CN204178239U - 一种变电站巡检机器人导航装置 - Google Patents

Abstract

一种变电站巡检机器人导航装置，包括设置在巡检机器人运行地面上的一主磁条，在主磁条一侧的地面上设有一与主磁条相平行的辅磁条，在巡检机器人底部一侧设有一与主磁条位置相对的第一主磁传感器组，在主磁条两侧的巡检机器人底部分别设有第二主磁传感器组和第三主磁传感器组，在巡检机器人底部另一侧设有一与辅磁条位置相对的第一辅磁传感器组。本实用新型采用上述方案，结构设计合理，采用多个磁传感器与两条磁条配合工作的方式进行导航，避免了机器人在工作中出现脱轨误判的情况，保证了巡检的质量和实时性，给巡检工作带来方便。

Description

一种变电站巡检机器人导航装置

技术领域：

本实用新型涉及一种变电站巡检机器人导航装置。

背景技术：

随着国民经济的不断发展，国家用电量持续增长。为此，电网容量日趋扩大，输电规模和变电站数量增长迅速。为保证给国民经济发展提供充足电力，安全运行成为电网所有工作的重点。随着科技不断进步，尤其是近些年智能电网概念的提出，变电站的无人值守成为未来电网发展的方向之一。变电站巡检机器人的出现，为变电站无人值守提供了可能。

目前，现有的变电站智能巡检机器人导航方式主要采用磁导航的方式，但是导航装置大都结构简单，采用单个磁传感器感应磁信号的方式进行导航，变电站现场电磁环境复杂，机器人在长时间运行过程当中经常出现脱轨、误判等情况，严重影响巡检质量和实时性，给巡检工作带来困难。

实用新型内容：

本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种变电站巡检机器人导航装置，它结构设计合理，采用多个磁传感器与两条磁条配合工作的方式进行导航，避免了机器人在工作中出现脱轨误判的情况，保证了巡检的质量和实时性，给巡检工作带来方便，解决了现有技术中存在的问题。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种变电站巡检机器人导航装置，包括设置在巡检机器人运行地面上的一主磁条，在主磁条一侧的地面上设有一与主磁条相平行的辅磁条，在巡检机器人底部一侧设有一与主磁条位置相对的第一主磁传感器组，在主磁条两侧的巡检机器人底部分别设有第二主磁传感器组和第三主磁传感器组，在巡检机器人底部另一侧设有一与辅磁条位置相对的第一辅磁传感器组，在辅磁条两侧的巡检机器人底部分别设有第二辅磁传感器组和第三辅磁传感器组，所述第一主磁传感器组、第二主磁传感器组和第三主磁传感器组均包括若干个主磁传感器，每个主磁传感器均通过磁传感器接口电路与中央控制器相连，所述第一辅磁传感器组、第二辅磁传感器组和第三辅磁传感器组均包括若干个辅磁传感器，每个辅磁传感器均通过磁传感器接口电路与中央控制器相连。

所述磁传感器接口电路包括一隔离光电耦合器，两磁传感器接口J9和J10分别与隔离光电耦合器的IN6引脚和IN7引脚相连，隔离光电耦合器的DI6引脚和DI7引脚分别与一为74HC243控制芯片的总线驱动芯片的DI6输入引脚和DI7输入引脚相连接，总线驱动芯片的DI6_MCU输出引脚和DI7_MCU输出引脚分别与中央控制器的信号输入端相连。

本实用新型采用上述方案，结构设计合理，采用多个磁传感器与两条磁条配合工作的方式进行导航，避免了机器人在工作中出现脱轨误判的情况，保证了巡检的质量和实时性，给巡检工作带来方便。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的磁传感器接口电路的电路图。

图中，1、主磁条，2、辅磁条，3、第一主磁传感器组，4、第二主磁传感器组，5、第三主磁传感器组，6、第一辅磁传感器组，7、第二辅磁传感器组，8、第三辅磁传感器组，9、主磁传感器，10、辅磁传感器。

具体实施方式：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。

如图1-2所示，一种变电站巡检机器人导航装置，包括设置在巡检机器人运行地面上的一主磁条1，在主磁条1一侧的地面上设有一与主磁条1相平行的辅磁条2，在巡检机器人底部一侧设有一与主磁条1位置相对的第一主磁传感器组3，在主磁条1两侧的巡检机器人底部分别设有第二主磁传感器组4和第三主磁传感器组5，在巡检机器人底部另一侧设有一与辅磁条2位置相对的第一辅磁传感器组6，在辅磁条2两侧的巡检机器人底部分别设有第二辅磁传感器组7和第三辅磁传感器组8，所述第一主磁传感器组3、第二主磁传感器组4和第三主磁传感器5组均包括若干个主磁传感器9，每个主磁传感器9均通过磁传感器接口电路与中央控制器相连，所述第一辅磁传感器组6、第二辅磁传感器组7和第三辅磁传感器组8均包括若干个辅磁传感器10，每个辅磁传感器10均通过磁传感器接口电路与中央控制器相连。

所述磁传感器接口电路包括一隔离光电耦合器，两磁传感器接口J9和J10分别与隔离光电耦合器的IN6引脚和IN7引脚相连，隔离光电耦合器的DI6引脚和DI7引脚分别与一为74HC243控制芯片的总线驱动芯片的DI6输入引脚和DI7输入引脚相连接，总线驱动芯片的DI6_MCU输出引脚和DI7_MCU输出引脚分别与中央控制器的信号输入端相连。

工作时，将巡检机器人底部的第一主磁传感器组3与设置在地面上的主磁条1对准，第一主磁传感器组3中的主磁传感器9探测到磁信号，主磁传感器9的两磁传感器接口J9和J10变成高电平状态，与两磁传感器接口相连的隔离光电耦合器的IN6引脚和IN7引脚为高电平，由隔离光电耦合器的物理特性可知，隔离光电耦合器输出端DI6引脚和DI7引脚电平即可被拉低到GND端，与隔离光电耦合器输出端DI6引脚和DI7引脚相连的总线驱动芯片74HC243接收到隔离光电耦合器传来的信号后，通过DI6_MCU输出引脚和DI7_MCU输出引脚将信号发送到中央控制器，中央控制器通过收到的信号能够判断出此时第一主磁传感器组3恰好位于主磁条1的上方，巡检机器人可以沿着当前路径行驶，中央控制器控制车轮的转动电机运转，带动巡检机器人向前运动。

当巡检机器人偏离主磁条1时，第一主磁传感器组3中的主磁传感器9感应不到磁信号，主磁传感器9的两磁传感器接口J9和J10保持低电平状态，与两磁传感器接口相连的隔离光电耦合器的IN6引脚和IN7引脚变为低电平，隔离光电耦合器输出端DI6引脚和DI7引脚改变为初始电压，与隔离光电耦合器输出端DI6引脚和DI7引脚相连的总线驱动芯片74HC243接收到隔离光电耦合器传来信号，此时中央控制器判断出第一主磁传感器3不再位于主磁条1的上方，中央控制器控制车轮转动电机停止转动；于此同时，如果巡检机器人向第二主磁传感器组4方向偏移，第二主磁传感器组4中的主磁传感器9即通过与其相连接的磁传感器接口电路向中央控制器发送信号，中央控制器接收到信号后控制车轮转向电机运动，控制巡检机器人转向，如果巡检机器人向第三主磁传感器组5方向偏移，第三主磁传感器组5中的主磁传感器9即通过与其相连接的磁传感器接口电路向中央控制器发送信号，中央控制器接收到信号后控制车轮转向电机反向运动，控制巡检机器人转向，从而达到调整方向的目的，直到巡检机器人重新回到正确的行走路线上。

当第一主磁传感器组3、第二主磁传感器组4和第三主磁传感器组5中的主磁传感器9均向中央控制器发送未感应到磁信号的信号时，说明主磁条1出现故障，此时中央控制器开始识别由第一辅磁传感器组6、第二辅磁传感器组7和第三辅磁传感器组8的辅磁传感器10传来的信号，其工作过程与主磁条1的工作原理相同，中央控制器通过判断各个辅磁传感器组中的辅磁传感器10所发来的信号判断巡检机器人的运动轨迹，从而达到保证巡检机器人正常工作的目的。

采用本实用新型的变电站巡检机器人导航装置，结构设计合理，用多个磁传感器与两条磁条配合工作的方式进行导航，避免了机器人在工作中出现脱轨误判的情况，保证了巡检的质量和实时性，给巡检工作带来方便。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (2)

1.一种变电站巡检机器人导航装置，其特征在于：包括设置在巡检机器人运行地面上的一主磁条，在主磁条一侧的地面上设有一与主磁条相平行的辅磁条，在巡检机器人底部一侧设有一与主磁条位置相对的第一主磁传感器组，在主磁条两侧的巡检机器人底部分别设有第二主磁传感器组和第三主磁传感器组，在巡检机器人底部另一侧设有一与辅磁条位置相对的第一辅磁传感器组，在辅磁条两侧的巡检机器人底部分别设有第二辅磁传感器组和第三辅磁传感器组，所述第一主磁传感器组、第二主磁传感器组和第三主磁传感器组均包括若干个主磁传感器，每个主磁传感器均通过磁传感器接口电路与中央控制器相连，所述第一辅磁传感器组、第二辅磁传感器组和第三辅磁传感器组均包括若干个辅磁传感器，每个辅磁传感器均通过磁传感器接口电路与中央控制器相连。

2.根据权利要求1所述的一种变电站巡检机器人导航装置，其特征在于：所述磁传感器接口电路包括一隔离光电耦合器，两磁传感器接口J9和J10分别与隔离光电耦合器的IN6引脚和IN7引脚相连，隔离光电耦合器的DI6引脚和DI7引脚分别与一为74HC243控制芯片的总线驱动芯片的DI6输入引脚和DI7输入引脚相连接，总线驱动芯片的DI6_MCU输出引脚和DI7_MCU输出引脚分别与中央控制器的信号输入端相连。