CN107560656A - 一种检测并定位井盖开启状态的系统及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于轨道机器人的检测并定位井盖开启状态的系统及检测方法，该系统包括：轨道机器人装置、工字钢轨道、RFID地理标签、安装支架、wifi基站和数据分析平台。轨道机器人装置包括：轨道机器人本体、RFID读卡器、光照度传感器、微处理器、电源模块、锂电池和电机。在机器人上搭载光照度传感器，每个井盖处安装一个PFID地理标签，机器人在轨道上运行过程中检测到有特定强度的光源，通过RFID来实现定位，确认此位置是否有井盖开启，从而来定位井盖开启的位置。城市街道井盖被盗、井盖损坏等造成人员伤亡的事件时有发生，此系统解决了这一问题，对城市各种大中型地下管廊应用及推广有重要价值。
Description
技术领域
本发明涉及机器人领域，具体说是一种基于轨道机器人的检测并定位井盖开启状态的系统及检测方法。
背景技术
目前城市轨道式综合管廊机器人已经有了广泛应用，城市街道井盖对人员造成的伤亡事件时有发生，原因是这种情况没有得到很好的监测，有的井盖被盗或者损坏后很长时间没有人员对其维护，管理不到位。随着机器人技术的不断发展，利用轨道式机器人搭载光照度传感器和RFID定位传感器对每个井盖进行实时监测，可很好地解决这一问题，有助于提高整个城市的智能化和安防程度。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于轨道机器人的检测并定位井盖开启状态的系统及检测方法。在轨道机器人上搭载光照度传感器和RFID辅助定位传感器，将采集的数据实时上传至数据分析平台，平台对数据进行分析，然后根据分析结果，完成对城市街道井盖开启状态的实时监测。
本发明采用的技术方案是：一种检测并定位井盖开启状态的系统及检测方法，该系统由轨道机器人装置、工字钢轨道（2）、RFID地理标签（4）、安装支架（5）、wifi基站（11）和数据分析平台（12）组成。其中轨道机器人装置包括：轨道机器人本体（1）、RFID读卡器（3）、光照度传感器（6）、微处理器（7）、电源模块（8）、锂电池（9）和电机（10）。
wifi基站（11）安装在地下管廊中，根据地下管廊的长度，确定wifi基站（11）的个数，一般每隔200m安装一个wifi基站（11），数据分析平台（12）设在地面远程控制室中。轨道机器人装置通过wifi信号与wifi基站（11）进行连接通讯，wifi基站（11）通过有线网络与数据分析平台（12）连接，这样实现了轨道机器人装置与数据分析平台（12）的数据传输。轨道机器人装置中锂电池（9）给电机（10）和电源模块（8）供电，电源模块（8）再给微处理器（7）、RFID读卡器（3）和光照度传感器（6）进行供电，电机（10）驱动轨道机器人本体（1）在工字钢轨道（2）上前后运行。RFID地理标签（4）通过安装支架（5）安装在每一个井盖处，当RFID读卡器（3）靠近RFID地理标签（4）时，采集地理数据信息，并把数据发送给微处理器（7），光照度传感器（6）实时监测光源强度，并把数据发送给微处理器（7），微处理器（7）把接收到的RFID地理标签（4）的数据信息和光照度传感器（6）采集的光强度数据信息进行处理，并通过wifi基站（11）把数据上传给数据分析平台（12），wifi基站（11）起到连接轨道机器人装置和数据分析平台（12）的作用，数据分析平台（12）对接收的数据进行分析，根据分析结果做出相应的预警。
本发明还公开了一种基于检测并定位井盖开启状态的系统的检测方法。该检测方法包括以下步骤：
步骤一：对轨道机器人装置上电初始化，包括对轨道机器人装置内部的微处理器（7）、RFID读卡器（3）和光照度传感器（6）进行初始化。
步骤二：数据分析平台（12）发出机器人运行指令，轨道机器人装置开始在工字钢轨道（2）上运行，并实时检测光强度数据，同时上传至数据分析平台（12）。
步骤三：轨道机器人装置运行至井盖处，RFID读卡器（3）读取RFID地理标签（4），并将地理信息上传至数据分析平台（12）；同时，光照度传感器（6）检测到光强度数据，并上传至数据分析平台（12）。
步骤四：数据分析平台（12）接收到相应RFID地理标签（4）的地理信息和光照度传感器（6）的光强度数据信息后，将接收到的光强度数据跟预设值进行对比，大于预设值时进行自动报警，并把相应的地理信息和光强度数据进行存储。
步骤五：根据报警情况，安排相关人员去现场对井盖情况进行处理。
本发明的有益效果是：能够实时监测城市街道井盖的开启状态，并且把数据实时上传至地面远程控制室，由数据分析平台进行分析，根据分析结果作出相关的处理，系统稳定性高，安全可靠。
附图说明
图1是本发明工作过程示意图。
图2是本发明组成结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
如图1所示，一种检测并定位井盖开启状态的系统，该系统由轨道机器人装置、工字钢轨道（2）、RFID地理标签（4）、安装支架（5）、wifi基站（11）和数据分析平台（12）组成。其中轨道机器人装置包括：轨道机器人本体（1）、RFID读卡器（3）、光照度传感器（6）、微处理器（7）、电源模块（8）、锂电池（9）和电机（10）。
wifi基站（11）安装在地下管廊中，根据地下管廊的长度确定wifi基站（11）的个数，一般每隔200m安装一个wifi基站（11），数据分析平台（12）设在地面远程控制室中。轨道机器人装置通过wifi信号与wifi基站（11）进行连接通讯，wifi基站（11）通过有线网络与数据分析平台（12）连接，这样实现了轨道机器人装置与数据分析平台（12）的数据传输。轨道机器人装置中锂电池（9）给电机（10）和电源模块（8）供电，电源模块（8）再给微处理器（7）、RFID读卡器（3）和光照度传感器（6）进行供电，电机（10）驱动轨道机器人本体（1）在工字钢轨道（2）上前后运行。电源的连接线均采用2芯动力电缆进行供电，RFID地理标签（4）通过安装支架（5）安装在每一个井盖处，当RFID读卡器（3）靠近RFID地理标签（4）时，采集地理数据信息，并把数据通过RS485通讯方式发送给微处理器（7），光照度传感器（6）实时监测光源强度，并把数据通过RS485通讯方式发送给微处理器（7），微处理器（7）把接收到的RFID地理标签（4）的数据信息和光照度传感器（6）采集的光强度数据信息进行处理，并经过wifi基站（11）通过以太网通讯方式把数据上传给数据分析平台（12），wifi基站（11）起到连接轨道机器人装置和数据分析平台（12）的作用，数据分析平台（12）对接收的数据进行分析，根据分析结果做出相应的预警。
本发明还公开了一种基于检测并定位井盖开启状态的系统的检测方法。该检测方法包括以下步骤：
步骤一：对轨道机器人装置上电初始化，包括对轨道机器人装置内部的微处理器（7）、RFID读卡器（3）和光照度传感器（6）进行初始化。
步骤二：数据分析平台（12）发出轨道机器人装置运行指令，轨道机器人装置开始在工字钢轨道（2）上运行，并实时检测光强度数据，同时上传至数据分析平台（12）。
步骤三：轨道机器人装置运行至井盖处，RFID读卡器（3）读取RFID地理标签（4），并将地理信息上传至数据分析平台（12）；同时，光照度传感器（6）检测到光强度数据，并上传至数据分析平台（12）。
步骤四：数据分析平台（12）接收到相应RFID地理标签（4）的地理信息和光照度传感器（6）的光强度数据信息后，将接收到的光强度数据跟预设值进行对比，大于预设值时进行自动报警，并把相应的地理信息和光强度数据进行存储。
步骤五：根据报警情况，安排相关人员去现场对井盖情况进行处理。
本发明的工作原理是：轨道机器人装置在工字钢轨道（2）上运行，每经过一个井盖处，都会扫描到一个RFID地理标签（4），轨道机器人装置内部的微处理器（7）对接收到的数据进行处理并上传至数据分析平台（12）。数据分析平台（12）将接收到的光强度数据跟预设值进行对比，大于预设值时进行自动报警。数据分析平台（12）主要由一台工控机组成，负责对接收到的数据进行分析比较，通过数据分析平台（12）也可以修改相关的预设值，数据分析平台（12）也负责对轨道机器人装置的操作，对数据进行存储，以便于后期查询。
本发明适用于城市综合管廊对井盖状态的检测，随着城市智能化程度的不断提高，各种中大型综合管廊不断出现，这样就出现了更多的城市街道井盖，通过轨道机器人搭载光照度传感器和RFID传感器，解决了对城市街道井盖的实时监测，同时也拓宽了轨道机器人的应用领域，具有广阔的开发和推广前景。
Claims (2)
1.一种检测并定位井盖开启状态的系统，其特征为：该系统由轨道机器人装置、工字钢轨道（2）、RFID地理标签（4）、安装支架（5）、wifi基站（11）和数据分析平台（12）组成；所述轨道机器人装置包括：轨道机器人本体（1）、RFID读卡器（3）、光照度传感器（6）、微处理器（7）、电源模块（8）、锂电池（9）和电机（10）；轨道机器人装置通过wifi信号与wifi基站（11）进行连接通讯，wifi基站（11）通过有线网络与数据分析平台（12）连接；轨道机器人装置中锂电池（9）给电机（10）和电源模块（8）供电，电源模块（8）再给微处理器（7）、RFID读卡器（3）和光照度传感器（6）进行供电，电机（10）驱动轨道机器人本体（1）在工字钢轨道（2）上前后运行；RFID地理标签（4）通过安装支架（5）安装在每一个井盖处；wifi基站（11）安装在地下管廊中，每隔200m安装一个wifi基站（11），数据分析平台（12）设在地面远程控制室中。
2.一种基于权利要求1所述的系统的检测方法，其特征为：该方法包括以下步骤：
步骤一：对轨道机器人装置上电初始化，包括对轨道机器人装置内部的微处理器（7）、RFID读卡器（3）和光照度传感器（6）进行初始化;
步骤二：数据分析平台（12）发出轨道机器人装置运行指令，轨道机器人装置开始在工字钢轨道（2）上运行，并实时检测光强度数据，同时上传至数据分析平台（12）;
步骤三：轨道机器人装置运行至井盖处，RFID读卡器（3）读取RFID地理标签（4），并将地理信息上传至数据分析平台（12）；同时，光照度传感器（6）检测到光强度数据，并上传至数据分析平台（12）;
步骤四：数据分析平台（12）接收到相应RFID地理标签（4）的地理信息和光照度传感器（6）的光强度数据信息后，将接收到的光强度数据跟预设值进行对比，大于预设值时进行自动报警，并把相应的地理信息和光强度数据进行存储;
步骤五：根据报警情况，安排相关人员去现场对井盖情况进行处理。
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