CN107885211B - 一种火电机组密闭空间巡检装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种火电机组密闭空间巡检装置及方法，装置包括通过柔性连接器相连的两台巡检小车，巡检小车中设有巡检执行单元，巡检执行单元包括图像采集模块、照明模块、行动控制电机、运动控制器、无线通讯模块以及电池模块；方法包括将两台巡检小车放置在火电机组密闭空间的地面上且通过无线通讯网络连接到控制端，并根据控制端的指令通过照明模块补光、图像采集模块采集巡检图像后上传至控制端，同时根据控制端的指令运行在不同的运行模式以适应火电机组较小管径的密闭管道空间。本发明具有较强的越障碍能力、较强的场地适应能力，针对火电机组较小管径的密闭管道空间，能快速高效地完成管道内部的检验工作。
Description
技术领域
本发明涉及火电机组密闭空间巡检技术，具体涉及一种火电机组密闭空间巡检装置及方法，可实现火电机组较小管径密闭空间内部检测。
背景技术
为了保障电力生产的安全稳定运行，需要定期对电力设备进行有计划的检测和维修，受检测环境和检测条件的限制，对某些电力运行设备的检修中，往往在耗费了较大的人力和物力之后，依然存在检测盲点，给设备带来安全隐患。如火电机组定期检修中，诸多的联箱及管道内部亦属于重点检查对象，由于联箱内部构件脱落或掉入异物导致的堵塞甚至锅炉爆管时有发生，针对该类部件的检测，目前大多是割开联箱或管道上提前预留的手孔门，采用内窥镜伸入手孔进行检测。由于内窥镜软管是人为操作，对探头伸入长度及角度无法控制，很难确定检测探头在内室的具体位置；其二，火电机组联箱普遍较长，在机组停机检修期间，往往只割开联箱一端的手孔进行检测，因此无法检测到整个联箱内部，存在较大的观测盲点；此外，由于某些联箱并非单一出入口，在针对联箱内诸如三通类连接部位内壁的检测时，目前采用的内窥镜检测法已无法按要求完成检测工作。
发明内容
本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种具有较强的越障碍能力、较强的场地适应能力的火电机组密闭空间巡检装置及方法，本发明通过手持式移动监控终端实现与密闭空间内巡检小车的无线通讯，可通过小车的图像采集模块实现密闭空间内的检测，由两台巡检小车通过柔性联接器相连而成的巡检装置，可以蛇形运动方式前行，针对火电机组较小管径的密闭管道空间，能快速高效地完成管道内部的检验工作。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种火电机组密闭空间巡检装置，包括巡检执行单元以及通过柔性连接器相连的两台巡检小车，所述巡检执行单元布置于一台或两台巡检小车中，所述巡检执行单元包括图像采集模块、照明模块、运动控制器、无线通讯模块以及电池模块，每一台巡检小车上均设有独立的行动控制电机，所述运动控制器的输出端通过行动控制电机和巡检小车的车轮相连，图像采集模块、运动控制器分别与无线通讯模块相连，所述电池模块的输出端分别与图像采集模块、照明模块、运动控制器、无线通讯模块以及行动控制电机相连。
优选地，所述巡检小车的顶部设有透明面罩，所述图像采集模块布置于透明面罩内侧。
优选地，所述透明面罩为玻璃面罩。
优选地，所述巡检小车上设有安全绳挂钩。
优选地，所述安全绳挂钩上连接有安全绳。
优选地，所述火电机组密闭空间巡检装置还包括具备无线通讯功能的手持式移动监控终端，所述手持式移动监控终端通过无线通讯网络与无线通讯模块相连。
优选地，所述手持式移动监控终端包括防水防尘保护外壳和设于防水防尘保护外壳内的监控终端本体，所述防水防尘保护外壳上还设有用于人机交互的工业用液晶显示屏以及扩展式操作面板，所述工业用液晶显示屏以及扩展式操作面板分别与监控终端本体相连。
优选地，所述扩展式操作面板包括前、后、左、右四个方向控制按钮、运行模式切换按钮、电池电量警戒线报警指示灯以及紧急制动按钮。
优选地，所述扩展式操作面板通过USB接口与工业用液晶显示屏对接。
本发明还提供一种前述火电机组密闭空间巡检装置的巡检方法，实施步骤包括：
1）将记为巡检小车A、巡检小车B的两台巡检小车放置在火电机组密闭空间的地面上，且将巡检执行单元通过无线通讯网络连接到控制端；
2）图像采集模块采集火电机组密闭空间的巡检图像后通过无线通讯模块上传至控制端，同时运动控制器接收来自控制端发送的运行模式并控制巡检小车A、巡检小车B两者的行动控制电机的运行，所述运行模式至少包括运行模式1～运行模式4：如果控制端发送的运行模式为运行模式1，则巡检小车A处于独立运行模式、巡检小车B工作在随动模式，巡检小车A受控制端控制进行前、后、左、右运动以及制动控制，巡检小车B的行动控制电机被关闭；如果控制端发送的运行模式为运行模式2，则巡检小车B处于独立运行模式、巡检小车A工作在随动模式，巡检小车A的行动控制电机被关闭，巡检小车B受控制端控制进行前、后、左、右运动以及制动控制；如果控制端发送的运行模式为运行模式3，巡检小车A作为主控车受控制端控制进行前、左、右运动以及制动控制，巡检小车B作为助推车为巡检小车A提供助推力以便越障；如果控制端发送的运行模式为运行模式4，巡检小车B作为主控车受控制端控制进行前、左、右运动以及制动控制，巡检小车A作为助推车为巡检小车B提供助推力以便经过无法转弯的狭窄管道或越障返回。
本发明火电机组密闭空间巡检装置具有下述优点：
1、本发明包括通过柔性连接器相连的两台巡检小车，两台巡检小车以柔性联接器相连，因此两台巡检小车可以蛇形运动方式前行，具有较强的越障碍能力，能快速高效地完成火电机组较小管径密闭管道空间内部的检验工作。
2、本发明每一台巡检小车上均设有独立的行动控制电机，可以独立运动控制，通过控制模式的变换，可实现首尾互换，具有较强的场地适应能力，特别针对火电机组较小管径的密闭管道空间，能快速高效地完成管道内部的检验工作。
3、本发明的巡检小车中的巡检执行单元包括图像采集模块、照明模块、运动控制器、无线通讯模块以及电池模块，可实现密闭空间内的实时监测；而且通过运动控制器可以方便地控制行动控制电机、可以方便地控制巡检小车的运动以及制动。
本发明火电机组密闭空间巡检装置的巡检方法具有下述优点：本发明火电机组密闭空间巡检装置的巡检方法的图像采集模块采集火电机组密闭空间的巡检图像后通过无线通讯模块上传至控制端，同时运动控制器接收来自控制端发送的运行模式并控制巡检小车A、巡检小车B两者的行动控制电机的运行，运行模式至少包括运行模式1～运行模式4，通过运行模式1可以实现狭小空间的前进、通过运行模式2可以实现狭小空间的后退、通过运行模式3可以实现狭小空间的越障、通过运行模式4可以实现狭小空间的经过无法转弯的狭窄管道或越障返回，具有较强的越障碍能力、较强的场地适应能力，针对火电机组较小管径的密闭管道空间，能快速高效地完成管道内部的检验工作。
附图说明
图1为本发明实施例的整体结构示意图。
图2为本发明实施例的框架结构示意图。
图例说明：1、柔性连接器；2、巡检小车；21、行动控制电机；22、透明面罩；23、安全绳挂钩；3、巡检执行单元；31、图像采集模块；32、照明模块；33、运动控制器；34、无线通讯模块；35、电池模块；4、手持式移动监控终端。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实施例的火电机组密闭空间巡检装置包括巡检执行单元3以及通过柔性连接器1相连的两台巡检小车2，巡检执行单元3布置于一台或两台巡检小车2中，巡检执行单元3包括图像采集模块31、照明模块32、运动控制器33、无线通讯模块34以及电池模块35，每一台巡检小车2上均设有独立的运动及制动控制电机21，运动控制器33的输出端通过运动及制动控制电机21和巡检小车2的车轮相连，图像采集模块31、运动控制器33分别与无线通讯模块34相连，电池模块35的输出端分别与图像采集模块31、照明模块32、运动控制器33、无线通讯模块34以及运动及制动控制电机21相连。本实施例的火电机组密闭空间巡检装置能有效解决目前火电机组停机检修时所面临的诸多联箱及管道内部检测范围小、检测盲区大、检测效果差等问题，能快速高效地完成火电机组较小管径密闭管道空间内部的检验工作。
如图1所示，巡检小车2的顶部设有透明面罩22，图像采集模块31布置于透明面罩22内侧，能够有效保护图像采集模块31以及巡检小车2内部的其他器件。
本实施例中，透明面罩22为玻璃面罩，此外也可以采用有机玻璃或者其他透明塑料，而且还可以根据需要进行镀膜以增强其光学性能。
如图1所示，巡检小车2上设有安全绳挂钩23。本实施例中，安全绳挂钩23上连接有安全绳。安全绳悬挂于放置在后侧的巡检小车2的尾部，用于紧急非正常情况下的保险装置，避免巡检小车2由于故障或工作现场其它原因，无法移动导致遗留在密闭管道空间内等问题发生。例如，将记为巡检小车A、巡检小车B的两台巡检小车2放置在火电机组密闭空间的地面上，巡检小车A在前、巡检小车B在后，则将安全绳悬挂巡检小车B的尾部。
如图1所示，火电机组密闭空间巡检装置还包括具备无线通讯功能的手持式移动监控终端4，手持式移动监控终端4通过无线通讯网络与无线通讯模块34相连。需要说明的是，除了手持式移动监控终端4以外，也可以采用现有的智能终端（例如智能手机或平板电脑）搭载APP软件来实现对巡检执行单元3的控制。
本实施例中，手持式移动监控终端4包括防水防尘保护外壳和设于防水防尘保护外壳内的监控终端本体，防水防尘保护外壳上还设有用于人机交互的工业用液晶显示屏以及扩展式操作面板，工业用液晶显示屏以及扩展式操作面板分别与监控终端本体相连。本实施例中，监控终端本体搭载Windows操作系统且内置控制软件，用于实现移动终端与巡检装置的交互式通讯，包括巡检小车运行状态监控系统和图像实时采集系统，监控系统能分别显示当前两台巡检小车的车载电池电量、实时速度以及当前巡检小车运行模式，图像实时采集系统用于显示当前被检测对象（密闭空间内部）的实时图像。
本实施例中，扩展式操作面板包括前、后、左、右四个方向控制按钮、运行模式切换按钮、电池电量警戒线报警指示灯以及紧急制动按钮。本实施例中，扩展式操作面板通过USB接口与工业用液晶显示屏对接，用于实现操作指令的输入。
本实施例火电机组密闭空间巡检装置的巡检方法的实施步骤包括：
1）将记为巡检小车A、巡检小车B的两台巡检小车2放置在火电机组密闭空间的地面上，且将巡检执行单元3通过无线通讯网络连接到控制端；
2）图像采集模块31采集火电机组密闭空间的巡检图像后通过无线通讯模块34上传至控制端，同时运动控制器33接收来自控制端发送的运行模式并控制巡检小车A、巡检小车B两者的运动及制动控制电机21的运行，运行模式至少包括运行模式1～运行模式4：如果控制端发送的运行模式为运行模式1，则巡检小车A处于独立运行模式、巡检小车B工作在随动模式，巡检小车A受控制端控制进行前、后、左、右运动以及制动控制，巡检小车B的运动及制动控制电机21被关闭；如果控制端发送的运行模式为运行模式2，则巡检小车B处于独立运行模式、巡检小车A工作在随动模式，巡检小车A的运动及制动控制电机21被关闭，巡检小车B受控制端控制进行前、后、左、右运动以及制动控制；如果控制端发送的运行模式为运行模式3，巡检小车A作为主控车受控制端控制进行前、左、右运动以及制动控制，巡检小车B作为助推车为巡检小车A提供助推力以便越障；如果控制端发送的运行模式为运行模式4，巡检小车B作为主控车受控制端控制进行前、左、右运动以及制动控制，巡检小车A作为助推车为巡检小车B提供助推力以便经过无法转弯的狭窄管道或越障返回。
通过运行模式1可以实现狭小空间的前进、通过运行模式2可以实现狭小空间的后退、通过运行模式3可以实现狭小空间的越障、通过运行模式4可以实现狭小空间的经过无法转弯的狭窄管道或越障返回，具有较强的越障碍能力、较强的场地适应能力，针对火电机组较小管径的密闭管道空间，能快速高效地完成管道内部的检验工作。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种火电机组密闭空间巡检装置的应用方法，其特征在于：所述火电机组密闭空间巡检装置包括巡检执行单元(3)以及通过柔性连接器(1)相连的两台巡检小车(2)，所述巡检执行单元(3)布置于一台或两台巡检小车(2)中，所述巡检执行单元(3)包括图像采集模块(31)、照明模块(32)、运动控制器(33)、无线通讯模块(34)以及电池模块(35)，每一台巡检小车(2)上均设有独立的行动控制电机(21)，所述运动控制器(33)的输出端通过行动控制电机(21)和巡检小车(2)的车轮相连，图像采集模块(31)、运动控制器(33)分别与无线通讯模块(34)相连，所述电池模块(35)的输出端分别与图像采集模块(31)、照明模块(32)、运动控制器(33)、无线通讯模块(34)以及行动控制电机(21)相连；所述应用方法包括：1)将记为巡检小车A、巡检小车B的两台巡检小车(2)放置在火电机组密闭空间的地面上，且将巡检执行单元(3)通过无线通讯网络连接到控制端；2)图像采集模块(31)采集火电机组密闭空间的巡检图像后通过无线通讯模块(34)上传至控制端，同时运动控制器(33)接收来自控制端发送的运行模式并控制巡检小车A、巡检小车B两者的行动控制电机(21)的运行，巡检小车A、巡检小车B以蛇形运动方式前行以提升越障碍能力，所述运行模式至少包括运行模式1～运行模式4：如果控制端发送的运行模式为运行模式1，则巡检小车A处于独立运行模式、巡检小车B工作在随动模式，巡检小车A受控制端控制进行前、后、左、右运动以及制动控制，巡检小车B的行动控制电机(21)被关闭；如果控制端发送的运行模式为运行模式2，则巡检小车B处于独立运行模式、巡检小车A工作在随动模式，巡检小车A的行动控制电机(21)被关闭，巡检小车B受控制端控制进行前、后、左、右运动以及制动控制；如果控制端发送的运行模式为运行模式3，巡检小车A作为主控车受控制端控制进行前、左、右运动以及制动控制，巡检小车B作为助推车为巡检小车A提供助推力以便越障；如果控制端发送的运行模式为运行模式4，巡检小车B作为主控车受控制端控制进行前、左、右运动以及制动控制，巡检小车A作为助推车为巡检小车B提供助推力以便经过无法转弯的狭窄管道或越障返回。
2.根据权利要求1所述的火电机组密闭空间巡检装置的应用方法，其特征在于：所述巡检小车(2)的顶部设有透明面罩(22)，所述图像采集模块(31)布置于透明面罩(22)内侧。
3.根据权利要求2所述的火电机组密闭空间巡检装置的应用方法，其特征在于：所述透明面罩(22)为玻璃面罩。
4.根据权利要求1所述的火电机组密闭空间巡检装置的应用方法，其特征在于：所述巡检小车(2)上设有安全绳挂钩(23)。
5.根据权利要求4所述的火电机组密闭空间巡检装置的应用方法，其特征在于：所述安全绳挂钩(23)上连接有安全绳。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的火电机组密闭空间巡检装置的应用方法，其特征在于：所述火电机组密闭空间巡检装置还包括具备无线通讯功能的手持式移动监控终端(4)，所述手持式移动监控终端(4)通过无线通讯网络与无线通讯模块(34)相连。
7.根据权利要求6所述的火电机组密闭空间巡检装置的应用方法，其特征在于：所述手持式移动监控终端(4)包括防水防尘保护外壳和设于防水防尘保护外壳内的监控终端本体，所述防水防尘保护外壳上还设有用于人机交互的工业用液晶显示屏以及扩展式操作面板，所述工业用液晶显示屏以及扩展式操作面板分别与监控终端本体相连。
8.根据权利要求7所述的火电机组密闭空间巡检装置的应用方法，其特征在于：所述扩展式操作面板包括前、后、左、右四个方向控制按钮、运行模式切换按钮、电池电量警戒线报警指示灯以及紧急制动按钮。
9.根据权利要求8所述的火电机组密闭空间巡检装置的应用方法，其特征在于：所述扩展式操作面板通过USB接口与工业用液晶显示屏对接。
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