CN107346131A - 巡检机器人主控系统参数测试及性能检测平台 - Google Patents

巡检机器人主控系统参数测试及性能检测平台 Download PDF

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李云
王崇印
郭建峰
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0208—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the configuration of the monitoring system
    • G05B23/0213—Modular or universal configuration of the monitoring system, e.g. monitoring system having modules that may be combined to build monitoring program; monitoring system that can be applied to legacy systems; adaptable monitoring system; using different communication protocols

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Abstract

本发明公开了一种巡检机器人主控系统参数测试及性能检测平台，该平台由工控一体机、嵌入式主板、超高频读写器（RFID）、RS232/485隔离转换器、交换机、云台摄像机、视频服务器、拾音器、红外热像仪、音频放大板、扬声器、驱动器、电机、传感器、开关电源、电池和充电器组成，工控一体机、嵌入式主板和交换机负责数据采集、存储、数据交换传输、图像处理等，同时将各参数信息在工控一体机的显示器上显示出来。该平台可对巡检机器人主控系统的核心器件实验数据和图像进行监视，嵌入式主板中出现的问题都能在工控一体机上显示出来，便于进行更改，具有安全可靠、监视到位、控制简单、使用方便等特点。

Description

巡检机器人主控系统参数测试及性能检测平台
技术领域
本发明涉及一种机器人测试及性能检测的设备，具体说是一种巡检机器人主控系统参数测试及性能检测平台。
背景技术
目前，城市地下综合管廊集市政、电力、通讯、燃气、供水排水等各种管线于一处，是城市道路地下空间的一个集约化遂道，运行情况极其复杂。煤矿井下的胶带机运输系统、中央泵房控制系统、集中供电系统和石油化工的危化场站更是处在高危的环境中，巡检人员难以完全实时掌握运行工况，定点监测容易出现盲区，并且巡检人员长期处在高危的工作环境中，劳动强度大，巡检效率低。巡检机器人作为特种机器人的一种，在巡检工作中发挥的作用越来越大，可以大大降低巡检人员工作的危险性，把巡检人员从重复枯燥的劳动工作中解脱出来。巡检机器人可搭载轮式、轨道式、履带式行走平台、检测平台、供电平台、通信平台、远程监控平台，同时结合数据服务器以及各种智能传感器等，可实现任何高危环境下对设备不间断的智能巡检，有效地解决了巡检人员在上述场所面临的人身安全、数据信息采集不足等问题。巡检机器人主控系统是巡检机器人的重要组成部分，其主控系统内所用的嵌入式主板是主控系统的核心器件，在巡检机器人中起着至关重要的作用，这个器件一旦出现问题，则使巡检机器人出现致命故障，不能完成巡检任务，造成财产的损失。因此，在巡检机器人的生产制造过程中，对巡检机器人主控系统内的嵌入式主板进行参数测试及性能检测，确保巡检机器人的各个性能正常工作是非常必要的。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种巡检机器人主控系统参数测试及性能检测平台。该平台由工控一体机（1）、嵌入式主板（2）、RFID（即超高频读写器）（3）、隔离转换器（4）、交换机（5）、云台摄像机（6）、视频服务器（7）、拾音器（8）、红外热像仪（9）、音频放大板（10）、扬声器（11）、驱动器（12）、电机（13）、传感器（14）、开关电源（15）、电池（16）和充电器（17）组成，隔离转换器（4）为RS232/485隔离转换器，充电器（17）采用36VDC充电器。
工控一体机（1）的网口与交换机（5）的网口相连接，交换机（5）的网口还同时与嵌入式主板（2）、云台摄像机（6）和视频服务器（7）的网口相连接，嵌入式主板（2）上的H\L通讯接口与电机驱动器（12）上的H\L通讯接口相连接；嵌入式主板（2）上设有三个二位的A+B-通讯接口，分别与隔离转换器（4）、红外热像仪（9）和传感器（14）上的A+B-通讯接口相连接；RFID（3）上的三位Rx\Tx\GND接口与隔离转换器（4）上的三位Rx\Tx\GND通讯接口相连接，视频服务器（7）上共有三个同轴电缆接口，分别与拾音器（8）、红外热像仪（9）和音频放大板（10）上的同轴电缆接口相连接，音频放大板（10）与扬声器（11）相连接，开关电源（15）与电池（16）相连接，电池（16）与充电器（17）相连接。
嵌入式主板（2）和交换机（5）是巡检机器人主控系统参数测试及性能检测平台的核心器件，负责数据采集、存储、数据交换传输、图像处理等，同时将各参数信息通过各通讯接口传送到各个执行和显示部位，在工控一体机（1）上实时进行数据、图像和报警显示。
该发明的有益效果是：该平台可全程对巡检机器人主控系统参数测试及性能检测平台核心器件的检测数据和图像进行监视，嵌入式计算机电路板（2）和交换机（5）中各个部位出现的问题都能在工控一体机（1）上显示出来，便于进行更改，具有安全可靠、监视到位、控制简单、使用方便等特点。
附图说明
图1为巡检机器人主控系统参数测试及性能检测平台连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图1及实施例详述本发明。
本发明巡检机器人主控系统参数测试及性能检测平台，该平台由工控一体机（1）、嵌入式主板（2）、RFID（即超高频读写器）（3）、隔离转换器（4）、交换机（5）、云台摄像机（6）、视频服务器（7）、拾音器（8）、红外热像仪（9）、音频放大板（10）、扬声器（11）、驱动器（12）、电机（13）、传感器（14）、开关电源（15）、电池（16）和充电器（17）组成。隔离转换器（4）为RS232/485隔离转换器，充电器（17）采用36VDC充电器。
本发明各个部分的连接如下：
电网供给本发明单相AC220V电源，供电电源首先与充电器（17）相连接，给电池（16）充电，电池（16）与开关电源（15）的输入相连接，为本发明提供所需的直流36V、24V、12V和5V电源。
电池（16）的正负极与驱动器（12）相连接，给驱动器（12）提供电源电压。开关电源（15）输出DC24V、12V和5V电压，分别给工控一体机（1）、嵌入式主板（2）、云台摄像机（6）、电机（13）和传感器（14）提供24V电源电压，为嵌入式主板（2）提供12V和5V电源电压，同时为RFID（3）、交换机（5）、视频服务器（7）、拾音器（8）、红外热像仪（9）和音频放大板（10）提供12V电源电压。
工控一体机（1）通过网口与交换机（5）相连接，交换机（5）还同时通过网口与嵌入式主板（2）、云台摄像机（6）和视频服务器（7）相连接，嵌入式主板（2）上的H\L通讯接口与电机驱动器（12）上的H\L通讯接口相连接，嵌入式主板（2）上有三个二位的A+B-通讯接口，分别与隔离转换器（4）、红外热像仪（9）和传感器（14）上的A+B-通讯接口相连接， RFID（超高频读写器）（3）上有一个三位Rx\Tx\GND接口与隔离转换器（4）上的一个三位Rx\Tx\GND通讯接口相连接，进行数据采集、读取、存储、数据交换，图像传输、实时数据显示、控制驱动器电机工作。
视频服务器（7）首先通过三个同轴电缆接口，分别与拾音器（8）、红外热像仪（9）和音频放大板（10）上的同轴电缆接口相连接，其次通过网口与交换机（5）相连接，同时音频放大板（10）与扬声器（11）相连接，用于将放大后的音频信号传递给扬声器（11），使声音更加宏亮；交换机（5）通过网口与工控一体机（1）相连接，将图像信息实时清晰的传输给工控一体机（1），在工控一体机（1）上显示出来。
本发明的工作流程如下：
合上供电电源，给36VDC充电器（17）供电，36VDC充电器（17）的输出接至36VDC电池（16），给36V电池充电，当充电完毕后，即使是切断供电电源，也能保证开关电源（15）的输入端有36VDC的电压，输出端将有DC24V、DC12V和DC5V电压输出，分别给工控一体机（1）、嵌入式主板（2）、RFID（3）、隔离转换器（4）、交换机（5）、云台摄像机（6）、视频服务器（7）、拾音器（8）、红外热像仪（9）、音频放大板（10）、扬声器（11）、驱动器（12）、电机（13）和传感器（14）提供电源电压。
工控一体机（1）通过网口与交换机（5）相连接，交换机（5）还同时通过网口与嵌入式主板（2）、云台摄像机（6）和视频服务器（7）相连接，嵌入式主板（2）上的H\L通讯接口与驱动器（12）上的H\L通讯接口相连接，嵌入式主板（2）上有三个二位的A+B-通讯接口，分别与隔离转换器（4）、红外热像仪（9）和传感器（14）上的A+B-通讯接口相连接，RFID（超高频读写器）（3）上有一个三位Rx\Tx\GND接口与隔离转换器（4）上的一个三位Rx\Tx\GND通讯接口相连接，进行数据采集、读取、存储、数据交换，图像传输、实时数据显示、控制驱动器和电机工作，使巡检机器人主控系统能够搭载轮式、轨道式、履带式行走平台，从而控制巡检机器人做出前进、后退、转弯的动作。同时通过网口实现云台摄像机全方位360度的旋转，记录和收集图像。嵌入式主板（2）通过A+B-通讯接口与传感器（14）相连接，使巡检机器人躲避行走过程中的障碍。视频服务器（7）首先通过三个同轴电缆接口，分别与拾音器（8）、红外热像仪（9）和音频放大板（10）上的同轴电缆接口相连接，其次通过网口与交换机（5）相连接，音频放大板（10）与扬声器（11）相连接，用于将放大后的音频信号传递给扬声器（11），使声音更加宏亮。交换机（5）通过网口与工控一体机（1）相连接，将图像信息实时清晰的传输给工控一体机（1），在工控一体机（1）上显示出来，最终以清晰的图像和数字的形式在工控一体机的屏幕上呈现出来。观察工控一体机屏幕上显示来的数据和图像，如果正确无误，则巡检机器人主控系统参数测试正确，如有问题，则检查并进行改正，直至数据完全正确为止，巡检机器人主控系统参数测试及性能检测全程结束。

Claims (2)

1.一种巡检机器人主控系统参数测试及性能检测平台，其特征在于：该平台由工控一体机（1）、嵌入式主板（2）、RFID（即超高频读写器）（3）、隔离转换器（4）、交换机（5）、云台摄像机（6）、视频服务器（7）、拾音器（8）、红外热像仪（9）、音频放大板（10）、扬声器（11）、驱动器（12）、电机（13）、传感器（14）、开关电源（15）、电池（16）和充电器（17）组成；充电器（17）给电池（16）充电，电池（16）与开关电源（15）的输入相连接，电池（16）的正负极与驱动器（12）相连接，开关电源（15）输出DC24V、12V和5V电压，分别给工控一体机（1）、嵌入式主板（2）、云台摄像机（6）、电机（13）和传感器（14）提供24V电源电压，为嵌入式主板（2）提供12V和5V电源电压，为RFID（3）、交换机（5）、视频服务器（7）、拾音器（8）、红外热像仪（9）和音频放大板（10）提供12V电源电压；工控一体机（1）通过网口与交换机（5）相连接，交换机（5）通过网口与嵌入式主板（2）、云台摄像机（6）和视频服务器（7）相连接，嵌入式主板（2）上的H\L通讯接口与电机驱动器（12）上的H\L通讯接口相连接，嵌入式主板（2）的A+B-通讯接口，分别与隔离转换器（4）、红外热像仪（9）和传感器（14）的A+B-通讯接口相连接， RFID（3）的Rx\Tx\GND接口与隔离转换器（4）的Rx\Tx\GND接口相连接；视频服务器（7）通过同轴电缆接口分别与拾音器（8）、红外热像仪（9）和音频放大板（10）相连接，通过网口与交换机（5）相连接；音频放大板（10）与扬声器（11）相连接，交换机（5）通过网口与工控一体机（1）相连接。
2.根据权利要求1所述一种巡检机器人主控系统参数测试及性能检测平台，其特征在于：所述电池（16）为DC36V电池，隔离转换器（4）为RS232/485隔离转换器，充电器（17）采用36VDC充电器。
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