CN112506201A - 基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人 - Google Patents
基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112506201A CN112506201A CN202011468319.9A CN202011468319A CN112506201A CN 112506201 A CN112506201 A CN 112506201A CN 202011468319 A CN202011468319 A CN 202011468319A CN 112506201 A CN112506201 A CN 112506201A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reservoir
- module
- analog
- virtual reality
- digital
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000007689 inspection Methods 0.000 title claims abstract description 62
- 230000006855 networking Effects 0.000 title description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000012795 verification Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 92
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 57
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 38
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 16
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 claims description 13
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 7
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 4
- 238000007654 immersion Methods 0.000 abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 230000000243 photosynthetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001931 thermography Methods 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
- G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01W—METEOROLOGY
- G01W1/00—Meteorology
- G01W1/02—Instruments for indicating weather conditions by measuring two or more variables, e.g. humidity, pressure, temperature, cloud cover or wind speed
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
- G06T17/05—Geographic models
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T19/00—Manipulating 3D models or images for computer graphics
- G06T19/006—Mixed reality
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Computer Graphics (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geometry (AREA)
- Ecology (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Atmospheric Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人,包括无线接收模块、控制器、显示模块、行走模块和无线发送模块,无线接收模块用于接收待检水库的水库现状信息;控制器用于根据无线接收模块接收的待检水库的水库现状信息,分析水库各个位置存在的安全隐患,构建与待检水库和安全隐患信息相匹配的三维虚拟现实水库,在显示模块中实时呈现出三维虚拟现实水库视频;将三维虚拟现实水库视频信息通过无线发送模块发送给监控终端和云端;并控制行走模块运行至安全隐患位置处进行现场核实。本发明自动化程度高、巡检速度快;数据可追溯性强、可靠性好;实时显示、监控时效性好;加入VR场景,用户沉浸感强;现场核实及时,监测数据准确性高。
Description
技术领域
本发明涉及水库智能巡检领域,尤其公开了一种基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人。
背景技术
水库做为重要的水利工程枢纽,发挥着巨大的工程效益,承载着人民日常生活及工农业生产的艰巨任务。水库不仅为防汛抗洪调度、确保一方平安做出了巨大贡献,而且兼顾着灌溉、发电、人蓄饮水的重任,稍有不慎则会给国家及人民带来难以预料的灾难,所以水库的安全就尤为重要。现有技术中,要准确了解大坝工作性态,要通过大坝安全监测来实现。大坝安全监测是人们了解大坝运行性态和安全状况的有效手段。大坝安全监测范围包括坝体、坝基、坝肩、以及对大坝安全有重大影响的近坝区岸坡和其它与大坝安全有直接关系的建筑物和设备,因此建立和完善水库巡查监管制度,定期检查和突击抽查相结合,促进防汛措施落实,是非常重要的措施。
水库巡查、堤防巡查是确保水库安全运行的重要手段,为将安全巡查落到实处,现有技术中,大坝安全监测依告水库综合管理***,在重要区域设置监测站,通过自动采集相关部位的水情数据,对采集的数据进行预处理、存储,并根据要求的数据传输体制采集的数据报送至管理平台。水库巡检员也都配备了巡检手持终端,到水库大坝巡查时,实时掌握水库巡查过的地点、路线和距离,发现隐患可将拍摄的坝体、隐患点等重点部位的图片和文字说明上传到水库智能巡检***管理端存储,形成详细的巡视记录;管理员对上报的隐患认定以后进行派工处理,处理后的信息只有经过现场验收后才能消缺,最终实现网上实时监控,所以,现有水库巡检***存在着无法实时监控的弊端。
因此,现有水库巡检***无法实时监控,是一个亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人,旨在解决现有水库巡检***无法实时监控的技术问题。
本发明提供一种基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人,包括无线接收模块、控制器、显示模块、行走模块和无线发送模块,
无线接收模块,用于接收待检水库的水库现状信息,水库现状信息包括无人机传送过来的待检水库的水库巡检视频信息、水库监控站传送过来的水库监控信息、以及水库巡检测站传送过来的水库巡检信息;
控制器,分别与无线接收模块、显示模块、行走模块和无线发送模块相连接,用于根据无线接收模块接收的待检水库的水库现状信息,分析水库各个位置存在的安全隐患,构建与待检水库和安全隐患信息相匹配的三维虚拟现实水库,在显示模块中实时呈现出三维虚拟现实水库视频;将三维虚拟现实水库视频信息通过无线发送模块发送给监控终端和云端;并控制行走模块运行至安全隐患位置处进行现场核实。
进一步地,行走模块采用液压驱动机构,液压驱动机构包括液压油缸、油泵、油泵电机、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、第三电磁换向阀、节流阀、电磁溢流阀、第一调速阀、第二调速阀、冷却器、滤油器、节流阀块、油箱、第一单向阀和第二单向阀,液压油缸包括缸体、以及设于缸体上的伸缩杆和旋转接头;伸缩杆的一端与缸体相连接,伸缩杆的另一端与站板相连接;油泵电机用于驱动油泵将油箱内的液压油泵入第一电磁换向阀的进油口P;第一电磁换向阀的工作油口B、第二电磁换向阀的工作油口B和第三电磁换向阀的工作油口B并接后通过节流阀与旋转接头相接通;第二电磁换向阀的进油口P 通过第一调速阀与旋转接头相接通,第三电磁换向阀的进油口P通过第二调速阀与旋转接头相接通;第二电磁换向阀的回油口T与第二电磁换向阀的工作油口B相接通,第三电磁换向阀的回油口T与第三电磁换向阀的工作油口B相接通;节流阀块与第一单向阀并联后分别接入缸体和旋转接头之间;旋转接头通过第二单向阀、电磁溢流阀、冷却器和滤油器后与油箱相接通;控制器分别与油泵电机、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀和第三电磁换向阀电连接;用于驱动油泵电机、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀和第三电磁换向阀动作,促使多个伸缩杆带动巡检机器人运动。
进一步地,基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人还包括反馈模块、模数转换模块、数模转换模块和电机驱动模块,
反馈模块设于油泵电机处,用于检测油泵电机的位移量;
模数转换模块与反馈模块相连,用于将反馈模块检测到的位移量对应的模拟电压转换成数字量;
控制器与模数转换模块相连,用于将模数转换模块转换的数字量按控制规律处理;
数模转换模块与控制器相连,用于把控制器按控制规律处理的结果转换成模拟控制量;
电机驱动模块与数模转换模块相连,用于根据数模转换模块转换的模拟控制量来驱动油泵电机。
进一步地,反馈模块包括位移传感器和变送器,
位移传感器设于油泵电机处,用于检测油泵电机的位移量;
变送器分别与位移传感器和模数转换模块相连接,用于将反馈模块检测到的位移量转换成对应的模拟电压后发送给模数转换模块。
进一步地,基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人还包括电源模块,
电源模块分别与反馈模块、模数转换模块、控制器、数模转换模块、电机驱动模块和显示模块相连接,用于为反馈模块、模数转换模块、控制器、数模转换模块、电机驱动模块和显示模块供电;
显示模块与控制器相连接,用于显示油泵电机运行时的位移量和转速。
进一步地,控制器采用单片机,单片机的型号为MCS-51单片机。
进一步地,显示模块采用LED显示模块或LCD显示模块。
进一步地,模数转换模块采用ADC0809模数转换器,数模转换模块采用DAC0832数模转换器。
进一步地,电机驱动模块采用L298N电机驱动芯片或L297N电机驱动芯片。
进一步地,位移传感器采用光栅式位移传感器或数字激光位移传感器。
本发明所取得的有益效果为:
本发明提供的基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人,采用无线接收模块、控制器、显示模块、行走模块和无线发送模块,控制器根据无线接收模块接收的待检水库的水库现状信息,分析水库各个位置存在的安全隐患,构建与待检水库和安全隐患信息相匹配的三维虚拟现实水库,在显示模块中实时呈现出三维虚拟现实水库视频;将三维虚拟现实水库视频信息通过无线发送模块发送给监控终端和云端;并控制行走模块运行至安全隐患位置处进行现场核实。本发明提供的基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人,自动化程度高、巡检速度快;数据可追溯性强、可靠性好;实时显示、监控时效性好;加入VR场景,用户沉浸感强;现场核实及时,监测数据准确性高。
附图说明
图1为本发明提供的基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人第一实施例的功能框图;
图2为本发明提供的基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人与各连接设备之间的信息交互示意图;
图3为为本发明提供的基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人一实施例的连接示意图;
图4为本发明提供的基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人第二实施例的功能框图;
图5为图3中所示的行走模块一实施例的结构示意图;
图6为本发明提供的基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人第三实施例的功能框图;
图7为图6中所示的反馈模块一实施例的功能模块示意图;
图8为本发明提供的基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人的电路连接示意图。
附图标号说明:
10、无线接收模块;20、控制器;30、显示模块;40、行走模块; 50、无线发送模块;41、液压油缸;42、油泵;43、油泵电机;44、第一电磁换向阀;45、第二电磁换向阀;46、第三电磁换向阀;47、节流阀;48、电磁溢流阀;49、第一调速阀;51、第二调速阀;52、冷却器;53、滤油器;54、节流阀块;55、油箱;56、第一单向阀; 57、第二单向阀;411、缸体;412、伸缩杆;413、旋转接头;61、反馈模块;62、模数转换模块;63、数模转换模块;64、电机驱动模块;611、位移传感器;612、变送器;65、电源模块;100、无人机; 200、水库监控站;300、水库巡检测站;400、监控终端;50、云端。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。
如图1和图2所示,本发明第一实施例提出一种基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人,包括无线接收模块10、控制器20、显示模块30、行走模块40和无线发送模块50,其中,无线接收模块 10,用于接收待检水库的水库现状信息,水库现状信息包括无人机 100传送过来的待检水库的水库巡检视频信息、水库监控站200传送过来的水库监控信息、以及水库巡检测站300传送过来的水库巡检信息;控制器20,分别与无线接收模块10、显示模块30、行走模块40 和无线发送模块50相连接,用于根据无线接收模块10接收的待检水库的水库现状信息,分析水库各个位置存在的安全隐患,构建与待检水库和安全隐患信息相匹配的三维虚拟现实水库,在显示模块30中实时呈现出三维虚拟现实水库视频;将三维虚拟现实水库视频信息通过无线发送模块50发送给监控终端500和云端400;并控制行走模块40运行至安全隐患位置处进行现场核实。其中,水库监控站200 包括水质监测装置、水闸***、气象监测装置和视频监测装置,水质监测装置包括溶氧传感器、PH传感器、盐度传感器和浊度传感器,用于实现对水库水域范围内的水质环境参数的在线采集、处理与传输。溶氧传感器用于测量氧气在水库水域范围内水体的溶解量。PH 传感器用于测量水库水域范围内水体的PH值。盐度传感器用于测量水库水域范围内水体的导电率性来确定其盐分。浊度传感器用于测量水库水域范围内水体的水污浊程度。水闸***包括抽水器、水位传感器和流量仪,用于水库水域范围内水位、流量的在线实时采集、处理和控制。水位传感器用于测量水库水域范围内水位的高度。流量仪用于测量水库水域范围内水体的流量。气象监测装置包括气象传感器和气象数据记录仪,用于监测温度、湿度、风速、风向、雨量、气压、光合辐射、蒸发、土壤温度、土壤湿度等多种气象参数。气象传感器用于测量水库气象参数。气象数据记录仪用于记录气象参数。视频监测装置包括网络摄像头或者硬盘录像机,用于视频监控水库状况。网络摄像头可采用变焦远距离热成像摄像机和/或远距离透雾摄像机,用于实时采集现场的摄像头的图像信息或者视频信息。水库巡检测站 300包括考勤签到仪,用于收集巡检人员的签到信息和巡检信息。
本实施例提供的基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人,与现有技术相比,采用无线接收模块、控制器、显示模块、行走模块和无线发送模块,控制器根据无线接收模块接收的待检水库的水库现状信息,分析水库各个位置存在的安全隐患,构建与待检水库和安全隐患信息相匹配的三维虚拟现实水库,在显示模块中实时呈现出三维虚拟现实水库视频;将三维虚拟现实水库视频信息通过无线发送模块发送给监控终端和云端;并控制行走模块运行至安全隐患位置处进行现场核实。本实施例提供的基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人,自动化程度高、巡检速度快;数据可追溯性强、可靠性好;实时显示、监控时效性好;加入VR场景,用户沉浸感强;现场核实及时,监测数据准确性高。
进一步地,请见图3至图5,本实施例提供的基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人,行走模块40采用液压驱动机构,液压驱动机构包括液压油缸41、油泵42、油泵电机43、第一电磁换向阀44、第二电磁换向阀45、第三电磁换向阀46、节流阀47、电磁溢流阀48、第一调速阀49、第二调速阀51、冷却器52、滤油器53、节流阀块 54、油箱55、第一单向阀56和第二单向阀57,液压油缸41包括缸体411、以及设于缸体411上的伸缩杆412和旋转接头413;伸缩杆 412的一端与缸体411相连接,伸缩杆412的另一端与站板相连接;油泵电机43用于驱动油泵42将油箱55内的液压油泵入第一电磁换向阀44的进油口P;第一电磁换向阀44的工作油口B、第二电磁换向阀45的工作油口B和第三电磁换向阀46的工作油口B并接后通过节流阀47与旋转接头413相接通;第二电磁换向阀45的进油口P 通过第一调速阀49与旋转接头413相接通,第三电磁换向阀46的进油口P通过第二调速阀51与旋转接头413相接通;第二电磁换向阀 45的回油口T与第二电磁换向阀45的工作油口B相接通,第三电磁换向阀46的回油口T与第三电磁换向阀46的工作油口B相接通;节流阀块54与第一单向阀56并联后分别接入缸体411和旋转接头 413之间;旋转接头413通过第二单向阀57、电磁溢流阀48、冷却器52和滤油器53后与油箱55相接通;控制器20分别与油泵电机 43、第一电磁换向阀44、第二电磁换向阀45和第三电磁换向阀46 电连接;用于驱动油泵电机43、第一电磁换向阀44、第二电磁换向阀45和第三电磁换向阀46动作,促使多个伸缩杆412带动巡检机器人运动。本实施例提供的基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人,通过电气和液压双控制方式,提高控制精度,增大行走模块的行走自由度、提高行走模块的运行速度;提高用户体验度和沉浸感。
进一步地,参见图6至图8,本实施例提供的基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人,还包括反馈模块61、模数转换模块62、数模转换模块63、电机驱动模块64和电源模块65,其中,反馈模块 61设于油泵电机43处,用于检测油泵电机43的位移量;模数转换模块62与反馈模块61相连,用于将反馈模块61检测到的位移量对应的模拟电压转换成数字量;控制器20与模数转换模块62相连,用于将模数转换模块62转换的数字量按控制规律处理;数模转换模块 63与控制器20相连,用于把控制器20按控制规律处理的结果转换成模拟控制量;电机驱动模块64与数模转换模块63相连,用于根据数模转换模块63转换的模拟控制量来驱动油泵电机43。电源模块65 分别与反馈模块61、模数转换模块62、控制器20、数模转换模块63、电机驱动模块64和显示模块30相连接,用于为反馈模块61、模数转换模块62、控制器20、数模转换模块63、电机驱动模块64和显示模块30供电;显示模块30与控制器20相连接,用于显示油泵电机43运行时的位移量和转速。具体地,反馈模块61包括位移传感器 611和变送器612,位移传感器611设于油泵电机43处,用于检测油泵电机43的位移量;变送器612分别与位移传感器611和模数转换模块62相连接,用于将反馈模块61检测到的位移量转换成对应的模拟电压后发送给模数转换模块62。
如图8所示,图8为本发明提供的基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人的电路连接示意图,在本实施例中,控制器20采用 MCS-51单片机,MCS-51单片机内部有时钟电路,外接12MHz的石英晶体。显示模块30可以采用LED显示模块或LCD显示模块,在本实施例中,显示模块30采用LED显示模块。模数转换模块62的作用是把位移传感器611检测到的油泵电机43的位移量对应的模拟电压转换为数字量,采用8通道的ADC0809模数转换器。数模转换模块63的作用是把MCS-51单片机按控制规律处理的结果转换为模拟控制量,再经过驱动机构来驱动油泵电机43,在本实施例中,数模转换模块63采用DAC0832数模转换器。电机驱动模块64的作用是为了放大电压来驱动油泵电机43,其中,电机驱动模块64的主要目的是在于控制油泵电机313的转速。电机驱动模块64可采用 L298N、L297N等电机驱动芯片。位移传感器611采用光栅式位移传感器或数字激光位移传感器。其中,电机驱动模块64选用L298N电机驱动芯片。L298N电机驱动芯片的第二引脚和第三引脚为全桥式驱动器的两个输出端,分别与油泵电机43的正负极相连接。
本实施例提供的悬挂式动感体验平台控制***,相比于现有技术,行走模块采用反馈模块、模数转换模块、控制器、数模转换模块和电机驱动模块,通过反馈模块检测油泵电机的位移量;模数转换模块将反馈模块检测到的位移量对应的模拟电压转换成数字量;控制器将模数转换模块转换的数字量按控制规律处理;数模转换模块把控制器按控制规律处理的结果转换成模拟控制量;电机驱动模块根据数模转换模块转换的模拟控制量来驱动电机。并通过构建三维虚拟现实水库虚拟现实场景,通过油泵电机带动油泵动作以泵入液压油,通过第一电磁换向阀的开启来带动液压油缸动作,通过第二电磁阀和第一调速阀对液压油缸进行第一级调速,通过第三电磁换向阀和第二调速阀对液压油缸进行第二级调速,从而促使多个伸缩杆带动行走模块做多个自由度的运动。本发明提供的悬挂式动感体验平台控制***,通过电气和液压双控制方式,提高控制精度,增大行走模块的自由度;提高行走模块的运行速度;提高用户体验度和沉浸感。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人,其特征在于,包括无线接收模块(10)、控制器(20)、显示模块(30)、行走模块(40)和无线发送模块(50),
所述无线接收模块(10),用于接收待检水库的水库现状信息,所述水库现状信息包括无人机传送过来的待检水库的水库巡检视频信息、水库监控站传送过来的水库监控信息、以及水库巡检测站传送过来的水库巡检信息;
所述控制器(20)分别与所述无线接收模块(10)、所述显示模块(30)、行走模块(40)和无线发送模块(50)相连接,用于根据所述无线接收模块(10)接收的所述待检水库的水库现状信息,分析水库各个位置存在的安全隐患,构建与待检水库和安全隐患信息相匹配的三维虚拟现实水库,在所述显示模块(30)中实时呈现出三维虚拟现实水库视频;将三维虚拟现实水库视频信息通过所述无线发送模块(50)发送给监控终端和云端;并控制所述行走模块(40)运行至安全隐患位置处进行现场核实。
2.如权利要求1所述的基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人,其特征在于,
所述行走模块(40)采用液压驱动机构,所述液压驱动机构包括液压油缸(41)、油泵(42)、油泵电机(43)、第一电磁换向阀(44)、第二电磁换向阀(45)、第三电磁换向阀(46)、节流阀(47)、电磁溢流阀(48)、第一调速阀(49)、第二调速阀(51)、冷却器(52)、滤油器(53)、节流阀块(54)、油箱(55)、第一单向阀(56)和第二单向阀(57),所述液压油缸(41)包括缸体(411)、以及设于所述缸体(411)上的伸缩杆(412)和旋转接头(413);所述伸缩杆(412)的一端与所述缸体(411)相连接,所述伸缩杆(412)的另一端与所述站板相连接;所述油泵电机(43)用于驱动所述油泵(42)将所述油箱(55)内的液压油泵入所述第一电磁换向阀(44)的进油口P;所述第一电磁换向阀(44)的工作油口B、所述第二电磁换向阀(45)的工作油口B和所述第三电磁换向阀(46)的工作油口B并接后通过所述节流阀(47)与所述旋转接头(413)相接通;所述第二电磁换向阀(45)的进油口P通过所述第一调速阀(49)与所述旋转接头(413)相接通,所述第三电磁换向阀(46)的进油口P通过所述第二调速阀(51)与所述旋转接头(413)相接通;所述第二电磁换向阀(45)的回油口T与所述第二电磁换向阀(45)的工作油口B相接通,所述第三电磁换向阀(46)的回油口T与所述第三电磁换向阀(46)的工作油口B相接通;所述节流阀块(54)与所述第一单向阀(56)并联后分别接入所述缸体(411)和所述旋转接头(413)之间;所述旋转接头(413)通过所述第二单向阀(57)、所述电磁溢流阀(48)、所述冷却器(52)和所述滤油器(53)后与所述油箱(55)相接通;所述控制器(20)分别与所述油泵电机(43)、所述第一电磁换向阀(44)、所述第二电磁换向阀(45)和所述第三电磁换向阀(46)电连接;用于驱动所述油泵电机(43)、所述第一电磁换向阀(44)、所述第二电磁换向阀(45)和所述第三电磁换向阀(46)动作,促使多个伸缩杆(412)带动巡检机器人运动。
3.如权利要求2所述的基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人,其特征在于,
所述基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人还包括反馈模块(61)、模数转换模块(62)、数模转换模块(63)和电机驱动模块(64),
所述反馈模块(61)设于所述油泵电机(43)处,用于检测所述油泵电机(43)的位移量;
所述模数转换模块(62)与所述反馈模块(61)相连,用于将所述反馈模块(61)检测到的所述位移量对应的模拟电压转换成数字量;
所述控制器(20)与所述模数转换模块(62)相连,用于将所述模数转换模块(62)转换的数字量按控制规律处理;
所述数模转换模块(63)与所述控制器(20)相连,用于把所述控制器(20)按控制规律处理的结果转换成模拟控制量;
所述电机驱动模块(64)与所述数模转换模块(63)相连,用于根据所述数模转换模块(63)转换的模拟控制量来驱动所述油泵电机(43)。
4.如权利要求3所述的基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人,其特征在于,
所述反馈模块(61)包括位移传感器(611)和变送器(612),
所述位移传感器(611)设于所述油泵电机(43)处,用于检测所述油泵电机(43)的位移量;
所述变送器(612)分别与所述位移传感器(611)和所述模数转换模块(62)相连接,用于将所述反馈模块(61)检测到的所述位移量转换成对应的模拟电压后发送给所述模数转换模块(62)。
5.如权利要求4所述的基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人,其特征在于,
所述基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人还包括电源模块(65),
所述电源模块(65)分别与所述反馈模块(61)、所述模数转换模块(62)、所述控制器(20)、所述数模转换模块(63)、所述电机驱动模块(64)和所述显示模块(30)相连接,用于为所述反馈模块(61)、所述模数转换模块(62)、所述控制器(20)、所述数模转换模块(63)、所述电机驱动模块(64)和所述显示模块(30)供电;
所述显示模块(30)与所述控制器(20)相连接,用于显示所述油泵电机(43)运行时的位移量和转速。
6.如权利要求5所述的基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人,其特征在于,
所述控制器(20)采用单片机,所述单片机的型号为MCS-51单片机。
7.如权利要求5所述的基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人,其特征在于,
所述显示模块(30)采用LED显示模块或LCD显示模块。
8.如权利要求5所述的基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人,其特征在于,
所述模数转换模块(62)采用ADC0809模数转换器,所述数模转换模块(63)采用DAC0832数模转换器。
9.如权利要求5所述的基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人,其特征在于,
所述电机驱动模块(64)采用L298N电机驱动芯片或L297N电机驱动芯片。
10.如权利要求5所述的基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人,其特征在于,
所述位移传感器(611)采用光栅式位移传感器或数字激光位移传感器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011468319.9A CN112506201A (zh) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | 基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011468319.9A CN112506201A (zh) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | 基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112506201A true CN112506201A (zh) | 2021-03-16 |
Family
ID=74973057
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011468319.9A Pending CN112506201A (zh) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | 基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112506201A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113447070A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-09-28 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 一种自巡回式多功能水库水情监测装置 |
CN115497189A (zh) * | 2022-09-16 | 2022-12-20 | 福建中锐网络股份有限公司 | 一种基于5g及uwb的ar眼镜的水库巡检*** |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104748785A (zh) * | 2013-12-30 | 2015-07-01 | 南京理工大学常熟研究院有限公司 | 远程水文水质自动监测***平台 |
CN104950856A (zh) * | 2015-06-19 | 2015-09-30 | 华北水利水电大学 | 一种考虑河流生态需求的水库调度管理*** |
CN205068127U (zh) * | 2015-09-22 | 2016-03-02 | 福州众梦达智能科技有限公司 | 一种水利工程大坝智能管理装置结构 |
CN108427423A (zh) * | 2018-05-07 | 2018-08-21 | 温州大学瓯江学院 | 一种无人仓储智能综合监控调度***及其控制方法 |
KR20190095167A (ko) * | 2018-02-05 | 2019-08-14 | 이철희 | 카메라 초점 유지 장치 및 그 방법 |
CN110640762A (zh) * | 2019-10-17 | 2020-01-03 | 陕西中建建乐智能机器人有限公司 | 一种水利大坝安全巡检机器人 |
CN111506065A (zh) * | 2020-04-15 | 2020-08-07 | 海隆石油集团(上海)信息技术有限公司 | 石油化工多维感知巡检机器人及其供电*** |
CN111564033A (zh) * | 2020-04-02 | 2020-08-21 | 南京智水信息科技有限公司 | 适用于水利工程的三维数据监测平台和监测方法 |
CN111899592A (zh) * | 2020-09-09 | 2020-11-06 | 湖南翰坤实业有限公司 | 一种基于虚拟现实的9d太空舱地震安全教育控制*** |
CN111932975A (zh) * | 2020-09-09 | 2020-11-13 | 湖南翰坤实业有限公司 | 一种基于虚拟现实的9d太空舱施工安全教育控制*** |
CN112044087A (zh) * | 2020-09-23 | 2020-12-08 | 广东海洋大学 | 一种基于上位机的旋转摇摆伞控制*** |
CN112044054A (zh) * | 2020-09-09 | 2020-12-08 | 湖南翰坤实业有限公司 | 一种基于vr的9d太空舱智能控制*** |
CN112065822A (zh) * | 2020-09-09 | 2020-12-11 | 湖南翰坤实业有限公司 | 一种基于虚拟现实的动感体验平台智能控制*** |
-
2020
- 2020-12-15 CN CN202011468319.9A patent/CN112506201A/zh active Pending
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104748785A (zh) * | 2013-12-30 | 2015-07-01 | 南京理工大学常熟研究院有限公司 | 远程水文水质自动监测***平台 |
CN104950856A (zh) * | 2015-06-19 | 2015-09-30 | 华北水利水电大学 | 一种考虑河流生态需求的水库调度管理*** |
CN205068127U (zh) * | 2015-09-22 | 2016-03-02 | 福州众梦达智能科技有限公司 | 一种水利工程大坝智能管理装置结构 |
KR20190095167A (ko) * | 2018-02-05 | 2019-08-14 | 이철희 | 카메라 초점 유지 장치 및 그 방법 |
CN108427423A (zh) * | 2018-05-07 | 2018-08-21 | 温州大学瓯江学院 | 一种无人仓储智能综合监控调度***及其控制方法 |
CN110640762A (zh) * | 2019-10-17 | 2020-01-03 | 陕西中建建乐智能机器人有限公司 | 一种水利大坝安全巡检机器人 |
CN111564033A (zh) * | 2020-04-02 | 2020-08-21 | 南京智水信息科技有限公司 | 适用于水利工程的三维数据监测平台和监测方法 |
CN111506065A (zh) * | 2020-04-15 | 2020-08-07 | 海隆石油集团(上海)信息技术有限公司 | 石油化工多维感知巡检机器人及其供电*** |
CN111899592A (zh) * | 2020-09-09 | 2020-11-06 | 湖南翰坤实业有限公司 | 一种基于虚拟现实的9d太空舱地震安全教育控制*** |
CN111932975A (zh) * | 2020-09-09 | 2020-11-13 | 湖南翰坤实业有限公司 | 一种基于虚拟现实的9d太空舱施工安全教育控制*** |
CN112044054A (zh) * | 2020-09-09 | 2020-12-08 | 湖南翰坤实业有限公司 | 一种基于vr的9d太空舱智能控制*** |
CN112065822A (zh) * | 2020-09-09 | 2020-12-11 | 湖南翰坤实业有限公司 | 一种基于虚拟现实的动感体验平台智能控制*** |
CN112044087A (zh) * | 2020-09-23 | 2020-12-08 | 广东海洋大学 | 一种基于上位机的旋转摇摆伞控制*** |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113447070A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-09-28 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 一种自巡回式多功能水库水情监测装置 |
CN113447070B (zh) * | 2021-05-25 | 2023-04-14 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 一种自巡回式多功能水库水情监测装置 |
CN115497189A (zh) * | 2022-09-16 | 2022-12-20 | 福建中锐网络股份有限公司 | 一种基于5g及uwb的ar眼镜的水库巡检*** |
CN115497189B (zh) * | 2022-09-16 | 2023-11-07 | 福建中锐网络股份有限公司 | 一种基于5g及uwb的ar眼镜的水库巡检*** |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102072745B (zh) | 基于远程监控的农作物产量实时测量装置、***及方法 | |
CN208254531U (zh) | 一种基于物联网大数据的房屋安全监测采集*** | |
CN112506201A (zh) | 基于物联网的虚拟现实水库智能巡检机器人 | |
CN204989163U (zh) | 一种无人驾驶自动导航水质监测船 | |
CN104092750B (zh) | 一种防汛雨水情无线监测站及其监测方法 | |
CN108776465A (zh) | 基于物联网的地下水质监测***和主*** | |
CN104091413A (zh) | 一种防汛雨水情自动监测***及其监测方法 | |
CN104748785A (zh) | 远程水文水质自动监测***平台 | |
CN207423248U (zh) | 一种农田浅层地下水位、水质在线监测及自动取样*** | |
CN104865365B (zh) | 一种用于村镇水质在线监测的分布式数据采集*** | |
KR20180099995A (ko) | 지능화 기반의 육상양식장 에너지관리용 IoT 통합 시스템 | |
CN202163514U (zh) | 一种履带式环境探测机器人*** | |
CN202133421U (zh) | 一种化工园区有毒有害气体监测*** | |
CN110708680A (zh) | 分布式水源监测*** | |
CN211042318U (zh) | 一种基于云端控制的智能水箱液位及水质监测预警*** | |
CN108153266B (zh) | 一种基于功率检测的泵站信息智能监测终端的率定方法 | |
CN117522028A (zh) | 一种水电站实时运行数据可视化展示*** | |
CN203311228U (zh) | 一种高精度的集中空调用能效率远程监测与分析*** | |
CN112040010A (zh) | 一种基于物联网的生态环境监测*** | |
CN102200456B (zh) | 化工园区有毒有害气体监测*** | |
CN204131632U (zh) | 一种防汛雨水情无线监测站 | |
CN114710717A (zh) | 基于NB-IoT的电缆井盖监测*** | |
CN206258139U (zh) | 基于物联网的电子生产车间环境综合管理平台 | |
CN209706882U (zh) | 基于天然断面多点测流的流量自动处理终端*** | |
CN215895001U (zh) | 一种一体式多功能气象采集*** |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210316 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |