CN108508902A - 用于密闭电磁柜体的智能轨道巡检机器人系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明供一种用于密闭电磁柜体的智能轨道巡检机器人系统及控制方法，属于物联网技术领域，以解决目前对密闭电磁柜体中的电气设备进行监测时，需要人工参与，容易对工作人员身心健康产生影响的问题。密闭电磁柜体的内侧顶部铺设有轨道，智能轨道巡检机器人系统包括轨道巡检机器人和远程控制终端，轨道巡检机器人在轨道的不同位置上对密闭电磁柜体进行巡检。本发明通过轨道巡检机器人和远程控制终端的交互，提供一种对密闭且电磁环境复杂的电气设备进行监测时，能够减少人员操作，可以自主控制和远程控制相结合的、可以对密闭电磁柜体进行实时、连续、准确监测与数据采集的智能轨道巡检机器人系统及控制方法。
Description
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及一种用于密闭电磁柜体的智能轨道巡检机器人系统及控制方法。
背景技术
目前以智能监测为目的的物联网技术处于高速发展状态，其发展加快了智能电网在电气设备智能化、自动控制高效化、数据采集精准化等技术领域的研究。为了满足高压电网中大量电气设备工作状态、数据指标的长期实时监测与记录的客观需求，满足智能电网中对数据监测与采集设备的智能化、低功耗、高可靠性要求成为了业界追求的目标。高压电网中有很多密闭的、且存在复杂电磁环境的柜体设备，甚至有些还存在高压，如高压开关柜等。而在实际应用中，经常需要对这些电气设备的工作状态监测。
目前，在对处于密闭且电磁环境复杂柜体中的电气设备进行日常工作状态监测时，通常采用人工定期监测的方式进行。然而，密闭电磁环境复杂的柜体会对驻留于此种环境下的工作人员身心健康产生影响。因此，需要一种可以在复杂环境下具备自主控制和远程人工控制相结合的，可以同时对多种电气设备的指标数据进行实时、连续、准确监测与采集的巡检机器人系统，以满足对诸如高压开关柜等密闭电磁柜体中电气设备的数据监测与采集。
发明内容
本发明的目的是解决目前对密闭电磁柜体中的电气设备进行监测时，需要人工参与，容易对工作人员身心健康产生影响的技术问题，提供一种应用于密闭电磁柜体的智能轨道巡检机器人系统及控制方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种用于密闭电磁柜体的智能轨道巡检机器人系统，所述密闭电磁柜体的内侧顶部铺设有轨道，智能轨道巡检机器人系统包括轨道巡检机器人和远程控制终端，轨道巡检机器人在轨道的不同位置上对密闭电磁柜体进行巡检；所述轨道巡检机器人包括载荷系统、载体系统和供电系统；所述载荷系统包括数据采集单元、系统总体时序/逻辑控制模块、数据与指令收发模块、图像数据压缩模块、超声波分贝采集与判决模块、温度采集与判决模块、异常区域定位与图像采集模块和设备驱动与控制模块，所述数据采集单元包括放电源超声探测与定位模块、红外温度检测模块和成像模块；所述供电系统包括供电单元和供电单元电量监测模块；
所述数据与指令收发模块的第一端口与远程控制终端连接，数据与指令收发模块的第二端口与系统总体时序/逻辑控制模块的第一端口连接，系统总体时序/逻辑控制模块的第二端口与设备驱动与控制模块的第一端口连接，设备驱动与控制模块的第二端口、第三端口和第四端口分别与放电源超声探测与定位模块、红外温度检测模块和成像模块的一端连接，放电源超声探测与定位模块的另一端与超声波分贝采集与判决模块的第一端口连接，超声波分贝采集与判决模块的第二端口与数据与指令收发模块的第三端口连接，红外温度检测模块的另一端与温度采集与判决模块的第一端口连接，温度采集与判决模块的第二端口与数据与指令收发模块的第四端口连接，异常区域定位与图像采集模块的第一端口与成像模块的另一端连接，异常区域定位与图像采集模块的第二端口与图像数据压缩模块的一端连接，设备驱动与控制模块的第五端口与异常区域定位与图像采集模块的第三端口连接，图像数据压缩模块的另一端与数据与指令收发模块的第五端口连接，系统总体时序/逻辑控制模块的第三端口与供电单元电量监测模块的一端连接，供电单元电量监测模块的另一端与供电单元的一端连接，供电单元的电源输出端分别与载荷系统的电源输入端和载体系统的电源输入端连接；系统总体时序/逻辑控制模块的第四端口与载体系统连接；
其中，所述供电单元用于为载荷系统和载体系统中的各个用电模块供电，供电单元电量监测模块用于实时监测供电单元的电量情况；数据与指令收发模块接收远程控制终端发送的启动与自检指令后，将启动与自检指令通过系统总体时序/逻辑控制模块发送至载体系统、设备驱动与控制模块、数据采集单元和供电单元电量监测模块来对载荷系统、载体系统和供电系统进行自检；当供电单元电量监测模块监测到供电单元的电量低于预设电量阈值时，载体系统控制轨道巡检机器人返回至密闭电磁柜体外的指定位置进行充电；当供电单元电量监测模块监测到供电单元的电量高于预设电量阈值，且载荷系统中的数据采集单元和载体系统自检通过时，载荷系统先待机，载体系统控制轨道巡检机器人沿轨道行驶至启动与自检指令中所指定的目标位置后，载体系统待机，红外温度检测模块和放电源超声探测与定位模块开启并分别采集目标位置处的温度数据和超声波分贝数据，并分别将采集到的温度数据和超声波分贝数据发送至温度采集与判决模块和超声波分贝采集与判决模块进行判决；当温度采集与判决模块和超声波分贝采集与判决模块确定温度数据和超声波分贝数据均符合阈值要求时，将温度数据和超声波分贝数据通过数据与指令收发模块发送至远程控制终端，并通过数据与指令收发模块接收远程控制终端发送的下一个启动与自检指令；当温度采集与判决模块确定温度数据和/或超声波分贝采集与判决模块确定超声波分贝数据不符合阈值要求时，将温度数据和超声波分贝数据中的异常数据通过数据与指令收发模块发送至远程控制终端，温度数据和超声波分贝数据中的异常数据对应的模块触发报警信号，将报警信号通过数据与指令收发模块发送至远程控制终端，远程控制终端接收报警信号后进行报警并判断是否取得对轨道巡检机器人的控制权；如果远程控制终端确定取得对轨道巡检机器人的控制权，则通过其人机交互界面单元获取轨道巡检机器人的监测位置和数据采集单元所需对准的监测角度后生成监测指令，监测指令经系统总体时序/逻辑控制模块和设备驱动与控制模块发送至数据采集单元和载体系统；如果远程控制终端确定将控制权交由轨道巡检机器人，则通过数据与指令收发模块向系统总体时序/逻辑控制模块发送自主控制指令，系统总体时序/逻辑控制模块根据自主控制指令生成监测指令，并将监测指令经设备驱动与控制模块发送至数据采集单元，同时监测指令发送至载体系统，监测指令中包括轨道巡检机器人的监测位置和数据采集单元所需对准的监测角度；载体系统调整轨道巡检机器人位置至监测指令中所指示的位置后，设备驱动与控制模块控制数据采集单元对准监测指令所指示的监测角度，并将监测位置和数据采集单元所需对准的监测角度发送至异常区域定位与图像采集模块，成像模块启动并进行成像，并将所生成的图像数据发送至异常区域定位与图像采集模块，异常区域定位与图像采集模块记录监测位置和数据采集单元所对准的监测角度，并将监测位置、监测角度和图像数据发送至图像数据压缩模块，图像数据压缩模块对图像数据进行压缩后，将监测位置、监测角度和压缩后的图像数据通过数据与指令收发模块发送至远程控制终端。
可选地，所述载体系统包括载体系统传感单元、载体系统控制单元和载体系统机械单元；载体系统传感单元包括巡检传感器和测速传感器；载体系统控制单元包括轨道巡检规划模块和速度判决模块；载体系统机械单元包括驱动器、电动机、减速器和机械轮；巡检传感器的输出端与轨道巡检规划模块的输入端连接，轨道巡检规划模块的输出端与驱动器的第一输入端连接，驱动器的输出端与电动机的输入端连接，电动机的输出端与减速器的输入端连接，减速器的输出端与机械轮连接，测速传感器的输入端与机械轮连接，测速传感器的输出端与速度判决模块的输入端连接，速度判决模块的输出端与驱动器的第二输入端连接；巡检传感器、测速传感器、轨道巡检规划模块和速度判决模块分别与系统总体时序/逻辑控制模块连接；所述机械轮嵌入轨道中并用于在轨道中行驶；
其中：轨道巡检规划模块、速度判决模块、巡检传感器和测速传感器接收系统总体时序/逻辑控制模块发送的启动与自检指令后上电并进行自检；如果轨道巡检规划模块、速度判决模块、巡检传感器和测速传感器中的任一个自检不正常，则自检不正常的异常模块生成故障报警信号并将故障报警信号通过系统时序/逻辑控制模块和数据与指令收发模块发送至远程控制终端，远程控制终端接收故障报警信号后提示异常模块出现故障；如果轨道巡检规划模块、速度判决模块、巡检传感器和测速传感器自检均正常，则轨道巡检规划模块控制驱动器启动，通过电动机和减速器控制机械轮在轨道上行进至目标位置；巡检传感器实时检测轨道巡检机器人与密闭电磁柜体壁之间的距离变化情况，当轨道巡检机器人与密闭电磁柜体壁之间的距离低于预设距离阈值时，巡检传感器向轨道巡检规划模块发送预警信号，轨道巡检规划模块接收预警信号后发送减速过弯信号至减速器，减速器接收减速过弯信号后开始控制机械轮减速；测速传感器实时检测机械轮的转速并记录机械轮的转动圈数，将转速和转动圈数送至速度判决模块；当测速传感器确定机械轮的转动圈数达到启动与自检指令或监测指令中预先设定的圈数时，向速度判决模块发送减速或停止信号；速度判决模块接收减速或停止信号后，向驱动器发送减速驱动信号，以驱动电动机和减速器控制机械轮减速或者停止。
可选地，所述供电单元包括第一供电单元和第二供电单元，第一供电单元包括第一电池组、多路DC-DC稳压电源模块和模拟/数字电源隔离模块，第二供电单元包括第二电池组和DC-DC稳压电源模块；
所述第一电池组的输出端连接至多路DC-DC稳压电源模块的输入端，多路DC-DC稳压电源模块的输出端连接至模拟/数字电源隔离模块的输入端，模拟/数字电源隔离模块的输出端连接至载荷系统中的各个用电模块的电源输入端；第二电池组的输出端连接至DC-DC稳压电源模块的输入端，DC-DC稳压电源模块的输出端连接至载体系统中的各个用电模块的电源输入端；
所述第一电池组用于为载荷系统中的各个用电模块供电，多路DC-DC稳压电源模块用于将第一电池组的电压转换为载荷系统中的各个用电模块所需的电压，模拟/数字电源隔离模块用于避免第一电池组的电压在载荷系统中的各个模块之间产生干扰；第二电池组用于为载体系统中的各个用电模块供电，DC-DC稳压电源模块用于将第二电池组的电压转换为载体系统中的各个用电模块所需的电压。
可选地，所述远程控制终端包括数据与指令收发单元、控制指令编译单元、数据存储单元、报警单元、显示单元和人机交互界面单元；数据与指令收发单元的第一端口与数据与指令收发模块的第一端口连接，数据与指令收发单元的第二端口与数据存储单元的第一端口连接，数据与指令收发单元的第三端口与显示单元的第一端口连接，数据与指令收发单元的第四端口与控制指令编译单元的第一端口连接，控制指令编译单元的第二端口与显示单元的第二端口连接，数据存储单元的第二端口与报警单元的第一端口连接，报警单元的第二端口与显示单元的第三端口连接，数据存储单元的第三端口与显示单元的第四端口连接，人机交互界面单元与控制指令编译单元的第三端口连接；
所述数据与指令收发单元用于接收来自数据与指令收发模块的温度数据和超声波分贝数据、温度数据和超声波分贝数据中的异常数据、报警信号、监测位置、监测角度、压缩后的图像数据、故障报警信号以及用于向数据与指令收发模块发送启动与自检指令和监测指令；报警单元用于根据报警信号进行报警；控制指令编译单元用于将人机交互界面单元接收的人工控制行为转换编译为控制指令，控制指令包括启动与自检指令和监测指令；显示单元用于接收控制指令编译单元、数据与指令收发单元、数据存储单元和报警单元的数据并进行显示；数据存储单元用于对数据与指令收发单元接收的数据进行存储。
一种用于密闭电磁柜体的智能轨道巡检机器人系统的控制方法，所述控制方法包括如下步骤：
S1，数据与指令收发模块接收远程控制终端发送的启动与自检指令，并将启动与自检指令通过系统总体时序/逻辑控制模块发送至载体系统、设备驱动与控制模块、数据采集单元和供电单元电量监测模块来对载荷系统、载体系统和供电系统进行自检；
S2，当供电单元电量监测模块监测到供电单元的电量低于预设电量阈值时，载体系统控制轨道巡检机器人返回至密闭电磁柜体外的指定位置进行充电；
S3，当供电单元电量监测模块监测到供电单元的电量高于预设电量阈值，且载荷系统中的数据采集单元和载体系统自检通过时，载荷系统先待机，载体系统控制轨道巡检机器人沿轨道行驶至启动与自检指令中所指定的目标位置；
S4，载体系统待机，红外温度检测模块和放电源超声探测与定位模块开启并分别采集目标位置处的温度数据和超声波分贝数据，并分别将采集到的温度数据和超声波分贝数据发送至温度采集与判决模块和超声波分贝采集与判决模块进行判决；
S5，当温度采集与判决模块和超声波分贝采集与判决模块确定温度数据和超声波分贝数据均符合阈值要求时，将温度数据和超声波分贝数据通过数据与指令收发模块发送至远程控制终端，并通过数据与指令收发模块接收远程控制终端发送的下一个启动与自检指令；
S6，当温度采集与判决模块确定温度数据和/或超声波分贝采集与判决模块确定超声波分贝数据不符合阈值要求时，将温度数据和超声波分贝数据中的异常数据通过数据与指令收发模块发送至远程控制终端，温度数据和超声波分贝数据中的异常数据对应的模块触发报警信号，将报警信号通过数据与指令收发模块发送至远程控制终端；
S7，远程控制终端接收报警信号后进行报警并判断是否取得对轨道巡检机器人的控制权；
S8，如果远程控制终端确定取得对轨道巡检机器人的控制权，则通过其人机交互界面单元获取轨道巡检机器人的监测位置和数据采集单元所需对准的监测角度后生成监测指令，监测指令经系统总体时序/逻辑控制模块和设备驱动与控制模块发送至数据采集单元和载体系统；
S9，如果远程控制终端确定将控制权交由轨道巡检机器人，则通过数据与指令收发模块向系统总体时序/逻辑控制模块发送自主控制指令，系统总体时序/逻辑控制模块根据自主控制指令生成监测指令，并将监测指令经设备驱动与控制模块发送至数据采集单元，同时监测指令发送至载体系统，监测指令中包括轨道巡检机器人的监测位置和数据采集单元所需对准的监测角度；
S10，载体系统调整轨道巡检机器人位置至监测指令中所指示的位置后，设备驱动与控制模块控制数据采集单元对准监测指令所指示的监测角度，并将监测位置和数据采集单元所需对准的监测角度发送至异常区域定位与图像采集模块，成像模块启动并进行成像，并将所生成的图像数据发送至异常区域定位与图像采集模块，异常区域定位与图像采集模块记录监测位置和数据采集单元所对准的监测角度，并将监测位置、监测角度和图像数据发送至图像数据压缩模块，图像数据压缩模块对图像数据进行压缩后，将监测位置、监测角度和压缩后的图像数据通过数据与指令收发模块发送至远程控制终端。
可选地，所述载体系统控制轨道巡检机器人沿轨道行驶至启动与自检指令中所指定的目标位置时，包括如下步骤：
S31，轨道巡检规划模块、速度判决模块、巡检传感器和测速传感器接收系统总体时序/逻辑控制模块发送的启动与自检指令后上电并进行自检；
S32，如果轨道巡检规划模块、速度判决模块、巡检传感器和测速传感器中的任一个自检不正常，则自检不正常的异常模块生成故障报警信号并将故障报警信号通过系统时序/逻辑控制模块和数据与指令收发模块发送至远程控制终端，远程控制终端接收故障报警信号后提示异常模块出现故障；
S33，如果轨道巡检规划模块、速度判决模块、巡检传感器和测速传感器自检均正常，则轨道巡检规划模块控制驱动器启动，通过电动机和减速器控制机械轮在轨道上行进至目标位置。
可选地，所述载体系统控制轨道巡检机器人沿轨道行驶至启动与自检指令中所指定的目标位置时，还包括如下步骤：
S34，巡检传感器实时检测轨道巡检机器人与密闭电磁柜体壁之间的距离变化情况，当轨道巡检机器人与密闭电磁柜体壁之间的距离低于预设距离阈值时，巡检传感器向轨道巡检规划模块发送预警信号，轨道巡检规划模块接收预警信号后发送减速过弯信号至减速器，减速器接收减速过弯信号后开始控制机械轮减速；
S35，测速传感器实时检测机械轮的转速并记录机械轮的转动圈数，将转速和转动圈数送至速度判决模块；当测速传感器确定机械轮的转动圈数达到启动与自检指令或监测指令中预先设定的圈数时，向速度判决模块发送减速或停止信号；速度判决模块接收减速或停止信号后，向驱动器发送减速驱动信号，以驱动电动机和减速器控制机械轮减速或者停止。
本发明的有益效果是：
通过设置密闭电磁柜体的内侧顶部铺设有轨道，智能轨道巡检机器人系统包括轨道巡检机器人和远程控制终端，且轨道巡检机器人可在轨道上对密闭电磁柜体进行巡检，提供一种对密闭且电磁环境复杂的密闭电磁柜体中的电气设备进行监测时，能够减少人员操作，可以自主控制和远程控制相结合的、可以对密闭电磁柜体进行实时、连续、准确监测与数据采集的智能轨道巡检机器人系统。
本发明具有如下优点：
第一，采用轨道巡检机器人自主控制与远程人工控制相结合的方式，实现了轨道巡检机器人在密闭电磁柜体所特有的人员无法对柜内设备直接巡检的高压、复杂电磁环境下的自主工作或者受控工作，从而能够减少该密闭电磁环境对工作人员身体健康的而影响。
第二，轨道巡检机器人系统所具有的数据采集单元，可同时对处于工作状态的柜体内设备的温度和放电源超声波分贝数据进行探测与采集，并可对温度或者超声波分贝数据异常的设备位置进行定位和图像采集与实时数据无线传输。
第三，针对于轨道巡检机器人系统所具有的电池组供电方式，采用载荷系统与载体系统间隔工作的低功耗设计思路，当载体系统处于工作模式时，载荷系统处于待机模式，保证载体系统工作的可靠性，当载荷系统处于工作模式时，载体系统处于待机模式，保证载荷系统工作的可靠性，从而保证智能轨道巡检机器人系统在高压、复杂电磁环境下具有良好的可靠性和稳定性。
第四，轨道巡检机器人系统采用有轨悬挂方式放置于柜体内侧顶部，在不影响柜体内设备正常工作的情况下，合理有效利用了柜体内的空间。
附图说明
图1是本发明提供的智能轨道巡检机器人系统的组成结构示意图。
图2是高压开关柜轨道巡检机器人系统的应用实例示意图。
图3是图1中载体系统的组成结构示意图。
图4是本发明提供的智能轨道巡检机器人系统的控制方法流程图。
图5是载体系统控制轨道巡检机器人沿轨道行驶至目标位置的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步地详细描述。
如图1和图2所示，本实施例中的用于密闭电磁柜体的智能轨道巡检机器人系统中，所述密闭电磁柜体的内侧顶部铺设有轨道，智能轨道巡检机器人系统包括轨道巡检机器人和远程控制终端401，轨道巡检机器人在轨道的不同位置上对密闭电磁柜体进行巡检；所述轨道巡检机器人包括载荷系统101、载体系统102和供电系统103；所述载荷系统101包括数据采集单元104、系统总体时序/逻辑控制模块105、数据与指令收发模块106、图像数据压缩模块107、超声波分贝采集与判决模块108、温度采集与判决模块109、异常区域定位与图像采集模块110和设备驱动与控制模块111，所述数据采集单元104包括放电源超声探测与定位模块112、红外温度检测模块113和成像模块114；所述供电系统103包括供电单元和供电单元电量监测模块301；
所述数据与指令收发模块106的第一端口与远程控制终端401连接，数据与指令收发模块106的第二端口与系统总体时序/逻辑控制模块105的第一端口连接，系统总体时序/逻辑控制模块105的第二端口与设备驱动与控制模块111的第一端口连接，设备驱动与控制模块111的第二端口、第三端口和第四端口分别与放电源超声探测与定位模块112、红外温度检测模块113和成像模块114的一端连接，放电源超声探测与定位模块112的另一端与超声波分贝采集与判决模块108的第一端口连接，超声波分贝采集与判决模块108的第二端口与数据与指令收发模块106的第三端口连接，红外温度检测模块113的另一端与温度采集与判决模块109的第一端口连接，温度采集与判决模块109的第二端口与数据与指令收发模块106的第四端口连接，异常区域定位与图像采集模块110的第一端口与成像模块114的另一端连接，异常区域定位与图像采集模块110的第二端口与图像数据压缩模块107的一端连接，设备驱动与控制模块111的第五端口与异常区域定位与图像采集模块110的第三端口连接，图像数据压缩模块107的另一端与数据与指令收发模块106的第五端口连接，系统总体时序/逻辑控制模块105的第三端口与供电单元电量监测模块301的一端连接，供电单元电量监测模块301的另一端与供电单元的一端连接，供电单元的电源输出端分别与载荷系统101的电源输入端和载体系统102的电源输入端连接；系统总体时序/逻辑控制模块105的第四端口与载体系统102连接；
其中，所述供电单元用于为载荷系统101和载体系统102中的各个用电模块供电，供电单元电量监测模块301用于实时监测供电单元的电量情况；数据与指令收发模块106接收远程控制终端401发送的启动与自检指令后，将启动与自检指令通过系统总体时序/逻辑控制模块105发送至载体系统102、设备驱动与控制模块111、数据采集单元104和供电单元电量监测模块301来对载荷系统101、载体系统102和供电系统103进行自检；当供电单元电量监测模块301监测到供电单元的电量低于预设电量阈值时，载体系统102控制轨道巡检机器人返回至密闭电磁柜体外的指定位置进行充电；当供电单元电量监测模块301监测到供电单元的电量高于预设电量阈值，且载荷系统101中的数据采集单元104和载体系统102自检通过时，载荷系统101先待机，载体系统102控制轨道巡检机器人沿轨道行驶至启动与自检指令中所指定的目标位置后，载体系统102待机，红外温度检测模块113和放电源超声探测与定位模块112开启并分别采集目标位置处的温度数据和超声波分贝数据，并分别将采集到的温度数据和超声波分贝数据发送至温度采集与判决模块109和超声波分贝采集与判决模块108进行判决；当温度采集与判决模块109和超声波分贝采集与判决模块108确定温度数据和超声波分贝数据均符合阈值要求时，将温度数据和超声波分贝数据通过数据与指令收发模块106发送至远程控制终端401，并通过数据与指令收发模块106接收远程控制终端401发送的下一个启动与自检指令；当温度采集与判决模块109确定温度数据和/或超声波分贝采集与判决模块108确定超声波分贝数据不符合阈值要求时，将温度数据和超声波分贝数据中的异常数据通过数据与指令收发模块106发送至远程控制终端401，温度数据和超声波分贝数据中的异常数据对应的模块触发报警信号，将报警信号通过数据与指令收发模块106发送至远程控制终端401，远程控制终端401接收报警信号后进行报警并判断是否取得对轨道巡检机器人的控制权；如果远程控制终端401确定取得对轨道巡检机器人的控制权，则通过其人机交互界面单元407获取轨道巡检机器人的监测位置和数据采集单元104所需对准的监测角度后生成监测指令，监测指令经系统总体时序/逻辑控制模块105和设备驱动与控制模块111发送至数据采集单元104和载体系统102；如果远程控制终端401确定将控制权交由轨道巡检机器人，则通过数据与指令收发模块106向系统总体时序/逻辑控制模块105发送自主控制指令，系统总体时序/逻辑控制模块105根据自主控制指令生成监测指令，并将监测指令经设备驱动与控制模块111发送至数据采集单元104，同时监测指令发送至载体系统102，监测指令中包括轨道巡检机器人的监测位置和数据采集单元104所需对准的监测角度；载体系统102调整轨道巡检机器人位置至监测指令中所指示的位置后，设备驱动与控制模块111控制数据采集单元104对准监测指令所指示的监测角度，并将监测位置和数据采集单元104所需对准的监测角度发送至异常区域定位与图像采集模块110，成像模块114启动并进行成像，并将所生成的图像数据发送至异常区域定位与图像采集模块110，异常区域定位与图像采集模块110记录监测位置和数据采集单元104所对准的监测角度，并将监测位置、监测角度和图像数据发送至图像数据压缩模块107，图像数据压缩模块107对图像数据进行压缩后，将监测位置、监测角度和压缩后的图像数据通过数据与指令收发模块106发送至远程控制终端401。
设备驱动与控制模块111中的驱动指的是，驱动数据采集单元104上下左右转动，切换至监测指令所指示的监测角度；设备驱动与控制模块111中的控制指的是，控制数据采集单元104中放电源超声探测与定位模块112、红外温度检测模块113和成像模块114的启动和待机。
异常区域定位与图像采集模块110的异常区域定位是依靠设备驱动与控制模块111提供的数据采集单元104的监测位置和所需对准的角度来进行定位的，图像采集是将成像模块114采集到的图像数据进行编解码处理，以为图像数据压缩模块107进行图像数据压缩做准备。
供电系统103进行自检时，供电系统103是检查供电单元的电量是否低于预设电量阈值；载荷系统101进行自检时，是检查放电源超声探测与定位模块112和红外温度检测模块113能否正常采集数据，成像模块114能否正常成像等。
上述系统中，当供电系统103剩余电量低于预设电量阈值时，轨道巡检机器人进入载荷系统101待机的低功耗工作模式，并立即返回指定位置进行充电。
其中，如图2所示，密闭电磁柜体如高压开关柜中包括多个电气设备，轨道铺设于密闭电磁柜体的内侧顶部，轨道巡检机器人的机械轮嵌入轨道中，并在轨道的不同位置对多个电气设备进行监测。
本发明中的远程控制终端401可以为手机、电脑、PAD、智能可穿戴设备等。
如图3所示，所述载体系统102包括载体系统传感单元201、载体系统控制单元202和载体系统机械单元203；载体系统传感单元201包括巡检传感器204和测速传感器205；载体系统控制单元202包括轨道巡检规划模块206和速度判决模块207；载体系统机械单元203包括驱动器211、电动机210、减速器209和机械轮208；巡检传感器204的输出端与轨道巡检规划模块206的输入端连接，轨道巡检规划模块206的输出端与驱动器211的第一输入端连接，驱动器211的输出端与电动机210的输入端连接，电动机210的输出端与减速器209的输入端连接，减速器209的输出端与机械轮208连接，测速传感器205的输入端与机械轮208连接，测速传感器205的输出端与速度判决模块207的输入端连接，速度判决模块207的输出端与驱动器211的第二输入端连接；巡检传感器204、测速传感器205、轨道巡检规划模块206和速度判决模块207分别与系统总体时序/逻辑控制模块105连接；所述机械轮208嵌入轨道中并在轨道中行驶；
其中：轨道巡检规划模块206、速度判决模块207、巡检传感器204和测速传感器205接收系统总体时序/逻辑控制模块105发送的启动与自检指令后上电并进行自检；如果轨道巡检规划模块206、速度判决模块207、巡检传感器204和测速传感器205中的任一个自检不正常，则自检不正常的异常模块生成故障报警信号并将故障报警信号通过系统时序/逻辑控制模块105和数据与指令收发模块106发送至远程控制终端401，远程控制终端401接收故障报警信号后提示异常模块出现故障；如果轨道巡检规划模块206、速度判决模块207、巡检传感器204和测速传感器205自检均正常，则轨道巡检规划模块206控制驱动器211启动，通过电动机210和减速器209控制机械轮208在轨道上行进至目标位置；巡检传感器204实时检测轨道巡检机器人与密闭电磁柜体壁之间的距离变化情况，当轨道巡检机器人与密闭电磁柜体壁之间的距离低于预设距离阈值时，巡检传感器204向轨道巡检规划模块206发送预警信号，轨道巡检规划模块206接收预警信号后发送减速过弯信号至减速器209，减速器209接收减速过弯信号后开始控制机械轮208减速；测速传感器205实时检测机械轮208的转速并记录机械轮208的转动圈数，将转速和转动圈数送至速度判决模块207；当测速传感器205确定机械轮208的转动圈数达到启动与自检指令或监测指令中预先设定的圈数时，向速度判决模块207发送减速或停止信号；速度判决模块207接收减速或停止信号后，向驱动器211发送减速驱动信号，以驱动电动机210和减速器209控制机械轮208减速或者停止。
载体系统102进行自检时，是检查轨道巡检规划模块206和速度判决模块207是否能正常上电，巡检传感器204是否能够正常测距，测速传感器205是否能够正常测速。
其中，本发明实施例中，远程控制终端401可以预先设置轨道巡检机器人在轨道的若干个位置进行检测，且轨道巡检机器人由轨道上的一个位置运行至下一个位置时，机械轮208需要行走的圈数固定，因此，当测速传感器205确定机械轮208的转动圈数达到启动与自检指令或监测指令中预先设定的圈数时，可以认为轨道巡检机器人到达目标位置，因而可以控制其减速或停止。
可选地，如图1所示，所述供电单元包括第一供电单元302和第二供电单元303，第一供电单元302包括第一电池组304、多路DC-DC稳压电源模块305和模拟/数字电源隔离模块306，第二供电单元303包括第二电池组307和DC-DC稳压电源模块308；
所述第一电池组304的输出端连接至多路DC-DC稳压电源模块305的输入端，多路DC-DC稳压电源模块305的输出端连接至模拟/数字电源隔离模块306的输入端，模拟/数字电源隔离模块306的输出端连接至载荷系统101中的各个用电模块的电源输入端；第二电池组307的输出端连接至DC-DC稳压电源模块308的输入端，DC-DC稳压电源模块308的输出端连接至载体系统102中的各个用电模块的电源输入端；
所述第一电池组304用于为载荷系统101中的系统总体时序/逻辑控制模块105、数据与指令收发模块106、图像数据压缩模块107、超声波分贝采集与判决模块108、温度采集与判决模块109、异常区域定位与图像采集模块110、设备驱动与控制模块111、放电源超声探测与定位模块112、红外温度检测模块113和成像模块114供电，多路DC-DC稳压电源模块305用于将第一电池组304的电压转换为载荷系统101中的各个用电模块所需的电压，模拟/数字电源隔离模块306用于避免第一电池组304的电压在载荷系统101中的各个模块之间产生干扰；第二电池组307用于为载体系统102中的巡检传感器204、测速传感器205、轨道巡检规划模块206、速度判决模块207、驱动器211、电动机210和减速器209供电，DC-DC稳压电源模块308用于将第二电池组307的电压转换为载体系统102中的各个用电模块所需的电压。
可选地，如图1所示，所述远程控制终端401包括数据与指令收发单元403、控制指令编译单元402、数据存储单元404、报警单元405、显示单元406和人机交互界面单元407；数据与指令收发单元403的第一端口与数据与指令收发模块106的第一端口连接，数据与指令收发单元403的第二端口与数据存储单元404的第一端口连接，数据与指令收发单元403的第三端口与显示单元406的第一端口连接，数据与指令收发单元403的第四端口与控制指令编译单元402的第一端口连接，控制指令编译单元402的第二端口与显示单元406的第二端口连接，数据存储单元404的第二端口与报警单元405的第一端口连接，报警单元405的第二端口与显示单元406的第三端口连接，数据存储单元404的第三端口与显示单元406的第四端口连接，人机交互界面单元407与控制指令编译单元402的第三端口连接；
所述数据与指令收发单元403用于接收来自数据与指令收发模块106的温度数据和超声波分贝数据、温度数据和超声波分贝数据中的异常数据、报警信号、监测位置、监测角度、压缩后的图像数据、故障报警信号以及用于向数据与指令收发模块106发送启动与自检指令和监测指令；报警单元405用于根据报警信号进行报警；控制指令编译单元402用于将人机交互界面单元接收的人工控制行为并转换编译为控制指令，控制指令包括启动与自检指令和监测指令；显示单元406用于接收控制指令编译单元402、数据与指令收发单元403、数据存储单元404和报警单元405的数据并进行显示，数据存储单元404用于对数据与指令收发单元403接收的数据进行存储。
可选地，所述载体系统101、载荷系统102和供电系统103的外壳及轨道均采用绝缘材质浇筑成形，确保与柜内设备的带电部位绝缘。
如图4所示，上述用于密闭电磁柜体的智能轨道巡检机器人系统的控制方法包括如下步骤S1至S10：
S1，数据与指令收发模块接收远程控制终端发送的启动与自检指令，并将启动与自检指令通过系统总体时序/逻辑控制模块发送至载体系统、设备驱动与控制模块、数据采集单元和供电单元电量监测模块来对载荷系统、载体系统和供电系统进行自检。
S2，当供电单元电量监测模块监测到供电单元的电量低于预设电量阈值时，载体系统控制轨道巡检机器人返回至密闭电磁柜体外的指定位置进行充电。
S3，当供电单元电量监测模块监测到供电单元的电量高于预设电量阈值，且载荷系统中的数据采集单元和载体系统自检通过时，载荷系统先待机，载体系统控制轨道巡检机器人沿轨道行驶至启动与自检指令中所指定的目标位置。
S4，载体系统待机，红外温度检测模块和放电源超声探测与定位模块开启并分别采集目标位置处的温度数据和超声波分贝数据，并分别将采集到的温度数据和超声波分贝数据发送至温度采集与判决模块和超声波分贝采集与判决模块进行判决。
S5，当温度采集与判决模块和超声波分贝采集与判决模块确定温度数据和超声波分贝数据均符合阈值要求时，将温度数据和超声波分贝数据通过数据与指令收发模块发送至远程控制终端，并通过数据与指令收发模块接收远程控制终端发送的下一个启动与自检指令。
S6，当温度采集与判决模块确定温度数据和/或超声波分贝采集与判决模块确定超声波分贝数据不符合阈值要求时，将温度数据和超声波分贝数据中的异常数据通过数据与指令收发模块发送至远程控制终端，温度数据和超声波分贝数据中的异常数据对应的模块触发报警信号，将报警信号通过数据与指令收发模块发送至远程控制终端。
具体地，当温度数据不符合阈值要求时，温度数据和超声波分贝数据中的异常数据为温度数据，温度采集与判决模块触发报警信号；当超声波分贝数据不符合阈值要求时，温度数据和超声波分贝数据中的异常数据为超声波分贝数据，超声波分贝采集与判决模块触发报警信号；当温度数据和超声波分贝数据均不符合阈值要求时，温度数据和超声波分贝数据均为异常数据，温度采集与判决模块和超声波分贝采集与判决模块均触发报警信号。
S7，远程控制终端接收报警信号后进行报警并判断是否取得对轨道巡检机器人的控制权。
S8，如果远程控制终端确定取得对轨道巡检机器人的控制权，则通过其人机交互界面单元获取轨道巡检机器人的监测位置和数据采集单元所需对准的监测角度后生成监测指令，监测指令经系统总体时序/逻辑控制模块和设备驱动与控制模块发送至数据采集单元和载体系统。
S9，如果远程控制终端确定将控制权交由轨道巡检机器人，则通过数据与指令收发模块向智能轨道巡检机器人发送自主控制指令，系统总体时序/逻辑控制模块根据自主控制指令生成监测指令，并将监测指令经设备驱动与控制模块发送至数据采集单元，同时监测指令发送至载体系统，监测指令中包括轨道巡检机器人的监测位置和数据采集单所需对准的监测角度。
S10，载体系统调整轨道巡检机器人位置至监测指令中所指示的位置后，设备驱动与控制模块控制数据采集单元对准监测指令所指示的监测角度，并将监测位置和数据采集单元所需对准的监测角度发送至异常区域定位与图像采集模块，成像模块启动并进行成像，并将所生成的图像数据发送至异常区域定位与图像采集模块，异常区域定位与图像采集模块记录监测位置和数据采集单元所对准的监测角度，并将监测位置、监测角度和图像数据发送至图像数据压缩模块，图像数据压缩模块对图像数据进行压缩后，将监测位置、监测角度和压缩后的图像数据通过数据与指令收发模块发送至远程控制终端。
可选地，如图5所示，所述载体系统控制轨道巡检机器人沿轨道行驶至启动与自检指令中所指定的目标位置时，包括如下步骤S31至S33：
S31，轨道巡检规划模块、速度判决模块、巡检传感器和测速传感器接收系统总体时序/逻辑控制模块发送的启动与自检指令后上电并进行自检。
S32，如果轨道巡检规划模块、速度判决模块、巡检传感器和测速传感器中的任一个自检不正常，则自检不正常的异常模块生成故障报警信号并将故障报警信号通过系统时序/逻辑控制模块和数据与指令收发模块发送至远程控制终端，远程控制终端接收故障报警信号后提示异常模块出现故障。
S33，如果轨道巡检规划模块、速度判决模块、巡检传感器和测速传感器自检均正常，则轨道巡检规划模块控制驱动器启动，通过电动机和减速器控制机械轮在轨道上行进至目标位置。
进一步地，如图5所示，所述载体系统控制轨道巡检机器人沿轨道行驶至启动与自检指令中所指定的目标位置时，还包括如下步骤S34至S35：
S34，巡检传感器实时检测轨道巡检机器人与密闭电磁柜体壁之间的距离变化情况，当轨道巡检机器人与密闭电磁柜体壁之间的距离低于预设距离阈值时，巡检传感器向轨道巡检规划模块发送预警信号，轨道巡检规划模块接收预警信号后发送减速过弯信号至减速器，减速器接收减速过弯信号后开始控制机械轮减速；
S35，测速传感器实时检测机械轮的转速并记录机械轮的转动圈数，将转速和转动圈数送至速度判决模块；当测速传感器确定机械轮的转动圈数达到启动与自检指令或监测指令中预先设定的圈数时，向速度判决模块发送减速或停止信号；速度判决模块接收减速或停止信号后，向驱动器发送减速驱动信号，以驱动电动机和减速器控制机械轮减速或者停止。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种用于密闭电磁柜体的智能轨道巡检机器人系统，其特征在于，所述密闭电磁柜体的内侧顶部铺设有轨道，智能轨道巡检机器人系统包括轨道巡检机器人和远程控制终端(401)，轨道巡检机器人在轨道的不同位置上对密闭电磁柜体进行巡检；所述轨道巡检机器人包括载荷系统(101)、载体系统(102)和供电系统(103)；所述载荷系统(101)包括数据采集单元(104)、系统总体时序/逻辑控制模块(105)、数据与指令收发模块(106)、图像数据压缩模块(107)、超声波分贝采集与判决模块(108)、温度采集与判决模块(109)、异常区域定位与图像采集模块(110)和设备驱动与控制模块(111)，所述数据采集单元(104)包括放电源超声探测与定位模块(112)、红外温度检测模块(113)和成像模块(114)；所述供电系统(103)包括供电单元和供电单元电量监测模块(301)；
所述数据与指令收发模块(106)的第一端口与远程控制终端(401)连接，数据与指令收发模块(106)的第二端口与系统总体时序/逻辑控制模块(105)的第一端口连接，系统总体时序/逻辑控制模块(105)的第二端口与设备驱动与控制模块(111)的第一端口连接，设备驱动与控制模块(111)的第二端口、第三端口和第四端口分别与放电源超声探测与定位模块(112)、红外温度检测模块(113)和成像模块(114)的一端连接，放电源超声探测与定位模块(112)的另一端与超声波分贝采集与判决模块(108)的第一端口连接，超声波分贝采集与判决模块(108)的第二端口与数据与指令收发模块(106)的第三端口连接，红外温度检测模块(113)的另一端与温度采集与判决模块(109)的第一端口连接，温度采集与判决模块(109)的第二端口与数据与指令收发模块(106)的第四端口连接，异常区域定位与图像采集模块(110)的第一端口与成像模块(114)的另一端连接，异常区域定位与图像采集模块(110)的第二端口与图像数据压缩模块(107)的一端连接，设备驱动与控制模块(111)的第五端口与异常区域定位与图像采集模块(110)的第三端口连接，图像数据压缩模块(107)的另一端与数据与指令收发模块(106)的第五端口连接，系统总体时序/逻辑控制模块(105)的第三端口与供电单元电量监测模块(301)的一端连接，供电单元电量监测模块(301)的另一端与供电单元的一端连接，供电单元的电源输出端分别与载荷系统(101)的电源输入端和载体系统(102)的电源输入端连接；系统总体时序/逻辑控制模块(105)的第四端口与载体系统(102)连接；
其中，所述供电单元用于为载荷系统(101)和载体系统(102)中的各个用电模块供电，供电单元电量监测模块(301)用于实时监测供电单元的电量情况；数据与指令收发模块(106)接收远程控制终端(401)发送的启动与自检指令后，将启动与自检指令通过系统总体时序/逻辑控制模块(105)发送至载体系统(102)、设备驱动与控制模块(111)、数据采集单元(104)和供电单元电量监测模块(301)来对载荷系统(101)、载体系统(102)和供电系统(103)进行自检；当供电单元电量监测模块(301)监测到供电单元的电量低于预设电量阈值时，载体系统(102)控制轨道巡检机器人返回至密闭电磁柜体外的指定位置进行充电；当供电单元电量监测模块(301)监测到供电单元的电量高于预设电量阈值，且载荷系统(101)中的数据采集单元(104)和载体系统(102)自检通过时，载荷系统(101)先待机，载体系统(102)控制轨道巡检机器人沿轨道行驶至启动与自检指令中所指定的目标位置后，载体系统(102)待机，红外温度检测模块(113)和放电源超声探测与定位模块(112)开启并分别采集目标位置处的温度数据和超声波分贝数据，并分别将采集到的温度数据和超声波分贝数据发送至温度采集与判决模块(109)和超声波分贝采集与判决模块(108)进行判决；当温度采集与判决模块(109)和超声波分贝采集与判决模块(108)确定温度数据和超声波分贝数据均符合阈值要求时，将温度数据和超声波分贝数据通过数据与指令收发模块(106)发送至远程控制终端(401)，并通过数据与指令收发模块(106)接收远程控制终端(401)发送的下一个启动与自检指令；当温度采集与判决模块(109)确定温度数据和/或超声波分贝采集与判决模块(108)确定超声波分贝数据不符合阈值要求时，将温度数据和超声波分贝数据中的异常数据通过数据与指令收发模块(106)发送至远程控制终端(401)，温度数据和超声波分贝数据中的异常数据对应的模块触发报警信号，将报警信号通过数据与指令收发模块(106)发送至远程控制终端(401)，远程控制终端(401)接收报警信号后进行报警并判断是否取得对轨道巡检机器人的控制权；如果远程控制终端(401)确定取得对轨道巡检机器人的控制权，则通过其人机交互界面单元(407)获取轨道巡检机器人的监测位置和数据采集单元(104)所需对准的监测角度后生成监测指令，监测指令经系统总体时序/逻辑控制模块(105)和设备驱动与控制模块(111)发送至数据采集单元(104)和载体系统(102)；如果远程控制终端(401)确定将控制权交由轨道巡检机器人，则通过数据与指令收发模块(106)向系统总体时序/逻辑控制模块(105)发送自主控制指令，系统总体时序/逻辑控制模块(105)根据自主控制指令生成监测指令，并将监测指令经设备驱动与控制模块(111)发送至数据采集单元(104)，同时监测指令发送至载体系统(102)，监测指令中包括轨道巡检机器人的监测位置和数据采集单元(104)所需对准的监测角度；载体系统(102)调整轨道巡检机器人位置至监测指令中所指示的位置后，设备驱动与控制模块(111)控制数据采集单元(104)对准监测指令所指示的监测角度，并将监测位置和数据采集单元(104)所需对准的监测角度发送至异常区域定位与图像采集模块(110)，成像模块(114)启动并进行成像，并将所生成的图像数据发送至异常区域定位与图像采集模块(110)，异常区域定位与图像采集模块(110)记录监测位置和数据采集单元(104)所对准的监测角度，并将监测位置、监测角度和图像数据发送至图像数据压缩模块(107)，图像数据压缩模块(107)对图像数据进行压缩后，将监测位置、监测角度和压缩后的图像数据通过数据与指令收发模块(106)发送至远程控制终端(401)。
2.根据权利要求1所述的用于密闭电磁柜体的智能轨道巡检机器人系统，其特征在于，所述载体系统(102)包括载体系统传感单元(201)、载体系统控制单元(202)和载体系统机械单元(203)；载体系统传感单元(201)包括巡检传感器(204)和测速传感器(205)；载体系统控制单元(202)包括轨道巡检规划模块(206)和速度判决模块(207)；载体系统机械单元(203)包括驱动器(211)、电动机(210)、减速器(209)和机械轮(208)；巡检传感器(204)的输出端与轨道巡检规划模块(206)的输入端连接，轨道巡检规划模块(206)的输出端与驱动器(211)的第一输入端连接，驱动器(211)的输出端与电动机(210)的输入端连接，电动机(210)的输出端与减速器(209)的输入端连接，减速器(209)的输出端与机械轮(208)连接，测速传感器(205)的输入端与机械轮(208)连接，测速传感器(205)的输出端与速度判决模块(207)的输入端连接，速度判决模块(207)的输出端与驱动器(211)的第二输入端连接；巡检传感器(204)、测速传感器(205)、轨道巡检规划模块(206)和速度判决模块(207)分别与系统总体时序/逻辑控制模块(105)连接；所述机械轮(208)嵌入轨道中并用于在轨道中行驶；
其中：轨道巡检规划模块(206)、速度判决模块(207)、巡检传感器(204)和测速传感器(205)接收系统总体时序/逻辑控制模块(105)发送的启动与自检指令后上电并进行自检；如果轨道巡检规划模块(206)、速度判决模块(207)、巡检传感器(204)和测速传感器(205)中的任一个自检不正常，则自检不正常的异常模块生成故障报警信号并将故障报警信号通过系统时序/逻辑控制模块(105)和数据与指令收发模块(106)发送至远程控制终端(401)，远程控制终端(401)接收故障报警信号后提示异常模块出现故障；如果轨道巡检规划模块(206)、速度判决模块(207)、巡检传感器(204)和测速传感器(205)自检均正常，则轨道巡检规划模块(206)控制驱动器(211)启动，通过电动机(210)和减速器(209)控制机械轮(208)在轨道上行进至目标位置；巡检传感器(204)实时检测轨道巡检机器人与密闭电磁柜体壁之间的距离变化情况，当轨道巡检机器人与密闭电磁柜体壁之间的距离低于预设距离阈值时，巡检传感器(204)向轨道巡检规划模块(206)发送预警信号，轨道巡检规划模块(206)接收预警信号后发送减速过弯信号至减速器(209)，减速器(209)接收减速过弯信号后开始控制机械轮(208)减速；测速传感器(205)实时检测机械轮(208)的转速并记录机械轮(208)的转动圈数，将转速和转动圈数送至速度判决模块(207)；当测速传感器(205)确定机械轮(208)的转动圈数达到启动与自检指令或监测指令中预先设定的圈数时，向速度判决模块(207)发送减速或停止信号；速度判决模块(207)接收减速或停止信号后，向驱动器(211)发送减速驱动信号，以驱动电动机(210)和减速器(209)控制机械轮(208)减速或者停止。
3.根据权利要求1或2所述的用于密闭电磁柜体的智能轨道巡检机器人系统，其特征在于，所述供电单元包括第一供电单元(302)和第二供电单元(303)，第一供电单元(302)包括第一电池组(304)、多路DC-DC稳压电源模块(305)和模拟/数字电源隔离模块(306)，第二供电单元(303)包括第二电池组(307)和DC-DC稳压电源模块(308)；
所述第一电池组(304)的输出端连接至多路DC-DC稳压电源模块(305)的输入端，多路DC-DC稳压电源模块(305)的输出端连接至模拟/数字电源隔离模块(306)的输入端，模拟/数字电源隔离模块(306)的输出端连接至载荷系统(101)中的各个用电模块的电源输入端；第二电池组(307)的输出端连接至DC-DC稳压电源模块(308)的输入端，DC-DC稳压电源模块(308)的输出端连接至载体系统(102)中的各个用电模块的电源输入端；
所述第一电池组(304)用于为载荷系统(101)中的各个用电模块供电，多路DC-DC稳压电源模块(305)用于将第一电池组(304)的电压转换为载荷系统(101)中的各个用电模块所需的电压，模拟/数字电源隔离模块(306)用于避免第一电池组(304)的电压在载荷系统(101)中的各个模块之间产生干扰；第二电池组(307)用于为载体系统(102)中的各个用电模块供电，DC-DC稳压电源模块(308)用于将第二电池组(307)的电压转换为载体系统(102)中的各个用电模块所需的电压。
4.根据权利要求1或2所述的用于密闭电磁柜体的智能轨道巡检机器人系统，其特征在于，所述远程控制终端(401)包括数据与指令收发单元(403)、控制指令编译单元(402)、数据存储单元(404)、报警单元(405)、显示单元(406)和人机交互界面单元(407)；数据与指令收发单元(403)的第一端口与数据与指令收发模块(106)的第一端口连接，数据与指令收发单元(403)的第二端口与数据存储单元(404)的第一端口连接，数据与指令收发单元(403)的第三端口与显示单元(406)的第一端口连接，数据与指令收发单元(403)的第四端口与控制指令编译单元(402)的第一端口连接，控制指令编译单元(402)的第二端口与显示单元(406)的第二端口连接，数据存储单元(404)的第二端口与报警单元(405)的第一端口连接，报警单元(405)的第二端口与显示单元(406)的第三端口连接，数据存储单元(404)的第三端口与显示单元(406)的第四端口连接，人机交互界面单元(407)与控制指令编译单元(402)的第三端口连接；
所述数据与指令收发单元(403)用于接收来自数据与指令收发模块(106)的温度数据、超声波分贝数据、温度数据和超声波分贝数据中的异常数据、报警信号、监测位置、监测角度、压缩后的图像数据、故障报警信号以及用于向数据与指令收发模块(106)发送启动与自检指令和监测指令；报警单元(405)用于根据报警信号进行报警；控制指令编译单元(402)用于将人机交互界面单元(407)接收的人工控制行为转换编译为控制指令，控制指令包括启动与自检指令和监测指令；显示单元(406)用于接收控制指令编译单元(402)、数据与指令收发单元(403)、数据存储单元(404)和报警单元(405)的数据并进行显示；数据存储单元(404)用于对数据与指令收发单元(403)接收的数据进行存储。
5.一种权利要求1至4中任一权利要求所述的用于密闭电磁柜体的智能轨道巡检机器人系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：
S1，数据与指令收发模块接收远程控制终端发送的启动与自检指令，并将启动与自检指令通过系统总体时序/逻辑控制模块发送至载体系统、设备驱动与控制模块、数据采集单元和供电单元电量监测模块来对载荷系统、载体系统和供电系统进行自检；
S2，当供电单元电量监测模块监测到供电单元的电量低于预设电量阈值时，载体系统控制轨道巡检机器人返回至密闭电磁柜体外的指定位置进行充电；
S3，当供电单元电量监测模块监测到供电单元的电量高于预设电量阈值，且载荷系统中的数据采集单元和载体系统自检通过时，载荷系统先待机，载体系统控制轨道巡检机器人沿轨道行驶至启动与自检指令中所指定的目标位置；
S4，载体系统待机，红外温度检测模块和放电源超声探测与定位模块开启并分别采集目标位置处的温度数据和超声波分贝数据，并分别将采集到的温度数据和超声波分贝数据发送至温度采集与判决模块和超声波分贝采集与判决模块进行判决；
S5，当温度采集与判决模块和超声波分贝采集与判决模块确定温度数据和超声波分贝数据均符合阈值要求时，将温度数据和超声波分贝数据通过数据与指令收发模块发送至远程控制终端，并通过数据与指令收发模块接收远程控制终端发送的下一个启动与自检指令；
S6，当温度采集与判决模块确定温度数据和/或超声波分贝采集与判决模块确定超声波分贝数据不符合阈值要求时，将温度数据和超声波分贝数据中的异常数据通过数据与指令收发模块发送至远程控制终端，温度数据和超声波分贝数据中的异常数据对应的模块触发报警信号，将报警信号通过数据与指令收发模块发送至远程控制终端；
S7，远程控制终端接收报警信号后进行报警并判断是否取得对轨道巡检机器人的控制权；
S8，如果远程控制终端确定取得对轨道巡检机器人的控制权，则通过其人机交互界面单元获取轨道巡检机器人的监测位置和数据采集单元所需对准的监测角度后生成监测指令，监测指令经系统总体时序/逻辑控制模块和设备驱动与控制模块发送至数据采集单元和载体系统；
S9，如果远程控制终端确定将控制权交由轨道巡检机器人，则通过数据与指令收发模块向系统总体时序/逻辑控制模块发送自主控制指令，系统总体时序/逻辑控制模块根据自主控制指令生成监测指令，并将监测指令经设备驱动与控制模块发送至数据采集单元，同时监测指令发送至载体系统，监测指令中包括轨道巡检机器人的监测位置和数据采集单元所需对准的监测角度；
S10，载体系统调整轨道巡检机器人位置至监测指令中所指示的位置后，设备驱动与控制模块控制数据采集单元对准监测指令所指示的监测角度，并将监测位置和数据采集单元所需对准的监测角度发送至异常区域定位与图像采集模块，成像模块启动并进行成像，并将所生成的图像数据发送至异常区域定位与图像采集模块，异常区域定位与图像采集模块记录监测位置和数据采集单元所对准的监测角度，并将监测位置、监测角度和图像数据发送至图像数据压缩模块，图像数据压缩模块对图像数据进行压缩后，将监测位置、监测角度和压缩后的图像数据通过数据与指令收发模块发送至远程控制终端。
6.根据权利要求5所述的用于密闭电磁柜体的智能轨道巡检机器人系统的控制方法，其特征在于，所述载体系统控制轨道巡检机器人沿轨道行驶至启动与自检指令中所指定的目标位置时，包括如下步骤：
S31，轨道巡检规划模块、速度判决模块、巡检传感器和测速传感器接收系统总体时序/逻辑控制模块发送的启动与自检指令后上电并进行自检；
S32，如果轨道巡检规划模块、速度判决模块、巡检传感器和测速传感器中的任一个自检不正常，则自检不正常的异常模块生成故障报警信号并将故障报警信号通过系统时序/逻辑控制模块和数据与指令收发模块发送至远程控制终端，远程控制终端接收故障报警信号后提示异常模块出现故障；
S33，如果轨道巡检规划模块、速度判决模块、巡检传感器和测速传感器自检均正常，则轨道巡检规划模块控制驱动器启动，通过电动机和减速器控制机械轮在轨道上行进至目标位置。
7.根据权利要求6所述的用于密闭电磁柜体的智能轨道巡检机器人系统的控制方法，其特征在于，所述载体系统控制轨道巡检机器人沿轨道行驶至启动与自检指令中所指定的目标位置时，还包括如下步骤：
S34，巡检传感器实时检测轨道巡检机器人与密闭电磁柜体壁之间的距离变化情况，当轨道巡检机器人与密闭电磁柜体壁之间的距离低于预设距离阈值时，巡检传感器向轨道巡检规划模块发送预警信号，轨道巡检规划模块接收预警信号后发送减速过弯信号至减速器，减速器接收减速过弯信号后开始控制机械轮减速；
S35，测速传感器实时检测机械轮的转速并记录机械轮的转动圈数，将转速和转动圈数送至速度判决模块；当测速传感器确定机械轮的转动圈数达到启动与自检指令或监测指令中预先设定的圈数时，向速度判决模块发送减速或停止信号；速度判决模块接收减速或停止信号后，向驱动器发送减速驱动信号，以驱动电动机和减速器控制机械轮减速或者停止。
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