CN110866993A - 一种智能轨道巡检机器及其方法 - Google Patents

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Abstract

一种智能轨道巡检机器及其方法,智能轨道巡检机器包括站内终端、巡检机器和滑触线导轨，所述的巡检机器包括巡检机器本体、巡检机器伸缩杆和巡检机器摄像头，所述的巡检机器摄像头上设置有可见光视频监控、红外摄像头、高清摄像头和对讲***，巡检机器摄像头的两侧分别设置超声波传感器和暂态地电波；本发明将巡检轨道设置于室内的空中，巡检机器可以横向和竖向运动，即可以对室内环境进行全方位的监测，还能在数据超限时报警，远程控制命令下达，完成对设备的运行状态和工作参数的实时监测和远程控制，提高了工作效率。

Description

一种智能轨道巡检机器及其方法
技术领域
本发明属于巡检机器技术领域，具体涉及一种智能轨道巡检机器及其方法。
背景技术
室内电力设备的正常运行至关重要。室内电力设备一方面需要有足够的可靠性，另一方面也需要及时检测以便发现并检修存在潜在隐患的设备，确保***正常运行。室内电力设备的实时检测对保证其可靠安全运行有重要意义。采用轨道式机器人可方便灵活地对室内设备进行实时检测，了解设备的运行状态。
室内电力设备往往分列分层排列，根据规格不同每一列的总高度不同。通常情况下需要对室内电力设备的温度进行实时监测。除温度监测外，还需要对设备外观、破损、噪声和仪表数据进行监测。
现有技术中的室内轨道式智能巡检机器人所行走的轨道，均是安装在室内墙壁上的，安装在墙壁上的轨道会限制巡检机器人的行走路径，也会限制巡检的范围，不能实现室内全方位的全面巡检。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种智能轨道巡检机器及其方法。
本发明采用的技术方案为：
一种智能轨道巡检机器，包括站内终端、巡检机器和滑触线导轨，所述的巡检机器包括巡检机器本体、巡检机器伸缩杆和巡检机器摄像头，所述的巡检机器摄像头上设置有可见光视频监控、红外摄像头、高清摄像头和对讲***，巡检机器摄像头的两侧分别设置超声波传感器和暂态地电波。
所述的巡检机器摄像头为360°全景摄像头。
所述的站内终端位于室内的一角，室内放置三个开关柜，滑触线导轨在室内围绕三个开关柜呈一条线排布，且在滑触线导轨的两端连接处设置站内终端，滑触线导轨与巡检机器本体相连接。
所述的滑触线导轨的顶部通过轨道连接杆与横向支撑杆相连接，横向支撑杆通过竖直支撑杆与天花板相连接，轨道连接杆与滑触线导轨是相互垂直的，横向支撑杆的空间排布与滑触线导轨的空间排布相一致，横向支撑杆与滑触线导轨是相互平行设置的。
所述的竖直支撑杆与横向支撑杆之间通过卡扣相连接，轨道连接杆与横向支撑杆、滑触线导轨之间均通过卡扣相连接。
所述的巡检机器本体中设置有控制芯片，控制芯片通过无线收发模块二与站内终端相连接，站内终端分别与水泵、空调、报警器、风机、移动终端相连接，控制芯片通过无线收发模块一与感应***相连接，感应***包括水位传感器、温湿度传感器、烟雾传感器和有害气体传感器。
一种如上所述的智能轨道巡检机器的使用方法，巡检机器本体在滑触线轨道上的伺服电机的作用下开始沿着滑触线轨道滑动，在移动过程中，可见光视频监控、红外摄像头、超声波传感器、暂态地声波以及高清摄像头会对其移动过程中的环境信息进行采集，并传到控制芯片中，控制芯片通过无线收发模块二传递给站内终端，站内终端对采集到的信息进行分析；同时位于环境中的感应***也会将采集到的信息通过无线收发模块一传递给控制芯片，控制芯片再将这些信息通过无线收发模块二传递给站内终端，由站内终端进行最后的统一分析比对，当比对后的结果有异常时，站内终端控制相应的水泵、空调或风机的继电器模块且同时通过报警器报警，并将信息传递给移动终端。
所述的移动终端包括手机、平板电脑、笔记本和车载电脑。
所述的感应***指的是温湿度传感器、烟雾传感器、水位传感器和有害气体传感器。本发明的有益效果是：本发明将巡检轨道设置于室内的空中，巡检机器可以横向和竖向运动，即可以对室内环境进行全方位的监测，还能在数据超限时报警，远程控制命令下达，完成对设备的运行状态和工作参数的实时监测和远程控制，提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明的巡检机器的结构示意图。
图2为本发明的巡检机器摄像头的结构示意图。
图3为本发明的滑触线轨道的俯视图。
图4为本发明的滑触线轨道的侧视图。
图5为本发明的电路原理图。
图中，1、巡检机器本体，2、巡检机器伸缩杆，3、巡检机器摄像头，4、可见光视频监控，5、超声波传感器，6、对讲***，7、高清摄像头，8、暂态地电波，9、红外摄像头，10、开关柜，11、站内终端，12、滑触线导轨，13、竖直支撑杆，14、横向支撑杆，15、轨道连接杆，16、烟雾传感器，17、水位传感器，18、感应***，19、有害气体传感器，20、无线收发模块一，21、控制芯片，22、无线收发模块二，23、水泵，24、空调，25、报警器，26、风机，27、移动终端，28、温湿度传感器。
具体实施方式
如图1-图5所示，一种智能轨道巡检机器，包括站内终端11、巡检机器和滑触线导轨12，所述的巡检机器包括巡检机器本体1、巡检机器伸缩杆2和巡检机器摄像头3，所述的巡检机器摄像头3上设置有可见光视频监控4、红外摄像头9、高清摄像头7和对讲***6，巡检机器摄像头3的两侧分别设置超声波传感器5和暂态地电波8。
所述的巡检机器摄像头3为360°全景摄像头。
所述的站内终端11位于室内的一角，室内放置三个开关柜10，滑触线导轨12在室内围绕三个开关柜10呈一条线排布，且在滑触线导轨10的两端连接处设置站内终端11，滑触线导轨12与巡检机器本体1相连接。
所述的滑触线导轨12的顶部通过轨道连接杆15与横向支撑杆14相连接，横向支撑杆14通过竖直支撑杆13与天花板相连接，轨道连接杆15与滑触线导轨12是相互垂直的，横向支撑杆14的空间排布与滑触线导轨12的空间排布相一致，横向支撑杆14与滑触线导轨12是相互平行设置的。
所述的竖直支撑杆13与横向支撑杆14之间是相互垂直的，且通过卡扣相连接，轨道连接杆15与横向支撑杆14、滑触线导轨12之间均通过卡扣相连接。
所述的巡检机器本体1中设置有控制芯片21，控制芯片21通过无线收发模块二22与站内终端11相连接，站内终端11分别与水泵23、空调24、报警器25、风机26、移动终端27相连接，控制芯片21通过无线收发模块一20与感应***18相连接，感应***18包括水位传感器17、温湿度传感器18、烟雾传感器16和有害气体传感器19。
一种如上所述的智能轨道巡检机器的使用方法，巡检机器本体1在滑触线轨道12上的伺服电机的作用下开始沿着滑触线轨道12滑动，在移动过程中，可见光视频监控4、红外摄像头9、超声波传感器5、暂态地声波8以及高清摄像头7会对其移动过程中的环境信息进行采集，并传到控制芯片21中，控制芯片21通过无线收发模块二22传递给站内终端11，站内终端11对采集到的信息进行分析；同时位于环境中的感应***18也会将采集到的信息通过无线收发模块一20传递给控制芯片21，控制芯片21再将这些信息通过无线收发模块二22传递给站内终端11，由站内终端11进行最后的统一分析比对，当比对后的结果有异常时，站内终端11控制相应的水泵23、空调24或风机26的继电器模块且同时通过报警器25报警，并将信息传递给移动终端27。
所述的移动终端27包括手机、平板电脑、笔记本和车载电脑。
所述的感应***18指的是温湿度传感器28、烟雾传感器16、水位传感器17和有害气体传感器19。
所述的控制芯片21采用单片机、DSP、ARM中任意一种控制芯片。
智能巡检通过机器人搭载的传感设备，结合图像识别、超声波检测、暂态地电波检测、红外测温等手段，实现设备装置在线检测。主要功能包括：
1视频图像识别
通过可见光视频监视实现对各站所远程实时的可视化监控，并能够结合图像处理模块从可见光照片中查找感兴趣区域，提取相关数据，如仪表读数，设备状态。设备状态分析采用模式识别方法，采集大量现场图片进行训练，达到定位和识别设备状态的功能。
2局放检测
采用地电波接触式和超声波手段，获得设备局放情况。软件***具备局放数据自主识别和诊断功能，在局放出现异常情况下可以实时报警，同时数据后台能够对单点检测数据进行历史分析，并进行归档、诊断等功能。
3红外测温
主要对开关柜电流电压致热现场检测，软件***可根据获取到的设备红外图像，自主获取设备温度，并能够对单点检测数据进行历史分析，并进行归档、诊断等功能。
智能巡检机器人设计尺寸是780*250*1100mm，升降行程1600mm；安装轨道下沿离地间隙2500mm，设备安装具有便捷、稳定、可靠等特点，无需任何物理连接设备，也不需要安装螺丝固定，直接可以放到导轨上通电运行。
采用吊轨式行走，确保检测精度、避免人员触碰；采用多节升降模块确保对竖直检测面的覆盖；采用三轴分立式云台结构，实现传感器模块在竖直轴和水平轴的转动自由度，保证设备检测位置最优化选取。
运行轨道：智能巡检***的运行轨道由两个部分组成：横向运行轨道与纵向运行轨道。横向运行轨道是指根据配电房的实际结构与布局，部署于配电房柜体上端的滑触线导轨，供巡检机器横向移动；纵向运行轨道是指部署于巡检机器运动平台上的机构即巡检机器伸缩杆，供巡检机器上下移动，以监测柜体上不同高度的探测对象；
供电***：巡检机器的供电***采用24V直流有线不间断供电。
驱动机构：驱动***采用伺服电机驱动，横向驱动机构导向轮与驱动轮相结合，最小过弯半径30厘米、进速度大于0-1米／秒、最长行进距离大于100米，最大巡检时间超过60分钟；纵向驱动机构采用定位精准的伺服电机，在1.6米行程内可精确定位；
控制***：控制***由电机驱动与定位检测***，驱动控制器由专用伺服电机控制***构成，定位检测***由工业位置条码标签或者二维码与扫描仪组成，通过条码或者二维码实现电动***的准确定位。
环境监控***能够对室内的环境状况进行实时监测，并能够根据环境状况与机器人***、自动化设备联动，具体如下：
1温湿度监测
对室内的温湿度进行监测，信息传递信息传递至数据采集终端。当检测到温湿度高于正常指标时，会产生报警并自动开启空调等设备，将温湿度调节到正常范围内；
2有害气体监测
采用分布式设备对站内的SF6、O3等有害气体含量进行监测，信息传递至数据采集终端。当检测到气体浓度高于正常指标时，会产生报警并自动开启风机等设备，将气体排除；
3门禁管理
管理人员可通过***远程控制门禁开关，并对人员出入授权进行远程管理。实现门禁管理主机的现场控制和数据读取。
4水位监测
对室内的电缆沟等易积水区的水位进行监测，信息传递至数据采集终端。当水位高于指标时，启动水泵抽水，***自动报警并通过远程数据中心快速通知相关人员进行处理。
5烟雾监测
对室内的烟雾浓度进行监测，信息传递至数据采集终端。监测到烟雾时立刻告警，并启动风机。同时通过远程数据中心快速通知相关人员进行处理。
6灯光管理
***下发巡检任务时，控制相应场景自动开启灯光。工作人员可通过后台***控制灯光的开关。

Claims (9)

1.一种智能轨道巡检机器，其特征在于：包括站内终端（11）、巡检机器和滑触线导轨（12），所述的巡检机器包括巡检机器本体（1）、巡检机器伸缩杆（2）和巡检机器摄像头（3），所述的巡检机器摄像头（3）上设置有可见光视频监控（4）、红外摄像头（9）、高清摄像头（7）和对讲***（6），巡检机器摄像头（3）的两侧分别设置超声波传感器（5）和暂态地电波（8）。
2.根据权利要求1所述的一种智能轨道巡检机器，其特征在于：所述的巡检机器摄像头（3）为360°全景摄像头。
3.根据权利要求1所述的一种智能轨道巡检机器，其特征在于：所述的站内终端（11）位于室内的一角，室内放置三个开关柜（10），滑触线导轨（12）在室内围绕三个开关柜（10）呈一条线排布，且在滑触线导轨（10）的两端连接处设置站内终端（11），滑触线导轨（12）与巡检机器本体（1）相连接。
4.根据权利要求1所述的一种智能轨道巡检机器，其特征在于：所述的滑触线导轨（12）的顶部通过轨道连接杆（15）与横向支撑杆（14）相连接，横向支撑杆（14）通过竖直支撑杆（13）与天花板相连接，轨道连接杆（15）与滑触线导轨（12）是相互垂直的，横向支撑杆（14）的空间排布与滑触线导轨（12）的空间排布相一致，横向支撑杆（14）与滑触线导轨（12）是相互平行设置的。
5.根据权利要求1所述的一种智能轨道巡检机器，其特征在于：所述的竖直支撑杆（13）与横向支撑杆（14）之间是相互垂直的，且通过卡扣相连接，轨道连接杆（15）与横向支撑杆（14）、滑触线导轨（12）之间均通过卡扣相连接。
6.根据权利要求1所述的一种智能轨道巡检机器，其特征在于：所述的巡检机器本体（1）中设置有控制芯片（21），控制芯片（21）通过无线收发模块二（22）与站内终端（11）相连接，站内终端（11）分别与水泵（23）、空调（24）、报警器（25）、风机（26）、移动终端（27）相连接，控制芯片（21）通过无线收发模块一（20）与感应***（18）相连接，感应***（18）包括水位传感器（17）、温湿度传感器（18）、烟雾传感器（16）和有害气体传感器（19）。
7.一种如权利要求1所述的智能轨道巡检机器的使用方法，其特征在于：巡检机器本体（1）在滑触线轨道（12）上的伺服电机的作用下开始沿着滑触线轨道（12）滑动，在移动过程中，可见光视频监控（4）、红外摄像头（9）、超声波传感器（5）、暂态地声波（8）以及高清摄像头（7）会对其移动过程中的环境信息进行采集，并传到控制芯片（21）中，控制芯片（21）通过无线收发模块二（22）传递给站内终端（11），站内终端（11）对采集到的信息进行分析；同时位于环境中的感应***（18）也会将采集到的信息通过无线收发模块一（20）传递给控制芯片（21），控制芯片（21）再将这些信息通过无线收发模块二（22）传递给站内终端（11），由站内终端（11）进行最后的统一分析比对，当比对后的结果有异常时，站内终端（11）控制相应的水泵（23）、空调（24）或风机（26）的继电器模块且同时通过报警器（25）报警，并将信息传递给移动终端（27）。
8.根据权利要求7所述的一种智能轨道巡检机器的使用方法，其特征在于：所述的移动终端（27）包括手机、平板电脑、笔记本和车载电脑。
9.根据权利要求7所述的一种智能轨道巡检机器的使用方法，其特征在于：所述的感应***（18）指的是温湿度传感器（28）、烟雾传感器（16）、水位传感器（17）和有害气体传感器（19）。
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