CN203490535U - 变电站巡检机器人天气自适应*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种变电站巡检机器人天气自适应***，包括变电站巡检机器人移动本体和基站***，所述移动本体包括移动平台，移动平台上设有云台、工控机、HUB、无线网桥I，云台上设有视频成像设备、视频处理设备和天气自适应执行装置，云台与工控机连接，工控机与HUB连接，基站***主要包括无线网桥II、基站计算机、以及与基站计算机连接的天气自适应检测装置，移动本体与基站***通过无线网桥I、无线网桥II进行通信；基于本实用新型的巡检机器人天气自适应***既能减小雨雪状况对可见光检测的影响，又能通过调整红外热像仪的环境参数，提高红外测温的准确性，还能提高极端天气的适应能力，避免安全事故。
Description
技术领域
本实用新型涉及天气自适应***技术领域，尤其涉及一种变电站巡检机器人天气自适应***。
背景技术
目前在电力***中，已经开始以智能机器人巡检方式部分替代人工巡检。这样既可以避免高电压、高辐射对人造成危害，又可以提高工作效率和质量，真正起到减员增效的作用，更好的加快推动变电站无人值守的智能化进程。现有技术的变电站巡检机器人采用红外热像仪、可见光摄像机采集电力设备图像，并进行图像处理和模式识别，以便及时发现设备的内部热缺陷和外部的机械、电气问题，如异物、损伤、发热、漏油等。现有技术的变电站巡检机器人存在着以下缺陷：
1.变电站巡检机器人工作于室外环境，采集的可见光图像质量容易受雨雪状况影响，加大了图像后处理与模式识别的难度。
2.红外测温的准确性与实际环境温度、湿度和风速密切相关。常见变电站巡检机器人的红外热像仪采用固定环境参数进行红外测温，难以保证测量结果和设备缺陷等级判断的准确性。
3.变电站巡检机器人一般采用定时巡视的工作模式。当遇到暴雨、暴风雪等极端天气的情况下，为保证机器人安全，需人为禁用巡视任务，智能化水平不高，还容易出现人为禁用任务不及时，甚至遗漏等安全隐患。
发明内容
本实用新型就是为了解决现有技术的变电站巡检机器人存在的容易受雨雪状况影响，未充分考虑实际环境参数，与极端天气适应性较差的问题；提供一种变电站巡检机器人天气自适应***，既能减小雨雪状况对可见光检测的影响，又能通过调整红外热像仪的环境参数，提高红外测温的准确性，还能提高极端天气的适应能力，避免安全事故。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种变电站巡检机器人天气自适应***，包括变电站巡检机器人移动本体和基站***，所述移动本体包括移动平台，移动平台上设有云台、工控机、HUB、无线网桥I，云台上设有视频成像设备、视频处理设备和天气自适应执行装置，云台与工控机连接，工控机与HUB连接，基站***主要包括无线网桥II、基站计算机、以及与基站计算机连接的天气自适应检测装置，移动本体与基站***通过无线网桥I、无线网桥II进行通信。
所述视频成像设备包括可见光摄像机和红外热像仪，可见光摄像机和红外热像仪分别与视频服务器I和视频服务器II连接，视频服务器I和视频服务器II分别与HUB连接，完成模拟视频的生成、压缩、编码和传输。可见光摄像机和红外热像仪分别负责采集设备的可见光图像和红外热图。
所述天气自适应检测装置包括风速传感器、雨雪传感器、温度传感器、湿度传感器，所述风速传感器、雨雪传感器、温度传感器、湿度传感器通过RS485总线与基站计算机连接。及时将检测到的天气信息上报给基站计算机。根据查询到的风速、雨雪、温度、湿度等天气信息，基站计算机判断是否应该启用雨刷，是否适宜执行巡检任务，并相应调整红外热像仪的环境参数。
所述天气自适应执行装置包括雨刷，雨刷通过RS485总线与视频服务器II连接。雨刷负责扫除可见光摄像机和红外热像仪镜头前的雨雪。
所述天气自适应执行装置包括红外射灯，红外射灯与视频服务器I的输出IO连接。红外射灯是可见光摄像机的微光夜视辅助光源。当环境光照强度降低时，红外射灯自动发射激光红外光，提高变电站巡检机器人的夜间巡视能力。当不需要启用夜视功能时，可以通过视频服务器I 的输出IO切断红外射灯电源。
所述工控机为工业控制计算机。工控机是移动本体的控制核心，主要负责移动平台的运动控制和云台的位置控制。
本实用新型的工作原理：本实用新型包括变电站巡检机器人移动本体和基站***，所述移动本体包括移动平台，移动平台上设有云台、工控机、HUB、无线网桥I ，云台上设有视频成像设备、视频处理设备和天气自适应执行装置，云台与工控机连接，工控机与HUB连接，基站***主要包括无线网桥II、基站计算机、以及与基站计算机连接的天气自适应检测装置，移动本体与基站***通过无线网桥I、无线网桥II进行通信。所述视频成像设备包括可见光摄像机和红外热像仪，可见光摄像机和红外热像仪分别与视频服务器I和视频服务器II连接，视频服务器I和视频服务器II分别与HUB连接，完成模拟视频的生成、压缩和编码和传输。所述天气自适应检测装置包括风速传感器、雨雪传感器、温度传感器、湿度传感器，所述风速传感器、雨雪传感器、温度传感器、湿度传感器通过RS485总线与基站计算机连接。所述天气自适应执行装置包括雨刷，雨刷通过RS485总线与视频服务器II连接。雨刷负责扫除可见光摄像机和红外热像仪镜头前的雨雪。所述天气自适应执行装置包括红外射灯，红外射灯与视频服务器I的输出IO连接，红外射灯是可见光摄像机的微光夜视辅助光源。所述工控机为工业控制计算机。工控机是移动本体的控制核心，主要负责移动平台的运动控制和云台的位置控制。变电站巡检机器人高清图像检测***工作流程如下：
风速传感器、雨雪传感器、温度传感器、湿度传感器通过RS485总线与基站计算机连接，基站计算机根据查询到的风速、雨雪、温度、湿度等天气信息，调整控制策略和红外热像仪的环境参数。当查询到一般雨雪状态时，基站计算机通过无线网桥II、无线网桥I，经HUB，给视频服务器II下命令，控制雨刷启动，扫除影响可见光图像质量的雨雪。当查询到极端雨雪状态时，基站计算机通过无线网桥II、无线网桥I，经HUB给工控机下命令，控制变电站巡检机器人立即停止巡视任务，返回安全区域。根据查询到的风速、温度、湿度等天气信息，基站计算机通过无线网桥II、无线网桥I，经HUB，给红外热像仪下命令，调整红外热像仪的环境参数。当环境光照强度降低时，红外射灯自动发射激光红外光，当不需要夜视功能时，可以通过视频服务器I 的输出IO切断红外射灯电源。基站计算机通过无线网桥II、无线网桥I ，经HUB给工控机下发巡视命令，控制变电站巡检机器人进行设备巡视。可见光摄像机采集的设备可见光图像经视频服务器I压缩编码后，经HUB、无线网桥I、无线网桥II，实时传送至基站计算机。红外热像仪采集的设备红外热图经视频服务器II压缩编码后，经HUB、无线网桥I、无线网桥II，实时传送至基站计算机。
本实用新型的有益效果是：
1、基站计算机根据雨雪状况判断是否应该启用雨刷，可以有效减小雨雪状况对可见光图像质量的影响，便于图像后处理与模式识别；
2、根据查询到的风速、雨雪、温度、湿度等天气信息，基站计算机给红外热像仪下命令，调整红外热像仪的环境参数，提高了红外测温结果和设备缺陷等级判断的准确性；
3、基站计算机根据雨雪状况自动判断变电站巡检机器人是否适宜执行巡检任务，当遇到暴雨、暴风雪等极端天气时，有效降低了因为人为禁用机器人巡视任务不及时所带来的安全隐患。
附图说明
图1为本实用新型变电站巡检机器人天气自适应***的结构图；
图中：1、移动平台，2、云台，3、雨刷，4、红外热像仪，5、可见光摄像机，6、红外射灯，7、视频服务器I，8、视频服务器II，9、工控机，10、HUB，11、无线网桥I，12、无线网桥II，13、基站计算机，14、风速传感器，15、雨雪传感器，16、温度传感器，17、湿度传感器。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。
一种变电站巡检机器人天气自适应***，结合图1，包括变电站巡检机器人移动本体和基站***，所述移动本体包括移动平台1，移动平台1上设有云台2、工控机9、HUB10、无线网桥I11，云台2上设有视频成像设备、视频处理设备和天气自适应执行装置，云台2分别与工控机9、HUB10连接，工控机9与HUB10连接，基站***主要包括无线网桥II12、基站计算机13、以及与基站计算机13连接的天气自适应检测装置，移动本体与基站***通过无线网桥I11、无线网桥II12进行通信。
所述视频成像设备包括可见光摄像机5和红外热像仪4，可见光摄像机5和红外热像仪4分别与视频服务器I7和视频服务器II8连接，视频服务器I7和视频服务器II8分别与HUB10连接，完成模拟视频的生成、压缩和编码和传输。可见光摄像机5和红外热像仪4分别负责采集设备的可见光图像和红外热图。
所述天气自适应检测装置包括风速传感器14、雨雪传感器15、温度传感器16、湿度传感器17，所述风速传感器14、雨雪传感器15、温度传感器16、湿度传感器17通过RS485总线与基站计算机13连接，及时将检测到的天气信息上报给基站计算机13。根据查询到的风速、雨雪、温度、湿度等天气信息，基站计算机13判断是否应该启用雨刷，是否适宜执行巡检任务，并相应调整红外热像仪的环境参数。
所述天气自适应执行装置包括雨刷3，雨刷3通过RS485总线与视频服务器II8连接。雨刷3负责扫除可见光摄像机5和红外热像仪4镜头前的雨雪。
所述天气自适应执行装置包括红外射灯6，红外射灯6与视频服务器I7的输出IO连接。红外射灯6是可见光摄像机5的微光夜视辅助光源。当环境光照强度降低时，红外射灯6自动发射激光红外光，提高变电站巡检机器人的夜间巡视能力。当不需要启用夜视功能时，可以通过视频服务器I 7的输出IO切断红外射灯电源。
所述工控机9为工业控制计算机。工控机9是移动本体的控制核心，主要负责移动平台的运动控制和云台的位置控制。
变电站巡检机器人高清图像检测***工作流程如下：
基站计算机13通过RS485总线与风速传感器14、雨雪传感器15、温度传感器16和湿度传感器17连接。根据查询到的风速、雨雪、温度、湿度等天气信息，调整控制策略和红外热像仪的环境参数。当查询到一般雨雪状态时，基站计算机13通过无线网桥II12、无线网桥I11，经HUB 10，给视频服务器II 8下命令，控制雨刷3启动，扫除影响可见光图像质量的雨雪。当查询到极端雨雪状态时，基站计算机13通过无线网桥II 12、无线网桥I 11，经HUB 10，给工控机9下命令，控制变电站巡检机器人立即停止巡视任务，返回安全区域。根据查询到的风速、温度、湿度等天气信息，基站计算机13通过无线网桥II 12、无线网桥I 11，经HUB 10，给红外热像仪4下命令，调整红外热像仪4的环境参数。当环境光照强度降低时，红外射灯3自动发射激光红外光，当不需要夜视功能时，可以通过视频服务器I 7的输出IO切断红外射灯电源。
基站计算机13通过无线网桥II 12、无线网桥I 11，经HUB10给工控机下发巡视命令，控制变电站巡检机器人进行设备巡视。可见光摄像机5采集的设备可见光图像经视频服务器I7压缩编码后，经HUB 10、无线网桥I 11、无线网桥II 12，实时传送至基站计算机13。红外热像仪4采集的设备红外热图经视频服务器II压缩编码后，经HUB 10、无线网桥I、无线网桥II，实时传送至基站计算机13。
尽管上文对本实用新型进行了详细说明，但是本实用新型不限于此，本技术领域技术人员可以根据本实用新型的原理进行各种形式上的修改。因此，凡按照本实用新型原理所作的修改，都应当理解为落入本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种变电站巡检机器人天气自适应***，其特征是，包括变电站巡检机器人移动本体和基站***，所述移动本体包括移动平台，移动平台上设有云台、工控机、HUB、无线网桥I ，云台上设有视频成像设备、视频处理设备和天气自适应执行装置，云台与工控机连接，工控机与HUB连接，基站***主要包括无线网桥II、基站计算机、以及与基站计算机连接的天气自适应检测装置，移动本体与基站***通过无线网桥I、无线网桥II进行通信。
2.如权利要求1所述的变电站巡检机器人天气自适应***，其特征是，所述视频成像设备包括可见光摄像机和红外热像仪，可见光摄像机和红外热像仪分别与视频服务器I和视频服务器II连接，视频服务器I和视频服务器II分别与HUB连接，完成模拟视频的生成、压缩、编码和传输。
3.如权利要求1所述的变电站巡检机器人天气自适应***，其特征是，所述天气自适应检测装置包括风速传感器、雨雪传感器、温度传感器、湿度传感器，所述风速传感器、雨雪传感器、温度传感器、湿度传感器通过RS485总线与基站计算机连接。
4.如权利要求1所述的变电站巡检机器人天气自适应***，其特征是，所述天气自适应执行装置包括雨刷，雨刷通过RS485总线与视频服务器II连接。
5.如权利要求1所述的变电站巡检机器人天气自适应***，其特征是，所述天气自适应执行装置包括红外射灯，红外射灯与视频服务器I的输出IO连接。
6.如权利要求1所述的变电站巡检机器人天气自适应***，其特征是，所述工控机为工业控制计算机。
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