CN108832727A - 基于无线充电的电缆隧道巡线机器人系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于无线充电的电缆隧道巡线机器人系统及其控制方法，包括无线充电平台模块、电网供电模块、云终端模块以及WIFI通信模块；所述电网供电模块与无线充电平台模块连接，所述无线充电平台模块与巡线机器人连接，所述云终端模块通过WIFI通信模块分别与巡线机器人、无线充电平台模块、电网供电模块连接，所述云终端模块通过WIFI通信模块控制巡线机器人的运动，所述云终端模块通过WIFI通信模块控制无线充电平台模块的运行状态，所述云终端模块通过WIFI通信模块控制电网供电模块对无线充电平台模块的供电与否。本发明可有效解决目前电缆沟巡检技术浪费人力物力，效率较低，安全性较低等多种缺点。
Description
技术领域
本发明涉及无线充电的技术领域，尤其是指一种基于无线充电的电缆隧道巡线机器人系统及其控制方法。
背景技术
业内习知，电缆沟是电力系统必不可少的基础设施，随着我国电力需求量的不断增长、电网规模的不断扩大，配电网电缆的应用越来越广泛。大部分电缆敷设于电缆沟中，电缆沟内空间狭小、夏季温度高、气体环境恶劣，沟下巡检行走不便且需要携带多种工器具；在电缆沟发生紧急事件时，如起火、冒烟或不明原因断电等，抢修人员应急抢修工作费时费力，无法靠近事故现场第一时间处理，且容易造成人身伤害。
目前研制中的电缆沟智能巡检机器人充电方式均为有线充电，使用有线电能传输系统给电缆沟智能巡检机器人充电存在以下的隐患：电缆沟里杂物较多，容易积攒灰尘，插座被易燃物压住或粉尘落入易造成起火；插头在电缆沟环境损坏时不及时更换，可能会造成短路或火花，引起可燃物起火。电缆的外绝缘物质属于易燃材料，且在密闭多尘空间中容易形成粉尘爆炸。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种基于磁振耦合式无线充电的电缆隧道巡线机器人系统及其控制方法，可有效解决目前电缆沟巡检技术浪费人力物力，效率较低，安全性较低等多种缺点。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案如下：
基于无线充电的电缆隧道巡线机器人系统，包括无线充电平台模块、电网供电模块、云终端模块以及WIFI通信模块；所述电网供电模块与无线充电平台模块连接，所述无线充电平台模块与巡线机器人连接，所述云终端模块通过WIFI通信模块分别与巡线机器人、无线充电平台模块、电网供电模块连接，所述云终端模块通过WIFI通信模块控制巡线机器人的运动，所述云终端模块通过WIFI通信模块控制无线充电平台模块的运行状态，所述云终端模块通过WIFI通信模块控制电网供电模块对无线充电平台模块的供电与否。
所述巡线机器人包括内置电源、线路故障检测装置、动力装置、蓝牙装置，其中，所述蓝牙装置与无线充电平台模块的蓝牙装置相匹配，所述巡线机器人沿着云终端模块给定的轨道进行巡线，所述线路故障检测装置对线路的故障进行检测，所述内置电源对巡线机器人进行供电，所述内置电源与无线充电平台模块的机器人侧副边线圈通过电力电子变流电路进行连接。
所述无线充电平台模块包括电网侧原边线圈、机器人侧副边线圈、蓝牙装置，其中，所述电网侧原边线圈与机器人侧副边线圈基于磁振耦合原理建立电磁联系，所述电网侧原边线圈连接电网供电模块，所述机器人侧副边线圈连接巡线机器人，通过机器人侧副边线圈为巡线机器人的内置电源供电，所述蓝牙装置与巡线机器人的蓝牙装置相匹配。
所述电网供电模块包括开关电路和供电电路，其中，所述开关电路通过WIFI通信模块与云终端模块连接，所述云终端模块控制其通断，所述供电电路与无线充电平台模块连接。
所述基于无线充电的电缆隧道巡线机器人系统的控制方法，其具体情况如下：
当巡线机器人的内置电源电量高于设定阈值时，巡线机器人按照云终端模块给定的预设巡线路线进行巡线，通过线路故障检测装置对线路故障进行检测，将检测图像及数据通过WIFI通信模块传输给云终端模块，云终端模块对其进行分析，判断线路的运行状态，当云终端模块根据检测图像及数据判断线路发生故障时，云终端模块将故障地点、故障情况信息发送给线路巡检运维班组，由班组对线路进行维修处理，巡线机器人继续巡线；
当巡线机器人的内置电源电量等于或低于设定阈值时，巡线机器人通过WIFI通信模块将电量不足的信息传递给云终端模块，同时开启自身的蓝牙装置，云终端模块通过WIFI通信模块发信给距离巡线机器人最近的无线充电平台模块，无线充电平台模块开启自身的蓝牙装置，当巡线机器人的蓝牙模块与无线充电平台模块的蓝牙模块相匹配时，巡线机器人减速并停在指定区域，在该指定区域，电网侧原边线圈到机器人侧副边线圈的电能传输效率到达最高，巡线机器人与无线充电平台模块的蓝牙模块关闭，此时无线充电平台模块通过WIFI通信模块向云终端模块发信，云终端模块通过WIFI通信模块使电网供电模块的开关电路导通，供电电路开始为无线充电平台模块供电，无线充电平台模块的电网侧原边线圈接收电能，并通过磁振耦合原理传输到机器人侧副边线圈，机器人侧副边线圈连接到巡线机器人的内置电源为其充电，当巡线机器人的内置电源检测到电量充满时，巡线机器人通过WIFI通信模块向云终端模块发信，云终端模块通过WIFI通信模块控制电网供电模块的开关电路关断，充电停止，巡线机器人按照云终端模块给定线路继续巡线。
本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
1、提高了巡线效率、精简了巡线班组，极大地节约了人力资源，实现了电网内部人力资源的合理配置。
2、解决了传统有线充电方式的火灾爆炸隐患，大大提高了机器人充电的安全性，使得机器人自主巡线成为可能，实现了节能减排。
附图说明
图1为本发明系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本实施例所提供的基于无线充电的电缆隧道巡线机器人系统，包括无线充电平台模块2、电网供电模块3、云终端模块4以及WIFI通信模块5；所述电网供电模块3与无线充电平台模块2连接，所述无线充电平台模块2与巡线机器人1连接，所述云终端模块4通过WIFI通信模块5分别与巡线机器人1、无线充电平台模块2、电网供电模块3连接，所述云终端模块4通过WIFI通信模块5控制巡线机器人1的运动，所述云终端模块4通过WIFI通信模块5控制无线充电平台模块2的运行状态，所述云终端模块4通过WIFI通信模块5控制电网供电模块3对无线充电平台模块2的供电与否。
所述巡线机器人1包括内置电源、线路故障检测装置、动力装置、蓝牙装置，其中，所述蓝牙装置与无线充电平台模块2的蓝牙装置相匹配，所述巡线机器人1沿着云终端模块4给定的轨道进行巡线，所述线路故障检测装置对线路的故障进行检测，所述内置电源对巡线机器人1进行供电，所述内置电源与无线充电平台模块2的机器人侧副边线圈通过电力电子变流电路进行连接。
所述无线充电平台模块2包括电网侧原边线圈、机器人侧副边线圈、蓝牙装置，其中，所述电网侧原边线圈与机器人侧副边线圈基于磁振耦合原理建立电磁联系，所述电网侧原边线圈连接电网供电模块3，所述机器人侧副边线圈连接巡线机器人1，通过机器人侧副边线圈为巡线机器人1的内置电源供电，所述蓝牙装置与巡线机器人1的蓝牙装置相匹配。
所述电网供电模块3包括开关电路和供电电路，其中，所述开关电路通过WIFI通信模块5与云终端模块4连接，所述云终端模块4控制其通断，所述供电电路与无线充电平台模块2连接。
以下为本实施例上述电缆隧道巡线机器人系统的控制方法，其具体情况如下：
当巡线机器人1的内置电源电量高于设定阈值时，巡线机器人1按照云终端模块4给定的预设巡线路线进行巡线，通过线路故障检测装置对线路故障进行检测，将检测图像及数据通过WIFI通信模块5传输给云终端模块4，云终端模块4对其进行分析，判断线路的运行状态，当云终端模块4根据检测图像及数据判断线路发生故障时，云终端模块4将故障地点、故障情况信息发送给线路巡检运维班组，由班组对线路进行维修处理，巡线机器人继续巡线；
当巡线机器人1的内置电源电量等于或低于设定阈值时，巡线机器人1通过WIFI通信模块5将电量不足的信息传递给云终端模块4，同时开启自身的蓝牙装置，云终端模块4通过WIFI通信模块5发信给距离巡线机器人1最近的无线充电平台模块2，无线充电平台模块2开启自身的蓝牙装置，当巡线机器人1的蓝牙模块与无线充电平台模块2的蓝牙模块相匹配时，巡线机器人1减速并停在指定区域，在该指定区域，电网侧原边线圈到机器人侧副边线圈的电能传输效率到达最高，巡线机器人1与无线充电平台模块2的蓝牙模块关闭，此时无线充电平台模块2通过WIFI通信模块5向云终端模块4发信，云终端模块4通过WIFI通信模块5使电网供电模块3的开关电路导通，供电电路开始为无线充电平台模块2供电，无线充电平台模块2的电网侧原边线圈接收电能，并通过磁振耦合原理传输到机器人侧副边线圈，机器人侧副边线圈连接到巡线机器人1的内置电源为其充电，当巡线机器人1的内置电源检测到电量充满时，巡线机器人1通过WIFI通信模块5向云终端模块4发信，云终端模块4通过WIFI通信模块5控制电网供电模块2的开关电路关断，充电停止，巡线机器人1按照云终端模块4给定线路继续巡线。
以上所述实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.基于无线充电的电缆隧道巡线机器人系统，其特征在于：包括无线充电平台模块、电网供电模块、云终端模块以及WIFI通信模块；所述电网供电模块与无线充电平台模块连接，所述无线充电平台模块与巡线机器人连接，所述云终端模块通过WIFI通信模块分别与巡线机器人、无线充电平台模块、电网供电模块连接，所述云终端模块通过WIFI通信模块控制巡线机器人的运动，所述云终端模块通过WIFI通信模块控制无线充电平台模块的运行状态，所述云终端模块通过WIFI通信模块控制电网供电模块对无线充电平台模块的供电与否。
2.根据权利要求1所述的基于无线充电的电缆隧道巡线机器人系统，其特征在于：所述巡线机器人包括内置电源、线路故障检测装置、动力装置、蓝牙装置，其中，所述蓝牙装置与无线充电平台模块的蓝牙装置相匹配，所述巡线机器人沿着云终端模块给定的轨道进行巡线，所述线路故障检测装置对线路的故障进行检测，所述内置电源对巡线机器人进行供电，所述内置电源与无线充电平台模块的机器人侧副边线圈通过电力电子变流电路进行连接。
3.根据权利要求1所述的基于无线充电的电缆隧道巡线机器人系统，其特征在于：所述无线充电平台模块包括电网侧原边线圈、机器人侧副边线圈、蓝牙装置，其中，所述电网侧原边线圈与机器人侧副边线圈基于磁振耦合原理建立电磁联系，所述电网侧原边线圈连接电网供电模块，所述机器人侧副边线圈连接巡线机器人，通过机器人侧副边线圈为巡线机器人的内置电源供电，所述蓝牙装置与巡线机器人的蓝牙装置相匹配。
4.根据权利要求1所述的基于无线充电的电缆隧道巡线机器人系统，其特征在于：所述电网供电模块包括开关电路和供电电路，其中，所述开关电路通过WIFI通信模块与云终端模块连接，所述云终端模块控制其通断，所述供电电路与无线充电平台模块连接。
5.权利要求1至4任何一项所述基于无线充电的电缆隧道巡线机器人系统的控制方法，其特征在于：
当巡线机器人的内置电源电量高于设定阈值时，巡线机器人按照云终端模块给定的预设巡线路线进行巡线，通过线路故障检测装置对线路故障进行检测，将检测图像及数据通过WIFI通信模块传输给云终端模块，云终端模块对其进行分析，判断线路的运行状态，当云终端模块根据检测图像及数据判断线路发生故障时，云终端模块将故障地点、故障情况信息发送给线路巡检运维班组，由班组对线路进行维修处理，巡线机器人继续巡线；
当巡线机器人的内置电源电量等于或低于设定阈值时，巡线机器人通过WIFI通信模块将电量不足的信息传递给云终端模块，同时开启自身的蓝牙装置，云终端模块通过WIFI通信模块发信给距离巡线机器人最近的无线充电平台模块，无线充电平台模块开启自身的蓝牙装置，当巡线机器人的蓝牙模块与无线充电平台模块的蓝牙模块相匹配时，巡线机器人减速并停在指定区域，在该指定区域，电网侧原边线圈到机器人侧副边线圈的电能传输效率到达最高，巡线机器人与无线充电平台模块的蓝牙模块关闭，此时无线充电平台模块通过WIFI通信模块向云终端模块发信，云终端模块通过WIFI通信模块使电网供电模块的开关电路导通，供电电路开始为无线充电平台模块供电，无线充电平台模块的电网侧原边线圈接收电能，并通过磁振耦合原理传输到机器人侧副边线圈，机器人侧副边线圈连接到巡线机器人的内置电源为其充电，当巡线机器人的内置电源检测到电量充满时，巡线机器人通过WIFI通信模块向云终端模块发信，云终端模块通过WIFI通信模块控制电网供电模块的开关电路关断，充电停止，巡线机器人按照云终端模块给定线路继续巡线。
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