CN105511330A - 一种智能轨道运载装置、系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能轨道运载装置、系统和方法。智能轨道运载装置沿着预铺设的运载轨道移动，智能轨道运载装置包括一个运载小车以及安装在运载小车上的控制器和至少一个功能单元对接机构；控制器与功能单元对接机构相连，用于接收区域控制中心发送的控制命令并发送给功能单元对接机构；还用于接收功能单元对接机构返回的工作数据并发送给区域控制中心；功能单元对接机构外接功能单元，用于根据控制器发送的控制命令控制功能单元执行相应的功能，并采集功能单元的工作数据并发送给控制器。本发明通过云控制技术对所有智能轨道运载装置进行并行管理，实现远程控制，具有应对不同环境的通用性，能够覆盖大面积工作区域，实现自动化、智能化运载。

Description

一种智能轨道运载装置、系统和方法

技术领域

本发明涉及智能运载领域，尤其涉及一种智能轨道运载装置、系统和方法。

背景技术

随着现代化建设的发展，多项户外工程在山地、滩涂、戈壁等大面积恶劣工况条件下开展，现有野外轨道小型运载系统大多基于人工控制，辅以定制化专用设备，或者是半人工运输，使用有线距离的山地小车，上述方式效率低、成本高并且通用性差，且不适合更大面积工作需要，尤其是对大规模光伏地面电站，或风力发电场的物资运送，现场运维等多项工作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种智能轨道运载装置、系统和方法。

本发明解决上述技术问题的第一种技术方案如下：一种智能轨道运载装置，所述智能轨道运载装置沿着预铺设的运载轨道移动，所述智能轨道运载装置包括一个运载小车以及安装在所述运载小车上的控制器和至少一个功能单元对接机构；

所述控制器，与所述功能单元对接机构相连，用于接收区域控制中心发送的控制命令并发送给所述功能单元对接机构；还用于接收所述功能单元对接机构返回的工作数据并发送给区域控制中心；

所述功能单元对接机构，外接功能单元，用于根据所述控制器发送的所述控制命令控制所述功能单元执行相应的功能，并采集所述功能单元的工作数据并发送给所述控制器。

本发明的有益效果是：本发明所述智能轨道运载装置能够在预铺设的运载轨道上运行，减少人力耗费；具有能够与区域控制中心通讯连接的控制器，能够智能控制智能轨道运载装置执行功能，不需要现场控制，远程即可控制智能轨道运载装置；并且具备至少一个功能单元对接机构，可以外接一个或者多个不同种类的功能单元，根据需要执行不同的功能或者同时执行多个功能，避免了执行功能的单一性，实用性更强。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步地，所述智能轨道运载装置，还包括安装在所述运载小车上的驱动器，与所述控制器连接，所述控制器接收区域控制中心发送的启/停命令，并发送给所述驱动器以控制所述运载小车的启/停。

采用上述进一步方案的有益效果是：与现有人力控制运载小车，通过驱动器控制运载小车的启/停，能够节俭人力资源，并且通过区域控制中心发送的启/停命令来控制所述运载小车的启/停，实现远程控制，能够减少现场人员分配。

进一步地，所述智能轨道运载装置，还包括安装在所述运载小车上的定位器，与所述控制器相连，用于实时采集所述智能轨道运载装置的位置信息并发送给所述控制器。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过定位器，能够实时获知智能轨道运载装置的位置，便于实现监控管理。

进一步地，所述定位器定位的方式包括GPS定位和/或北斗卫星定位的方式。

采用上述进一步方案的有益效果是：GPS定位和北斗卫星定位都能实现对智能轨道运载装置的精确定位，同时使用时能够进一步提高位置信息的精确度。

进一步地，每一个所述功能单元对接机构外接一个功能单元，所述功能单元为载人平台、机械手工作平台、运维工具箱、安防工具箱、消防工具箱、零部件更换平台、红外摄像系统、热成像仪、现场IV测试模块或清洗模块。

采用上述进一步方案的有益效果是：功能单元的多样性能够保障智能轨道运载装置实现多种不同的功能，避免功能单一。

进一步地，所述智能轨道运载装置，还包括安装在所述运载小车上的供电装置，与所述智能轨道运载装置上的所有用电设备相连，用于向所有所述用电设备提供电源。

进一步地，所述供电装置包括电池供电单元和/或弓网供电单元，用于通过电池供电的方式和/或弓网供电的方式向所有所述用电设备提供电源。

采用上述进一步方案的有益效果是：采用电池供电时，智能轨道运载装置不需要外接电源，避免牵线的复杂性，能够节约成本；采用弓网供电的方式时，能够保证智能轨道运载装置持续有电，避免突然断电的情况出现；两种方式同时使用时，可以先用电池独立供电，保证智能轨道运载装置运动的灵活性和便利性，在电池即将耗尽时，切换使用弓网供电。

本发明解决上述技术问题的第二种技术方案如下：一种智能轨道运载系统，包括预铺设在特定场所内的全部运载轨道，还包括至少一个上述的智能轨道运载装置以及区域控制中心和远程控制中心；

将所述特定场所划分为若干个区域，所述区域控制中心的数量与所述区域的数量相同，每一个所述区域控制中心与其负责区域内的所有所述智能轨道运载装置相连，并且所有所述区域控制中心均与所述远程控制中心相连；

所述区域控制中心，用于接收所述远程控制中心发送的控制命令并发送给其所负责区域内的所述智能轨道运载装置，还用于接收所述智能轨道运载装置返回的工作数据并发送给所述远程控制中心；

所述远程控制中心，用于分别发送控制命令至每个所述区域控制中心，还用于接收所有区域控制中心返回的工作数据。

本发明的有益效果是：本发明的智能轨道运载系统采用分区域监管，能够并行并分级管理特定场所中所有的智能轨道运载装置，提高监管效率；远程控制中心能够远程监管整个特定场所内的智能轨道运载装置并且远程下发控制命令，能够实现集中远程监管，减少人力物力，提高监管效率。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步地，所述智能轨道运载系统，还包括数据管理中心，与所述远程控制中心相连，用于从所述远程控制中心获取并保存所有所述控制命令和所述工作数据。

采用上述进一步方案的有益效果是：便于整体监控以及后期查阅。

本发明解决上述技术问题的第三种技术方案如下：一种智能轨道运载方法，利用上述智能轨道运载系统实现，包括如下步骤：

远程控制中心发送控制命令至区域控制中心；

区域控制中心发送所述控制命令至智能轨道运载装置；

智能轨道运载装置返回工作数据至区域控制中心；

区域控制中心将所述工作数据发送给远程控制中心；

数据管理中心保存所有所述控制命令和所述工作数据。

本发明的有益效果是：本发明的智能轨道运载系统采用分区域监管，能够并行并分级管理特定场所中所有的智能轨道运载装置，提高监管效率；远程控制中心能够远程监管整个特定场所内的智能轨道运载装置并且远程下发控制命令，能够实现集中远程监管，减少人力物力，提高监管效率。

附图说明

图1为本发明所述智能轨道运载装置的组成结构图；

图2为本发明所述智能轨道运载装置的简易结构图；

图3为本发明所述智能轨道运载系统的结构图；

图4为本发明所述智能轨道运载系统的流程图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、运载轨道，2、智能轨道运载装置。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

图1为本发明所述智能轨道运载装置的组成结构图。

如图1所示，一种智能轨道运载装置，智能轨道运载装置沿着预铺设的运载轨道移动，智能轨道运载装置包括一个运载小车以及安装在运载小车上的控制器和至少一个功能单元对接机构。

控制器，与功能单元对接机构相连，用于接收区域控制中心发送的控制命令并发送给功能单元对接机构；还用于接收功能单元对接机构返回的工作数据并发送给区域控制中心。

功能单元对接机构，外接功能单元，用于根据控制器发送的控制命令控制功能单元执行相应的功能，并采集功能单元的工作数据并发送给控制器。或者控制器可以直接采集功能单元的功能数据。每一个功能单元对接机构外接一个功能单元，功能单元可以是为载人平台、机械手工作平台、运维工具箱、安防工具箱、消防工具箱、零部件更换平台、红外摄像系统、热成像仪、现场IV测试模块或清洗模块等。由于智能轨道运载装置可以包括很多个功能单元对接机构，因此可以同时外接多个不同种类的功能单元，例如外接红外摄像系统，在控制器的控制命令下开始执行摄像的功能，还可以外接清洗模块，在控制器的控制命令下执行清洗的功能。可以根据具体需要来决定外接哪些功能单元，优选的，可以将功能单元对接机构与功能单元的对接接口设置为统一的接口，这样就可以避免根据功能单元的不同在功能单元对接机构上设置不同的对接接口带来的工艺上的复杂以及使用上的不便，功能单元对接机构可以与所有类型的功能单元进行对接，同时所有的功能单元也可以设置制式对接接口，以便于与功能单元对接机构的对接接口相匹配。所需的功能单元可以在功能单元对接机构上安装或拆卸，当安装至功能单元对接机构上后，就可以随运载小车一起在运载轨道上运动。

所述智能轨道运载装置还包括安装在运载小车上的驱动器，与控制器连接，控制器接收区域控制中心发送的启/停命令，并发送给驱动器以控制运载小车的启/停。

所述智能轨道运载装置还包括安装在所述运载小车上的定位器，与控制器相连，用于实时采集智能轨道运载装置的位置信息并发送给控制器。控制器将智能轨道运载装置的位置信息发送给区域控制中心，进而发送给远程控制中心，即可以远程监控智能轨道运载装置的位置信息。同时可以给每个智能轨道运载装置预分配一个编号，在发送位置信息的时候同时发送该智能轨道运载装置的编号，这样就可以精确定位特定编号智能轨道运载装置的位置，便于对所有智能轨道运载装置进行监控。其中，定位器可以为采用GPS定位、北斗卫星定位或其他区域场定位技术中一种或多种技术的装置，同时采用多种定位方式可以提高定位的精确度。

所述智能轨道运载装置还包括安装在运载小车上的供电装置，与智能轨道运载装置上的所有用电设备相连，用于向所有所述用电设备提供电源。供电装置包括电池供电单元和/或弓网供电单元，可以通过电池供电的方式和/或弓网供电的方式向所有用电设备提供电源。

图2中为本发明所述智能轨道运载装置的其中一种结构，其中1表示运载轨道，2表示智能轨道运载装置，图3为本发明所述智能轨道运载系统的结构图；图3中使用了图2中的简易结构来表示智能轨道运载装置。

如图3所示，一种智能轨道运载系统，包括预铺设在特定场所内的全部运载轨道，还包括至少一个上述智能轨道运载装置以及区域控制中心和远程控制中心。

运载轨道可以根据特定场所内的现场要求进行布置，可以是竖直固定，也可以是根据现场需要而采用的任何其他固定方式。

将特定场所划分为若干个区域，区域控制中心的数量与区域的数量相同，每一个区域控制中心与其负责区域内的所有智能轨道运载装置通信相连，区域控制中心与智能轨道运载装置之间可以通过有线或无线通信的方式相连；并且所有区域控制中心均与远程控制中心相连。

区域控制中心，用于接收远程控制中心发送的控制命令并发送给其所负责区域内的智能轨道运载装置，还用于接收智能轨道运载装置返回的工作数据并发送给远程控制中心。

远程控制中心，用于分别发送控制命令至每个区域控制中心，还用于接收所有区域控制中心返回的工作数据。如果特定场所为光伏地面电站，运载轨道沿着光伏组件设置，为了解决对光伏组件的清洗，功能单元对接机构外接清洗模块，根据远程控制中心通过区域控制中心下发的控制命令，即可控制清洗模块对光伏组件进行清洗。

在具体实施例中，由于智能轨道运载装置还可以包括定位器，以实时采集智能轨道运载装置的位置信息，远程控制中心可以包括显示器，显示器上显示出特定场所的地形建筑图以及全部运载轨道的布局图，同时显示出所有智能轨道运载装置的实时位置，那么可以根据智能轨道运载装置所处的位置，决定外接什么功能单元，并且由远程控制中心下发控制命令以使功能单元执行相应的功能。例如，当智能轨道运载装置在运载轨道上行进到某一位置时，需要采集该位置处的图像，此时远程控制中心下发停的命令，经过区域控制中心发送至智能轨道运载装置的控制器，控制器将停的命令发送至驱动器以控制运载小车停止前进；远程控制中心同时下发控制命令，经过区域控制中心发送至智能轨道运载装置的控制器，控制器将控制命令发送至外接的红外摄像系统以控制红外摄像系统执行其本身的图像或视频采集功能；并且红外摄像系统采集到的图像或者视频，经由控制器和区域控制中心最终到达远程控制中心。

在具体应用中，也会出现一个区域中的智能轨道运载装置进入到相邻的区域中进行工作，例如原先在A区域中的智能轨道运载装置进入到相邻的B区域中进行工作，A区域由A区域控制中心负责，B区域由B区域控制中心负责，B区域控制中心在接管智能轨道运载装置后，可能需要对智能轨道运载装置在区域A中的工作数据进行整合分析处理以及传送，因此就需要智能轨道运载装置在区域A中的工作数据，此时可以通过两种方式来各自实现或者结合实现，第一种方式是区域控制中心同时获取与负责的区域相邻的区域的智能轨道运载装置，即能够获取到相邻区域中的智能轨道运载装置的工作数据；第二种方式为负责相邻区域的区域控制中心之间可以进行数据交互；第三种方式即上两种方式的结合，能够更加确保数据的准确性和完整性。

所述智能轨道运载系统还包括数据管理中心，与远程控制中心相连，用于从远程控制中心获取并保存所有控制命令和工作数据；便于整体监控以及后期查阅。

上述系统基于云控制技术对所有的智能轨道运载装置进行并行管理，能够实现远程控制，全自动行进，精确定位，且完全模块化设计，具有完全应对不同环境的通用性，能够覆盖大面积工作区域，实现自动化、智能化运载；应用在大型光伏地面电站的运维系统中时，能够真正实现“无人值守，智能运维”。与传统的人工或者半人工的运载和控制相比，效率高、成本低，并能够进行全场精确定位和远程管理控制。

图4为本发明所述智能轨道运载系统的流程图。

如图4所示，一种智能轨道运载方法，利用上述智能轨道运载系统实现，包括如下步骤：

远程控制中心发送控制命令至区域控制中心；

区域控制中心发送所述控制命令至智能轨道运载装置；

智能轨道运载装置返回工作数据至区域控制中心；

区域控制中心将所述工作数据发送给远程控制中心；

数据管理中心保存所有所述控制命令和所述工作数据。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例一”、“实施例二”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体方法、装置或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、方法、装置或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能轨道运载装置，其特征在于，所述智能轨道运载装置沿着预铺设的运载轨道移动，所述智能轨道运载装置包括一个运载小车以及安装在所述运载小车上的控制器和至少一个功能单元对接机构；

所述控制器，与所述功能单元对接机构相连，用于接收区域控制中心发送的控制命令并发送给所述功能单元对接机构；还用于接收所述功能单元对接机构返回的工作数据并发送给区域控制中心；

所述功能单元对接机构，外接功能单元，用于根据所述控制器发送的所述控制命令控制所述功能单元执行相应的功能，并采集所述功能单元的工作数据并发送给所述控制器。

2.根据权利要求1所述的智能轨道运载装置，其特征在于，还包括安装在所述运载小车上的驱动器，与所述控制器连接，所述控制器接收区域控制中心发送的启/停命令，并发送给所述驱动器以控制所述运载小车的启/停。

3.根据权利要求1所述的智能轨道运载装置，其特征在于，还包括安装在所述运载小车上的定位器，与所述控制器相连，用于实时采集所述智能轨道运载装置的位置信息并发送给所述控制器。

4.根据权利要求3所述的智能轨道运载装置，其特征在于，所述定位器定位的方式包括GPS定位和/或北斗卫星定位的方式。

5.根据权利要求1所述的智能轨道运载装置，其特征在于，每一个所述功能单元对接机构外接一个功能单元，所述功能单元为载人平台、机械手工作平台、运维工具箱、安防工具箱、消防工具箱、零部件更换平台、红外摄像系统、热成像仪、现场IV测试模块或清洗模块。

6.根据权利要求1所述的智能轨道运载装置，其特征在于，还包括安装在所述运载小车上的供电装置，与所述智能轨道运载装置上的所有用电设备相连，用于向所有所述用电设备提供电源。

7.根据权利要求6所述的智能轨道运载装置，其特征在于，所述供电装置包括电池供电单元和/或弓网供电单元，用于通过电池供电的方式和/或弓网供电的方式向所有所述用电设备提供电源。

8.一种智能轨道运载系统，其特征在于，包括预铺设在特定场所内的全部运载轨道，还包括至少一个如权利要求1-7任一项所述的智能轨道运载装置以及区域控制中心和远程控制中心；

将所述特定场所划分为若干个区域，所述区域控制中心的数量与所述区域的数量相同，每一个所述区域控制中心与其负责区域内的所有所述智能轨道运载装置相连，并且所有所述区域控制中心均与所述远程控制中心相连；

所述区域控制中心，用于接收所述远程控制中心发送的控制命令并发送给其所负责区域内的所述智能轨道运载装置，还用于接收所述智能轨道运载装置返回的工作数据并发送给所述远程控制中心；

所述远程控制中心，用于分别发送控制命令至每个所述区域控制中心，还用于接收所有区域控制中心返回的工作数据。

9.根据权利要求8所述的智能轨道运载系统，其特征在于，还包括数据管理中心，与所述远程控制中心相连，用于从所述远程控制中心获取并保存所有所述控制命令和所述工作数据。

10.一种智能轨道运载方法，其特征在于，利用权利要求8-9任一项所述智能轨道运载系统实现，包括如下步骤：

远程控制中心发送控制命令至区域控制中心；

区域控制中心发送所述控制命令至智能轨道运载装置；

智能轨道运载装置返回工作数据至区域控制中心；

区域控制中心将所述工作数据发送给远程控制中心；

数据管理中心保存所有所述控制命令和所述工作数据。