CN102169602A - 变电站巡检机器人的结构设计 - Google Patents

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李卫国
周培忠
迟绍旭
吴怀诚
孙艳鹤
孙雅萍
庄瀚洋
刘瑶
芦竹茂
渠展展
石海鹏
李俊霖
叶高生
杨鑫
夏冰
邓鑫
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东北电网有限公司沈阳超高压局
北京经通伟达科技有限公司
北京华电蜂鸟科技有限责任公司
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Abstract

本发明涉及一种变电站巡检机器人的结构设计,属于工业用移动机器人技术领域。其包括电机驱动的履带机器人运载小车,安装有GPS、电子罗盘导航模块,电池系统,控制电路模块和图像采集、红外温度检测仪器等,完成变电站设备巡检工作,通过无线路由器,将采集到的数据和移动小车位置、动作状态等信息发送到远程控制中心。主动轮和从动轮安装在外形为三角形的支架上。搭载检测仪器的云台可升降,也可做左右最大135°角度转动。移动小车采用GPS、电子罗盘导航,在行走时,通过车体腹部安装的红外循迹传感器,修正小车行走路径。

Description

变电站巡检机器人的结构设计

技术领域

[0001] 本发明涉及一种变电站巡检机器人的结构设计,属于工业用移动机器人技术领域。

背景技术

[0002] 随着装备技术和计算机网络科学的不断进步,电力系统自动化程度已有了很大提高,实现了变电站主设备的远程监控,变电站运行维护的工作量大大减少,设备检修和运行巡视的周期延长。很多变电站实现了少人或无人值班,但一定程度上都还存在因无人在现场及时监视、巡视而带来的一系列问题,并在室外变电站表现的尤为明显。而变电站巡检机器人则能够以灵活的控制、运行方式,在无人值守或少人值守变电站对室外高压设备进行巡检,及时发现和消除设备缺陷,预防事故发生,确保设备安全运行。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种适用于变电站巡检机器人的结构设计,其采用电机驱动的履带机器人运载小车及小车上安装的GPS、电子罗盘导航模块和图像采集、红外温度检测仪器等,完成变电站设备巡检工作,并通过无线路由器,将采集到的数据和移动小车位置、 动作状态等信息发送到远程控制中心。

[0004] 本发明采用的技术方案为:

[0005] 该发明变电站巡检机器人,包括作为载具的移动小车,车体内部装有GPS、电子罗盘导航模块,蓄电池模块,无线路由通信模块和控制电路模块等。

[0006] 移动小车采用履带行走方式,主动轮和从动轮安装在外形为三角形的支架上,在小车车体腹部安装有两台电动机,通过传送带分别带动左右两侧主动轮,驱动履带行走。在移动小车的主动轮上安装有测速传感器,控制两侧主动轮的转速,完成小车的直行或转弯。

[0007] 移动小车采用GPS、电子罗盘导航,在行走时,通过车体腹部安装的红外循迹传感器,修正小车行走路径。

[0008] 该巡检机器人采用红外热像仪和可见光摄像机,完成温度检测和图像采集,其外箱壳安装在云台上,云台由升降杆托起。由安装在升降杆保护外壳内的电动机带动丝杆旋转,可使云台完成升降动作。云台以小车正前方为参照,可做左右最大135°角度转动。

[0009] 移动小车搭载可充电电池,可充电电池安装在电池箱内,电池电量、电池箱内温度等信息可在小车后部的液晶显示屏上显示。

[0010] 移动小车前部和后部分别装有红外测距传感器,可实时测量小车与所检测设备之间的距离,距离过近报警,避免发生小车碰撞设备的意外。

附图说明

[0011] 下面结合说明书附图对本发明的技术方案作进一步说明,其中:

[0012] 图1是本发明变电站巡检机器人结构设计的正视图。[0013] 图2是本发明变电站巡检机器人结构设计的左视图。

[0014] 图3是本发明变电站巡检机器人结构设计的仰视图。

[0015] 图4是本发明变电站巡检机器人结构设计的右视图。

[0016] 图中:1、探明灯,2、减震弹簧,3、履带轮三角形支撑架,4、红外循迹传感器,5、履带,6、电动机,7、电机测速传感器,8、主动轮,9、传送带,10、电池充电接口,11、云台,12、升降杆保护外壳,13、摄像仪器外箱壳,14、液晶显示屏,15、电源开关,16、红外测距传感器, 17、硬质玻璃挡板,18、雨刷器,19、红外热像仪,20、可见光摄像机,21、支撑从动轮,22、行走从动轮。

具体实施方式

[0017] 下面结合附图对本发明作进一步说明。

[0018] 参照说明书附图1至4,本发明变电站巡检机器人的结构设计,包括作为载具的履带式移动小车,GPS、电子罗盘导航模块,电池系统,控制电路模块,图像采集、红外温度检测系统和无线路由通信模块等。

[0019] 该巡检机器人车体内部装有GPS、电子罗盘导航模块,蓄电池模块,无线路由通信模块和控制电路模块等。

[0020] 变电站巡检机器人通过无线路由器,采用IEEE802. 11标准,将采集到的数据和移动小车位置、动作状态等信息发送到远程控制中心。

[0021] 移动小车采用履带行走方式,小车车体腹部安装有两台电动机(6),通过传送带 (9)分别带动左右两侧主动轮(8),驱动履带(¾行走。在主动轮上安装有电机测速传感器 (7),控制两侧主动轮的转速,完成小车的直行或转弯。主动轮和从动轮安装在外形为三角形的支架上(3),从动轮包括支撑从动轮和行走从动轮(22),支撑从动轮起支撑履带的作用,行走从动轮配合主动轮完成移动小车的行走动作。

[0022] 移动小车车身通过减震弹簧(¾与履带行走结构相连,履带采用橡胶履带,避免通过结冰路面时的打滑现象。

[0023] 移动小车车身安装电动机处,作成一体凹槽状,只留电线孔,电动机嵌在机腹外部,避免电动机安装处作成开口设计时,箱体内部设备暴露在空气中,有利于车体内部防尘,而且电动机损坏时,容易更换。

[0024] 移动小车采用GPS、电子罗盘导航,在行走时,通过车体腹部安装的红外循迹传感器G),修正小车行走路径。在机器人移动小车巡视线路上刷等宽度的地面标示线,标示线宽度与移动小车机身腹部中间四个红外循迹传感器(4)之间的距离S相同,如下图所示。

[0025][0026] 移动小车沿标示线行走时,中间四个传感器可以接收到标示线反射回来的红外线,其余四个传感器则收不到;若接收到反射红外线的传感器发生变化时,说明移动小车的行进路线发生偏移,可调节两侧电动机(6)转速进行修正。

[0027] 移动小车机身腹部红外循迹传感器(4)外,罩一层硬质玻璃挡板(17),防止红外循迹传感器被路面杂物擦损,硬质玻璃挡板上装有雨刷器(18)。

[0028] 移动小车温度检测和图像采集模块采用红外热像仪(19)和可见光摄像机00), 其外箱壳(13)安装在云台(11)上,云台由升降杆托起。升降杆保护外壳(12)内安装有电动机,带动丝杆旋转,可使云台完成升降动作。云台以小车正前方为参照,可做左右最大 135°角度转动。

[0029] 移动小车搭载可充电电池,可充电电池安装在电池箱内,电池电量、电池箱内温度等信息可在小车后部的液晶显示屏(14)上显示。电源开关与继电器相连,可控制继电器, 打开或关闭移动小车电源。

[0030] 移动小车前部和后部分别装有红外测距传感器(16),可实时测量小车与所检测设备之间的距离,距离过近报警,避免发生小车碰撞设备的意外。

Claims (4)

1.变电站巡检机器人的结构设计,包括作为载具的履带式移动小车,GPS、电子罗盘导航模块,电池系统,控制电路模块,图像采集、红外温度检测系统和无线路由器通信模块等。
2.根据权利要求1所述的变电站巡检机器人的结构设计,其特征在于,所述移动小车采用履带行走方式,主动轮和从动轮安装在外形为三角形的支架上。
3.根据权利要求1所述的变电站巡检机器人的结构设计,其特征在于,所述移动小车采用GPS、电子罗盘导航,在行走时,通过车体腹部安装的红外循迹传感器,修正小车行走路径。
4.根据权利要求1所述的变电站巡检机器人的结构设计,其特征在于,所述变电站巡检机器人采用红外热像仪和可见光摄像机,搭载检测仪器的云台可升降,也可做左右最大 135°角度转动。
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