CN109571406B - 用于变电站的智能巡检机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于变电站的智能巡检机器人，包括底盘、安装在底盘上的移动控制机构、与底盘固定连接的立柱、水平安装在立柱上至少一个的转盘、安装在每个转盘上至少两个的摄像头、与每个所述转盘配合的调节机构，以及安装在底盘内的控制器和蓄电池，所述的蓄电池通过控制器为移动控制机构和调节机构提供工作电压，所述的移动控制机构、摄像头和调节机构均与控制器通信连接。本发明用于变电站的智能巡检机器人，采用多层的转盘，并且每层转盘上均布有至少两个的摄像头，实现竖直方向上的全方位监控巡检，并且每层转盘均可通过调节机构进行转动，实现空间上的全方位巡检，给变电站运行情况提供准确评判的依据。
Description
技术领域
本发明涉及巡检机器人领域，具体涉及用于变电站的智能巡检机器人。
背景技术
变电站是指电力系统中对电压和电流进行变换，接受电能及分配电能的场所。变电站的正常运行是人们正常生活的保障。变电站传统的单一巡检方式为人工巡检，存在劳动强度大、巡检效率低、巡检不到位、雨雪恶劣环境下巡视困难等问题，并且简单依靠巡检人员的感官和经验，很难做到客观、全面、准确的评判，给设备的安全运行埋下安全隐患。
目前，变电站采用巡检机器人进行设备安全巡检，但是巡检机器人通常搭载一个或两个摄像头进行巡检视察。因此，巡检机器人不能全面检测到巡检环境的情况，巡检不到位，要做到全面巡检效率又低。因此，有必要提出用于变电站的智能巡检机器人。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供用于变电站的智能巡检机器人，实现全面巡检，给变电站运行情况提供准确评判的依据。
为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：
用于变电站的智能巡检机器人，包括底盘、安装在底盘上的移动控制机构、与底盘固定连接的立柱、水平安装在立柱上至少一个的转盘、安装在每个转盘上至少两个的摄像头、与每个所述转盘配合的调节机构，以及安装在底盘内的控制器和蓄电池，所述的蓄电池通过控制器为移动控制机构和调节机构提供工作电压，所述的移动控制机构、摄像头和调节机构均与控制器通信连接。
进一步，所述的移动控制机构包括四组由滚轮、与滚轮联接的伺服电机、与伺服电机通信连接的伺服驱动器构成的车轮驱动总成，所述的伺服电机固定安装于底盘上，并且伺服电机的电机轴通过轴承与底盘配合，四组车轮驱动总成呈矩形四角对称分布在底盘上，每个所述的伺服驱动器均与控制器通信连接，所述的蓄电池通过控制器与每个所述的伺服电机电性连接。
进一步，所述的移动控制机构还包括用于安装在底盘外壳上的导航装置，所述的导航装置与控制器通信连接。
进一步，所述的调节机构包括安装在底盘内的步进电机、与步进电机电机轴联接的立杆，所述的立杆在与每个转盘等高的位置上设置有拨齿，每个所述的转盘上设置有扇形孔，并且每个扇形孔的外圆弧壁上设置有齿条，所述的立杆上的拨齿与对应转盘上的齿条啮合，所述的立杆底部通过轴承与底盘顶部配合连接，所述的步进电机通过电机驱动器与控制器通信连接。
进一步，每个所述转盘上摄像头的数量相同，且摄像头均匀分布在转盘上，每个所述转盘上的扇形孔相同，且扇形孔的扇形角度＝360°/转盘上摄像头的数量。
进一步，所述的转盘的数量为三个，位于上方转盘上的摄像头拍摄视角朝上，位于中间转盘上的摄像头拍摄视角水平，位于下方转盘上的摄像头拍摄视角朝下。
进一步，所述的立柱沿中轴线具有一贯通的过线通道，并且立柱在每个转盘的上方设置至少一个的穿线孔，每个所述的穿线孔与过线通道相通，所述的过线通道还与底盘的内腔相通。
进一步，最底部的转盘上设置一防护罩，并且该防护罩将所有的转盘罩住，每个所述转盘上的摄像头均延伸出防护罩。
进一步，所述的底盘还设置一远程通讯装置，所述的远程通讯装置与控制器通信连接。
进一步，所述的底盘的侧壁上还设置一与蓄电池充电接口连接的充电插头，所述的充电插头；所述的底盘上还安装一用于提示电量的提示灯，所述的提示灯与控制器通信连接。
由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：
本发明为用于变电站的智能巡检机器人，采用多层的转盘，并且每层转盘上均布有至少两个的摄像头，实现竖直方向上的全方位监控巡检，控制器通过导航装置控制四组车轮驱动总成按照导航路线行驶，行驶过程中，摄像头将采集的数据发送给控制器，由控制器将数据转换为数字信号，通过远程通讯装置发送给远程端，在远程端就能监控变电站的巡检情况，当达到重点巡检位置后，可以通过远程端发送全面巡检指令给控制器，控制器通过电机驱动器控制步进电机转动一定角度，进而带动转盘上的摄像头实现水平360度全面拍摄，多层的摄像头就能实现空间上的全方位巡检，也可以在控制器上预设重点巡检地点，当到达重点巡检地点后，控制器自动控制调节机构动作，实现全方位巡检。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明中用于变电站的智能巡检机器人的内部结构示意图；
图2为本发明中用于变电站的智能巡检机器人的外部结构示意图；
图3为本发明中用于变电站的智能巡检机器人的仰视图；
图4为本发明实施例一的转盘结构示意图；
图5为本发明实施例二的转盘结构示意图。
图中：1-底盘、2-移动控制机构、21-滚轮、22-伺服电机、23-伺服驱动器、25-导航装置；3-立柱、31-过线通道、32-穿线孔；4-转盘、41-扇形孔、411-齿条、42-防护罩；5-摄像头、6-调节机构、61-步进电机、62-立杆、621-拨齿、63-电机驱动器；7-控制器、8-蓄电池、9-远程通讯装置、10-充电插头、11-提示灯。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
实施例一、
如图1至图3所示，本发明实施例用于变电站的智能巡检机器人，包括底盘1、安装在底盘1上的移动控制机构2、与底盘1固定连接的立柱3、水平安装在立柱3上至少一个的转盘4、安装在每个转盘4上至少两个的摄像头5、与每个所述转盘4配合的调节机构6，以及安装在底盘1内的控制器7和蓄电池8，所述的蓄电池8通过控制器7为移动控制机构2和调节机构6提供工作电压，所述的移动控制机构2、摄像头5和调节机构6均与控制器7通信连接。
进一步地，所述的移动控制机构2包括四组由滚轮21、与滚轮21联接的伺服电机22、与伺服电机22通信连接的伺服驱动器23构成的车轮驱动总成，所述的伺服电机22固定安装于底盘1上，并且伺服电机22的电机轴通过轴承与底盘1配合，四组车轮驱动总成呈矩形四角对称分布在底盘1上，每个所述的伺服驱动器23均与控制器7通信连接，所述的蓄电池8通过控制器7与每个所述的伺服电机22电性连接；所述的移动控制机构2还包括用于安装在底盘1外壳上的导航装置25，所述的导航装置25与控制器7通信连接。
进一步地，所述的调节机构6包括安装在底盘1内的步进电机61、与步进电机61电机轴联接的立杆62，所述的立杆62在与每个转盘4等高的位置上设置有拨齿621，每个所述的转盘4上设置有扇形孔41，并且每个扇形孔41的外圆弧壁上设置有齿条411，所述的立杆62上的拨齿621与对应转盘4上的齿条411啮合，所述的立杆62底部通过轴承与底盘1顶部配合连接，所述的步进电机61通过电机驱动器63与控制器7通信连接。
进一步地，每个所述转盘4上摄像头5的数量相同，为两个，且摄像头5均匀分布在转盘4上，每个所述转盘4上的扇形孔41分布位置相同，扇形孔41的扇形角度＝360°/2转盘4上摄像头5的数量，如图4所示；最底部的转盘4上设置一防护罩42，并且该防护罩42将所有的转盘4罩住，每个所述转盘4上的摄像头5均延伸出防护罩42。
在本发明实施例中，所述的转盘4的数量为三个，位于上方转盘4上的摄像头5拍摄视角朝上，位于中间转盘4上的摄像头5拍摄视角水平，位于下方转盘4上的摄像头5拍摄视角朝下，实现在竖直方向上的全面监测。
进一步地，所述的立柱3沿中轴线具有一贯通的过线通道31，并且立柱3在每个转盘4的上方设置至少一个的穿线孔32，每个所述的穿线孔32与过线通道31相通，所述的过线通道31还与底盘1的内腔相通。每个转盘4上摄像头5的连接线均从对应的穿线孔32穿过后从过线通道31与底盘1内的控制器7连接。
更进一步，所述的底盘1还设置一远程通讯装置9，所述的远程通讯装置9与控制器7通信连接。控制器7通过远程通讯装置9与远程端通讯，通过远程端就能即时查看到巡检情况，并且还能通过远程端对控制器7发送控制命令；所述的底盘1的侧壁上还设置一与蓄电池8充电接口连接的充电插头10，所述的充电插头10；所述的底盘1上还安装一用于提示电量的提示灯11，所述的提示灯11与控制器7通信连接。
实施例二、
本发明实施例用于变电站的智能巡检机器人中，每个所述转盘4上摄像头5的数量均为三个，均匀分布在转盘4上，每个转盘4上的扇形孔41的扇形角度＝360°/3转盘4上摄像头5的数量，如图5所示，其他同实施例一。
本发明用于变电站的智能巡检机器人的工作原理：控制器7通过导航装置25控制四组车轮驱动总成按照导航路线行驶，行驶过程中，摄像头5将采集的数据发送给控制器7，由控制器7将数据转换为数字信号，通过远程通讯装置9发送给远程端，在远程端就能监控变电站的巡检情况，当达到重点巡检位置后，可以通过远程端发送全面巡检指令给控制器7，控制器7通过电机驱动器63控制步进电机61转动一定角度，进而带动转盘4上的摄像头5实现水平360度全面拍摄，由于采用多层的转盘4，并且每层转盘4上均布有至少两个的摄像头5，实现竖直方向上的全方位监控巡检，也可以在控制器7上预设重点巡检地点，当到达重点巡检地点后，控制器7自动控制调节机构6动作，实现全方位巡检。
以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。
Claims (8)
1.用于变电站的智能巡检机器人，其特征在于：包括底盘、安装在底盘上的移动控制机构、与底盘固定连接的立柱、水平安装在立柱上至少一个的转盘、安装在每个转盘上至少两个的摄像头、与每个所述转盘配合的调节机构，以及安装在底盘内的控制器和蓄电池，所述的蓄电池通过控制器为移动控制机构和调节机构提供工作电压，所述的移动控制机构、摄像头和调节机构均与控制器通信连接；所述的转盘的数量至少为三个，位于上方转盘上的摄像头拍摄视角朝上，位于中间转盘上的摄像头拍摄视角水平，位于下方转盘上的摄像头拍摄视角朝下；所述的调节机构包括安装在底盘内的步进电机、与步进电机电机轴联接的立杆，所述的立杆在与每个转盘等高的位置上设置有拨齿，每个所述的转盘上设置有扇形孔，并且每个扇形孔的外圆弧壁上设置有齿条，所述的立杆上的拨齿与对应转盘上的齿条啮合，所述的立杆底部通过轴承与底盘顶部配合连接，所述的步进电机通过电机驱动器与控制器通信连接；所述控制器上预设重点巡检地点，到达所述重点巡检地点后，所述控制器控制所述调节机构动作以实现全方位巡检。
2.根据权利要求1所述的用于变电站的智能巡检机器人，其特征在于：所述的移动控制机构包括四组由滚轮、与滚轮联接的伺服电机、与伺服电机通信连接的伺服驱动器构成的车轮驱动总成，所述的伺服电机固定安装于底盘上，并且伺服电机的电机轴通过轴承与底盘配合，四组车轮驱动总成呈矩形四角对称分布在底盘上，每个所述的伺服驱动器均与控制器通信连接，所述的蓄电池通过控制器与每个所述的伺服电机电性连接。
3.根据权利要求2所述的用于变电站的智能巡检机器人，其特征在于：所述的移动控制机构还包括用于安装在底盘外壳上的导航装置，所述的导航装置与控制器通信连接。
4.根据权利要求1所述的用于变电站的智能巡检机器人，其特征在于：每个所述转盘上摄像头的数量相同，且摄像头均匀分布在转盘上，每个所述转盘上的扇形孔相同，且扇形孔的扇形角度＝360°/转盘上摄像头的数量。
5.根据权利要求1所述的用于变电站的智能巡检机器人，其特征在于：所述的立柱沿中轴线具有一贯通的过线通道，并且立柱在每个转盘的上方设置至少一个的穿线孔，每个所述的穿线孔与过线通道相通，所述的过线通道还与底盘的内腔相通。
6.根据权利要求1所述的用于变电站的智能巡检机器人，其特征在于：最底部的转盘上设置一防护罩，并且该防护罩将所有的转盘罩住，每个所述转盘上的摄像头均延伸出防护罩。
7.根据权利要求1所述的用于变电站的智能巡检机器人，其特征在于：所述的底盘还设置一远程通讯装置，所述的远程通讯装置与控制器通信连接。
8.根据权利要求1所述的用于变电站的智能巡检机器人，其特征在于：所述的底盘的侧壁上还设置一与蓄电池充电接口连接的充电插头，所述的充电插头；所述的底盘上还安装一用于提示电量的提示灯，所述的提示灯与控制器通信连接。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Intelligent inspection robot for substations Effective date of registration: 20231011 Granted publication date: 20210413 Pledgee: Guotou Taikang Trust Co.,Ltd. Pledgor: Hangzhou Shenhao Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2023980060509 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |