CN105945895B - 一种电缆隧道智能巡检机器人 - Google Patents
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Abstract
一种电缆隧道智能巡检机器人，其特征在于：在电缆隧道中每隔10公里安装有一个通信管理机，用于与所述机器人进行通信；所述机器人采用轮式驱动方式，包含有四个由轮毂电机构成的车轮；所述车轮安装在承载底盘上，在所述承载底盘上安装有第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂、第四机械臂、动力电池组、控制器、测速传感器；所述第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂上分别安装有LED照明灯、热红外成像仪、摄像头；所述第四机械臂上安装有可开合的取电CT、喷头、增压泵、彩色标记液盒；本发明实现对隧道环境各项参数进行全面监控与采集，能够代替人工巡检工作，能够快速的找出线路局部放电的故障。
Description
技术领域
本发明属于智能电网领域，尤其涉及一种电缆隧道智能巡检机器人。
背景技术
随着城市建设的加快，为了美化城市在电网改造中越来越多的使用了电缆，逐步取代架空线路，因此出现了许多的电缆隧道以及电缆井。
由于隧道无人值守，地势低、环境潮湿、高电压、强电流、空间相对密闭并含有有害气体，人工进入检查井巡检具有难度大危险性极高，传统的隧道监测只是监测的监测温湿度以及隧道的空气环境，不能有效的巡检电缆线路，因此为电缆线路的巡检埋下许多的隐患。
发明内容
本发明为解决目前电缆隧道巡检困难、不能实施监控电缆隧道运行情况的技术问题，提出一种电缆隧道智能巡检机器人。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种电缆隧道智能巡检机器人，其特征在于：在电缆隧道中每隔10公里安装有一个通信管理机，用于与所述机器人进行通信，并将所述机器人的巡检监测结果传送到电力中心后台管理服务器；所述机器人采用轮式驱动方式，包含有四个由轮毂电机构成的车轮；所述车轮安装在承载底盘上，在所述承载底盘上安装有第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂、第四机械臂、动力电池组、控制器、测速传感器；所述第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂、第四机械臂、动力电池组、测速传感器、车轮均耦接于所述控制器；所述第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂上分别安装有LED照明灯、热红外成像仪、摄像头；所述第四机械臂上安装有可开合的取电CT，所述取电CT用于从电缆上取电为所述机器人提供电能；所述第四机械臂上还安装有喷头、增压泵、彩色标记液盒。
进一步，所述机械臂包含有：第一舵机、第二舵机、第三舵机、第一臂杆、第二臂杆、固定台、固定端子；所述第一舵机与所述第一臂杆和所述固定端子相连，所述第二舵机与所述第一臂杆和所述第二臂杆相连，所述第三舵机与所述第二臂杆和所述固定台相连。
进一步，所述控制器包含有：DSP处理器；电机控制器，耦接于所述DSP处理器用于控制所述车轮的转动；舵机控制器，耦接于所述DSP处理器用于控制所述机械臂上的所有舵机；电源模块，耦接于所述DSP处理器用于为所述机器人工作分配电能；空气监测模块，耦接于所述DSP处理器用于监测所述电缆隧道的空气质量；RAM存储模块，耦接于所述DSP处理器用于存储所述机器人巡检和检测到的数据；方位传感器，耦接于所述DSP处理器用于记录所述机器人的运动方位；无线模块，耦接于所述DSP处理器用于与所述通信管理机通信；DS1302电子时钟，耦接于所述DSP处理器用于记录所述机器人的工作时间；电磁辐射传感器，耦接于所述DSP处理器用于检测电缆线路上的电磁辐射并依此推断所述电缆线路工作是否健康；温湿度传感器，耦接于所述DSP处理器用于检测所述电缆隧道的温度和湿度；数据接口，耦接于所述DSP处理器用于与所述LED照明灯、热红外成像仪、摄像头、测速传感器连接。
进一步，所述电源模块包含有：电能监测电路，用于检测所述动力电池的电量，在监测到电量低时所述机器人便会通过所述取电CT获取所述电缆线路上的电能；充电电路，用于通过所述取电CT获取的电能为所述动力电池充电；供电电路，用于为所述机器人工作供电；稳压电路，用于稳定工作电压。
进一步，所述空气监测模块包含有：甲烷传感器，用于监测所述电缆隧道空气中甲烷的含量；CO2传感器，用于监测所述电缆隧道空气中CO2的含量；VOC传感器，用于监测所述电缆隧道空气中有机污染气体的含量。
进一步，所述机器人在工作时所述LED照明灯会点亮用于为所述摄像头探测所述电缆隧道的图像信息；所述红外热成像仪用于扫描所述电缆线路，并将扫描结果传送到所述DSP处理器，所述DSP处理器通数据过分析，当检测电缆线路运行温度过高时便发送报警信息，当检测到存在局部放电时便启动所述增压泵将所述彩色标记液盒中的彩色标记液通过所述喷头喷在所述局部放电的位置同时记录故障点的位置，并将发送所述故障信息。
本发明益处：本发明实现对隧道环境各项参数进行全面监控与采集，并通过无线通讯将实时采集的相关数据发至监控中心综合分析与存储，实时性强，工作人员可以方便地进行远程控制现场的工作情况，同时还能够代替人工巡检工作，能够快速的找出线路局部放电的故障，省时省力，节约了人力成本。
附图说明
图1为本发明所述电缆隧道巡检机器人的原理框图。
图2为本发明所述机械臂的结构。
图3为本发明所述控制器的原理框图。
图中，1-通信管理机；2-第一机械臂；3-第二机械臂；4-第三机械臂；5-第四机械臂；6-控制器；7-动力电池组；8-承载底盘；9-车轮；10-测速传感器；11-第一舵机；12-第二舵机；13-第三舵机；14-第一臂杆；15-第二臂杆；16-固定台；17-固定端子；60-DSP处理器；61-电机控制器；62-舵机控制器；63-电源模块；64-空气监测模块；65-RAM存储模块；66-方位传感器；67-无线模块；68- DS1302电子时钟；69- 电磁辐射传感器；610-温湿度传感器；611-数据接口；631-稳压电路；632-充电电路；633-供电电路；634-电能监测电路；641-甲烷传感器；642-CO2传感器；643-VOC传感器。
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。
需要提前说明的是，“耦接”包括但不限于“物理连接”，比如，图3中所示的运行DSP处理器60和电机控制器61之间可以通过线缆连接，也可以通过光电耦合或电磁耦合的方式“连接”。
实施例：一种电缆隧道智能巡检机器人，结合附图对本发明提供的方法做详细说明。
一种电缆隧道智能巡检机器人，其特征在于：在电缆隧道中每隔10公里安装有一个通信管理机1，用于与所述机器人进行通信，并将所述机器人的巡检监测结果传送到电力中心后台管理服务器；所述机器人采用轮式驱动方式，包含有四个由轮毂电机构成的车轮9；所述车轮9安装在承载底盘8上，在所述承载底盘8上安装有第一机械臂2、第二机械臂3、第三机械臂4、第四机械臂5、动力电池组7、控制器6、测速传感器10；所述第一机械臂2、第二机械臂3、第三机械臂4、第四机械臂5、动力电池组7、测速传感器10、车轮9均耦接于所述控制器6；所述第一机械臂2、第二机械臂3、第三机械臂4上分别安装有LED照明灯、热红外成像仪、摄像头；所述第四机械臂5上安装有可开合的取电CT，所述取电CT用于从电缆上取电为所述机器人提供电能；所述第四机械臂5上还安装有喷头、增压泵、彩色标记液盒。
进一步，所述机械臂包含有：第一舵机11、第二舵机12、第三舵机13、第一臂杆14、第二臂杆15、固定台16、固定端子17；所述第一舵机11与所述第一臂杆14和所述固定端子17相连，所述第二舵机12与所述第一臂杆14和所述第二臂杆15相连，所述第三舵机13与所述第二臂杆15和所述固定台16相连。
进一步，所述控制器6包含有：DSP处理器60；电机控制器61，耦接于所述DSP处理器60用于控制所述车轮9的转动；舵机控制器62，耦接于所述DSP处理器60用于控制所述机械臂上的所有舵机；电源模块63，耦接于所述DSP处理器60用于为所述机器人工作分配电能；空气监测模块64，耦接于所述DSP处理器60用于监测所述电缆隧道的空气质量；RAM存储模块65，耦接于所述DSP处理器60用于存储所述机器人巡检和检测到的数据；方位传感器66，耦接于所述DSP处理器60用于记录所述机器人的运动方位；无线模块67，耦接于所述DSP处理器60用于与所述通信管理机1通信；DS1302电子时钟68，耦接于所述DSP处理器60用于记录所述机器人的工作时间；电磁辐射传感器69，耦接于所述DSP处理器60用于检测电缆线路上的电磁辐射并依此推断所述电缆线路工作是否健康；温湿度传感器610，耦接于所述DSP处理器60用于检测所述电缆隧道的温度和湿度；数据接口611，耦接于所述DSP处理器60用于与所述LED照明灯、热红外成像仪、摄像头、测速传感器10连接。
进一步，所述电源模块63包含有：电能监测电路634，用于检测所述动力电池的电量，在监测到电量低时所述机器人便会通过所述取电CT获取所述电缆线路上的电能；充电电路632，用于通过所述取电CT获取的电能为所述动力电池充电；供电电路633，用于为所述机器人工作供电；稳压电路631，用于稳定工作电压。
进一步，所述空气监测模块64包含有：甲烷传感器641，用于监测所述电缆隧道空气中甲烷的含量；CO2传感器642，用于监测所述电缆隧道空气中CO2的含量；VOC传感器643，用于监测所述电缆隧道空气中有机污染气体的含量。
进一步，所述机器人在工作时所述LED照明灯会点亮用于为所述摄像头探测所述电缆隧道的图像信息；所述红外热成像仪用于扫描所述电缆线路，并将扫描结果传送到所述DSP处理器60，所述DSP处理器60通数据过分析，当检测电缆线路运行温度过高时便发送报警信息，当检测到存在局部放电时便启动所述增压泵将所述彩色标记液盒中的彩色标记液通过所述喷头喷在所述局部放电的位置同时记录故障点的位置，并将发送所述故障信息。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种电缆隧道智能巡检机器人，其特征在于：在电缆隧道中每隔10公里安装有一个通信管理机（1），用于与所述机器人进行通信，并将所述机器人的巡检监测结果传送到电力中心后台管理服务器；所述机器人采用轮式驱动方式，包含有四个由轮毂电机构成的车轮（9）；所述车轮（9）安装在承载底盘（8）上，在所述承载底盘（8）上安装有第一机械臂（2）、第二机械臂（3）、第三机械臂（4）、第四机械臂（5）、动力电池组（7）、控制器（6）、测速传感器（10）；所述第一机械臂（2）、第二机械臂（3）、第三机械臂（4）、第四机械臂（5）、动力电池组（7）、测速传感器（10）、车轮（9）均耦接于所述控制器（6）；所述第一机械臂（2）、第二机械臂（3）、第三机械臂（4）上分别安装有LED照明灯、热红外成像仪、摄像头；所述第四机械臂（5）上安装有可开合的取电CT，所述取电CT用于从电缆上取电为所述机器人提供电能；所述第四机械臂（5）上还安装有喷头、增压泵、彩色标记液盒；
进一步，所述第一机械臂（2）、第二机械臂（3）、第三机械臂（4）、第四机械臂（5）包含有：第一舵机（11）、第二舵机（12）、第三舵机（13）、第一臂杆（14）、第二臂杆（15）、固定台（16）、固定端子（17）；所述第一舵机（11）与所述第一臂杆（14）和所述固定端子（17）相连，所述第二舵机（12）与所述第一臂杆（14）和所述第二臂杆（15）相连，所述第三舵机（13）与所述第二臂杆（15）和所述固定台（16）相连。
2.根据权利要求1所述的一种电缆隧道智能巡检机器人，其特征在于：所述控制器（6）包含有：DSP处理器（60）；电机控制器（61），耦接于所述DSP处理器（60）用于控制所述车轮（9）的转动；舵机控制器（62）6，耦接于所述DSP处理器（60）用于控制所述第一机械臂（2）、第二机械臂（3）、第三机械臂（4）、第四机械臂（5）上的所有舵机；电源模块（63），耦接于所述DSP处理器（60）用于为所述机器人工作分配电能；空气监测模块（64），耦接于所述DSP处理器（60）用于监测所述电缆隧道的空气质量；RAM存储模块（65），耦接于所述DSP处理器（60）用于存储所述机器人巡检和检测到的数据；方位传感器（66），耦接于所述DSP处理器（60）用于记录所述机器人的运动方位；无线模块（67），耦接于所述DSP处理器（60）用于与所述通信管理机（1）通信；DS1302电子时钟（68），耦接于所述DSP处理器（60）用于记录所述机器人的工作时间；电磁辐射传感器（69），耦接于所述DSP处理器（60）用于检测电缆线路上的电磁辐射并依此推断所述电缆线路工作是否健康；温湿度传感器（610），耦接于所述DSP处理器（60）用于检测所述电缆隧道的温度和湿度；数据接口（611），耦接于所述DSP处理器（60）用于与所述LED照明灯、热红外成像仪、摄像头、测速传感器（10）连接。
3.根据权利要求2所述的一种电缆隧道智能巡检机器人，其特征在于：所述电源模块（63）包含有：电能监测电路（634），用于检测所述动力电池的电量，在监测到电量低时所述机器人便会通过所述取电CT获取所述电缆线路上的电能；充电电路（632），用于通过所述取电CT获取的电能为所述动力电池充电；供电电路（633），用于为所述机器人工作供电；稳压电路（631），用于稳定工作电压。
4.根据权利要求2所述的一种电缆隧道智能巡检机器人，其特征在于：所述空气监测模块（64）包含有：甲烷传感器（641），用于监测所述电缆隧道空气中甲烷的含量；CO2传感器（642），用于监测所述电缆隧道空气中CO2的含量；VOC传感器（643），用于监测所述电缆隧道空气中有机污染气体的含量。
5.根据权利要求2所述的一种电缆隧道智能巡检机器人，其特征在于：所述机器人在工作时所述LED照明灯会点亮用于为所述摄像头探测所述电缆隧道的图像信息；所述红外热成像仪用于扫描所述电缆线路，并将扫描结果传送到所述DSP处理器（60），所述DSP处理器（60）通数据过分析，当检测电缆线路运行温度过高时便发送报警信息，当检测到存在局部放电时便启动所述增压泵将所述彩色标记液盒中的彩色标记液通过所述喷头喷在所述局部放电的位置同时记录故障点的位置，并将发送所述故障信息。
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Effective date of registration: 20180212 Address after: 257100 Xingping street of Dongying District Business Park Management Committee of Dongying City, Shandong Province Applicant after: Dongying city HangYu trade limited liability company Address before: No. 56, Yao Lou village, Linxi County, Xingtai, Hebei Applicant before: Xu Hongjun |
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