其特征在于腿部为适应极端地形旋转履带（7），通过适应极端地形可旋转滚轮（8）活动连接。
7.根据权利要求6所述的智能专责监护机器人，其特征在于适应极端地形旋转履带（7）为三角形结构，适应极端地形可旋转滚轮（8）设置其中心位置。
8.根据权利要求1所述的智能专责监护机器人，其特征在于监控单元以单片机控制单元（13）为核心，分别电连接感应单元（14）、报警单元（15）和语音单元（16）组成。
9.根据权利要求1所述的智能专责监护机器人，其特征在于躯干内设置有电源装置，用以提供能源。
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