CN221261688U - 一种牵引供电设备自动巡检*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种牵引供电设备自动巡检***，属于铁路监测技术领域，解决在恶劣天气下现有巡检机器人不能满足要求的技术问题，***包括检测装置、信号电源、充电基站、数据处理中心、地面信标、电磁引导线、载波通信线、自动巡检车；信号电源在电磁引导线加载正弦交变信号，检测装置安装在自动巡检车的云台，自动巡检车设有无线模块、载波模块、地面信标检测模块、引导循迹传感器，自动巡检车通过无线模块，或者自动巡检车通过载波模块、载波通信线与数据处理中心通信连接，自动巡检车通过地面信标检测模块感应地面信标进行定位，自动巡检车通过引导循迹传感器感应电磁引导线进行导航，充电基站通过无线充电器或金属触点给自动巡检车充电。

Description

一种牵引供电设备自动巡检***

技术领域

本实用新型涉及铁路监测技术领域，更具体地说，它涉及一种牵引供电设备自动巡检***。

背景技术

牵引供电设备巡检机器人是在铁路营业线沿线牵引供电所亭对供电设备进行日常巡视检测的设备，巡检机器人配备有检测装置，检测装置包括照明部件、彩色变焦摄像头、音频采集识别模块、红外成像传感器，可以进行如巡检变压器运行温度、隔离开关触头处温度及外观等，它通过红外成像、彩色图像对设备运行状态进行巡检分析。

目前牵引供电设备巡检机器人一般采用激光雷达或图像识别定位，并进行巡视路径规划，此类巡检机器人具有以下缺陷：

1)在恶劣天气、路面积水等极端环境下，激光雷达及图像识别无法提供可靠的位置信息，巡检机器人无法对设备进行指定路线巡检或返航，这将导致巡检任务中断。

2)巡检机器人采用单台作业模式，无备用机器人替补，巡检机器人一旦故障将必须由维护人员立即处理，巡检机器人故障期间无法对牵引供电设备进行不间断巡检。

3)巡检机器人仅依靠无线通信，在受到外界干扰信号后，巡检机器人将失去监控，降低了巡检设备的可靠性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本实用新型的目的是提供一种牵引供电设备自动巡检***。

本实用新型的技术方案是：一种牵引供电设备自动巡检***，包括检测装置，还包括信号电源、充电基站、数据处理中心、地面信标、电磁引导线、载波通信线、至少两个自动巡检车；所述信号电源在电磁引导线加载正弦交变信号，所述检测装置安装在自动巡检车的云台，所述自动巡检车设有无线模块、载波模块、地面信标检测模块、引导循迹传感器，所述自动巡检车通过无线模块与所述数据处理中心无线通信连接，所述自动巡检车通过载波模块、载波通信线与所述数据处理中心有线通信连接，所述地面信标位于电磁引导线的一侧并与待检测设备位置对应，所述自动巡检车通过地面信标检测模块感应地面信标进行定位，所述自动巡检车通过引导循迹传感器感应电磁引导线进行导航，所述充电基站通过无线充电器或金属触点给所述自动巡检车充电。

作为进一步地改进，所述信号电源为20～25kHz正弦信号发生电源，工作电流为100mA～1A。

进一步地，所述地面信标为RFID标签，所述地面信标检测模块为RFID标签读取模块。

进一步地，所述地面信标为磁铁，所述地面信标检测模块为霍尔开关。

进一步地，所述电磁引导线为一根漆包铜线，所述载波通信线由2根单芯铜线构成。

进一步地，所述电磁引导线、载波通信线均布置在地面，所述引导循迹传感器、载波模块均位于所述自动巡检车的底部，且载波模块与载波通信线接触。

进一步地，所述自动巡检车的底部设有升降台，所述升降台的一端设有与所述自动巡检车铰接的连接杆，所述升降台的顶部设有穿过所述自动巡检车的导向杆，所述升降台与自动巡检车之间的导向杆套设有弹簧，所述升降台的底部设有与载波通信线电性接触的导电滑块，导电滑块通过导线与载波模块电性连接。

有益效果

本实用新型与现有技术相比，具有的优点为：

本实用新型利用LC检波引导巡检车运动，实现铁路沿线牵引供电所亭恶劣环境下高精度循迹控制，并结合地面信标及车轮旋转计数器，实现巡检车位置综合性计算，可以大大减少走行误差，巡检车采用主备冗余设计，可减少巡检车故障时长，实现不间断设备巡视。巡检车搭载载波通信模块，在无线信号受到干扰时依旧可利用有线载波的通信方式实现数据传输。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中自动巡检车的电路结构示意图；

图3为本实用新型中降台的俯视结构示意图；

图4为本实用新型中降台的主视结构示意图。

其中：1-信号电源、2-充电基站、3-数据处理中心、4-地面信标、5-电磁引导线、6-载波通信线、7-自动巡检车、8-导电滑块、9-引导循迹传感器、10-升降台、11-连接杆、12-导向杆、13-弹簧、14-隔离开关、15-变压器。

具体实施方式

下面结合附图中的具体实施例对本实用新型做进一步的说明。

参阅图1～图4，一种牵引供电设备自动巡检***，包括检测装置，还包括信号电源1、充电基站2、数据处理中心3、地面信标4、电磁引导线5、载波通信线6、至少两个自动巡检车7；信号电源1在电磁引导线5加载正弦交变信号，检测装置安装在自动巡检车7的云台，自动巡检车7设有无线模块、载波模块、地面信标检测模块、引导循迹传感器9，自动巡检车7通过无线模块与数据处理中心3无线通信连接，自动巡检车7通过载波模块、载波通信线6与数据处理中心3有线通信连接，在无线信号受到干扰时，依旧可通过电力载波模块进行数据传输，地面信标4位于电磁引导线5的一侧并与待检测设备位置对应，自动巡检车7通过地面信标检测模块感应地面信标4进行定位，自动巡检车7通过引导循迹传感器9感应电磁引导线5进行导航，充电基站2通过无线充电器或金属触点给自动巡检车7充电。

在本实施例中，自动巡检车7为两个，一个作为主自动巡检车，另一个作为备用自动巡检车，当主自动巡检车出现故障不能完成巡检工作时，主自动巡检车返回，备用自动巡检车继续进行巡检工作。

信号电源为20～25kHz正弦信号发生电源，工作电流为100mA～1A，使电磁引导线5对外产生交变电磁辐射信号，引导循迹传感器9采用LC传感器。LC传感器(即LC谐振电感传感器)通过检波分离出20～25kHz有效信号并进行滤波放大，其输出电压与电磁引导线的距离成正比关系。为了引导循迹传感器9工作的稳定性，采用5个LC传感器，其中，自动巡检车7的前排分别在最左侧、最右侧、中间放置3个LC传感器，后排分别在左右两侧放置2个LC传感器，通过5个LC传感器的数据即可有效引导自动巡检车7沿电磁引导线5运动。

在一个实施例中，地面信标4为RFID标签，地面信标检测模块为RFID标签读取模块。

在一个实施例中，地面信标4为磁铁，地面信标检测模块为霍尔开关。

电磁引导线5为一根漆包铜线，载波通信线6由2根单芯铜线构成。

电磁引导线5、载波通信线6均布置在地面，引导循迹传感器9、载波模块均位于自动巡检车7的底部，且载波模块与载波通信线6接触。

进一步地，自动巡检车7的底部设有升降台10，升降台10的一端设有与自动巡检车7铰接的连接杆11，升降台10的顶部设有穿过自动巡检车7的导向杆12，升降台10与自动巡检车7之间的导向杆12套设有弹簧13，升降台10的底部设有与载波通信线6电性接触的导电滑块8，导电滑块8通过导线与载波模块电性连接。自动巡检车7沿电磁引导线5行驶时，自动巡检车7的升降台在弹簧13的使用下，使得导电滑块8与地面的载波通信线6始终接触，从而实现行进中通信。

具体的，检测装置包括照明部件、彩色变焦摄像头、音频采集识别模块、红外成像传感器，用于巡检变压器15的运行温度、隔离开关14的触头处温度及外观，它通过红外成像、彩色图像对设备运行状态进行巡检分析。

自动巡检车7设有主控芯片、外部传感器，外部传感器包括水位探测传感器、激光测距传感器、温湿度传感，主控芯片分别与水位探测传感器、激光测距传感器、温湿度传感、无线模块、载波模块、地面信标检测模块、引导循迹传感器9、自动巡检车7的车轮的动力部件、时钟及存储器、照明部件、彩色变焦摄像头、音频采集识别模块、红外成像传感器、电源电性连接。自动巡检车7的车轮采用麦克纳姆轮实现全向移动，在牵引供电所亭狭小空间内也可灵活移动，动力部件为带编码器的减速电机，当地面信标检测模块或地面信标4出现故障不可用时，还可以根据编码器检测车轮的运动圈数来对自动巡检车7进行定位。

与现有的巡检机器人相比，本实用新型的优点在于：

1)电磁引导方式可适应外界复杂环境，路面积水、起雾、太阳光强等复杂情况下，巡检车循迹均不会受到影响，且成本低、可靠性高，牵引供电所亭内敷设轨道施工简单，无需对路面大面积涂刷路径标识或其它大的改动。

2)自动巡检车7采用至少两个布置，具备主备机冗余，提高了巡检的可靠性及灵活性。

3)电力载波通信在无线信号受到强干扰时依旧可保证巡检***通信、控制的正常运行，减少无线信号不稳定、掉线、安全性等问题。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。

Claims (7)

1.一种牵引供电设备自动巡检***，包括检测装置，其特征在于，还包括信号电源(1)、充电基站(2)、数据处理中心(3)、地面信标(4)、电磁引导线(5)、载波通信线(6)、至少两个自动巡检车(7)；所述信号电源(1)在电磁引导线(5)加载正弦交变信号，所述检测装置安装在自动巡检车(7)的云台，所述自动巡检车(7)设有无线模块、载波模块、地面信标检测模块、引导循迹传感器(9)，所述自动巡检车(7)通过无线模块与所述数据处理中心(3)无线通信连接，所述自动巡检车(7)通过载波模块、载波通信线(6)与所述数据处理中心(3)有线通信连接，所述地面信标(4)位于电磁引导线(5)的一侧并与待检测设备位置对应，所述自动巡检车(7)通过地面信标检测模块感应地面信标(4)进行定位，所述自动巡检车(7)通过引导循迹传感器(9)感应电磁引导线(5)进行导航，所述充电基站(2)通过无线充电器或金属触点给所述自动巡检车(7)充电。

2.根据权利要求1所述的一种牵引供电设备自动巡检***，其特征在于，所述信号电源为20～25kHz正弦信号发生电源，工作电流为100mA～1A。

3.根据权利要求1所述的一种牵引供电设备自动巡检***，其特征在于，所述地面信标(4)为RFID标签，所述地面信标检测模块为RFID标签读取模块。

4.根据权利要求1所述的一种牵引供电设备自动巡检***，其特征在于，所述地面信标(4)为磁铁，所述地面信标检测模块为霍尔开关。

5.根据权利要求1所述的一种牵引供电设备自动巡检***，其特征在于，所述电磁引导线(5)为一根漆包铜线，所述载波通信线(6)由2根单芯铜线构成。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种牵引供电设备自动巡检***，其特征在于，所述电磁引导线(5)、载波通信线(6)均布置在地面，所述引导循迹传感器(9)、载波模块均位于所述自动巡检车(7)的底部，且载波模块与载波通信线(6)接触。

7.根据权利要求6所述的一种牵引供电设备自动巡检***，其特征在于，所述自动巡检车(7)的底部设有升降台(10)，所述升降台(10)的一端设有与所述自动巡检车(7)铰接的连接杆(11)，所述升降台(10)的顶部设有穿过所述自动巡检车(7)的导向杆(12)，所述升降台(10)与自动巡检车(7)之间的导向杆(12)套设有弹簧(13)，所述升降台(10)的底部设有与载波通信线(6)电性接触的导电滑块(8)，导电滑块(8)通过导线与载波模块电性连接。