CN111243120A - 一种基于大数据的环境巡检系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于大数据的环境巡检系统，包括监控后台终端、无线通讯模块、控制模块、机器人巡检模块、机器人运动模块、机器人路径规划模块、环境采集模块、温度采集模块、湿度采集模块、粉尘采集模块、烟雾采集模块、气流采集模块、数据处理模块、储存模块，无线通讯模块通过线缆连接机器人巡检模块、机器人运动模块、机器人路径规划模块、控制模块、环境采集模块、温度采集模块、湿度采集模块、粉尘采集模块、烟雾采集模块、气流采集模块、数据处理模块和储存模块，无线通信模块通过服务器连接监控后台终端；本发明具有对变电站内部环境数据进行实时监控，机器人自动巡检、方便及时发现问题、保护设备安全的优点。

Description

一种基于大数据的环境巡检系统
技术领域
本发明涉及环境巡检技术领域，具体为一种基于大数据的环境巡检系统。
背景技术
随着世界电网的进步，尤其是当智能电网的概念被提出后，世界范围内关于如何提升电网的安全性、效率和稳定性成为争相研究的热点。变电站作为电网设备使用的集中点和关键点，确保变电站的智能化、安全化运行关系到企业的生产和人民的正常生活。目前变电站进行日常检查与维护大多采用人工巡检的方式，然而这种方式需定期、定时的检查相应设备与记录数据，然后依据经验进行判别处理。这就需要工作人员进行重复性的工作，容易使员工产生厌烦情绪，不利于工作的展开，同时设备的检查多为依靠感官上的简单分析和定性，用触觉感知设备的升温和振动情况，利用听觉检测是否有杂音，用嗅觉检查是否有异味，在正常天气或许记录与观察的数据较为准确，但在极端天气下如下雨、刮风、暴雪等气候条件下，存在着危险度高、困难度大、误检漏检等事件频繁发生；
变电站的检测工作大致一般分为厂房内设备的检测和厂房外设备的检测，而不管是设备的检测和厂房外设备的检测均要涉及地面检测和高空检测，针对厂房内设备的地面检测和厂房外设备的地面检测，常常需要通过越障智能巡检机器人来进行检测，帮助巡检机器人进行越障或者避障，保证其工作的进行。而对于厂房内设备的高空检测和厂房外设备的高空检测，对于巡检机器人的要求更高，常常需要具有爬坡、爬梯、爬杆、爬臂、爬线等多种功能，才能完成相应变电站设备的检测工作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于大数据的环境巡检系统，具有对变电站内部环境数据进行实时监控，机器人自动巡检、方便及时发现问题、保护设备安全的优点，解决了现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于大数据的环境巡检系统，包括监控后台终端、无线通讯模块、控制模块、机器人巡检模块、机器人运动模块、机器人路径规划模块、环境采集模块、温度采集模块、湿度采集模块、粉尘采集模块、烟雾采集模块、气流采集模块、数据处理模块、储存模块，所述无线通讯模块通过线缆连接机器人巡检模块、机器人运动模块、机器人路径规划模块、控制模块、环境采集模块、温度采集模块、湿度采集模块、粉尘采集模块、烟雾采集模块、气流采集模块、数据处理模块和储存模块，所述无线通信模块通过服务器连接监控后台终端；
所述监控后台终端是整个巡检系统的数据接收、处理、显示和储存中心，通过无线通信设备与巡检机器人实现远程控制和数据传输；
所述无线通信设备与监控后台终端实时通信，实现巡检数据的远传和监控后台终端命令的遥控；
所述控制模块用于接收远程遥控指令，并实时的将巡检机器人的位置、位姿、传感器信息发回到监控后台终端，以获取巡检机器人的周围环境信息，保证巡检机器人完成变电站的巡检工作；
所述机器人运动模块用于控制驱动巡检机器人设备的正常工作，保证巡检工作的正常进行；
所述机器人路径规划模块用于规划巡检机器人的行走路径；
所述环境采集模块采集巡检机器人当前的环境信息；
所述数据处理模块将环境采集模块采集的信息进行数据处理；
所述储存模块将数据处理模块处理的信息进行储存并通过无线通讯模块传输至监控后台终端。
优选的，所述无线通讯模块采用蓝牙或者WIFI进行数据传输和接受指令。
优选的，所述控制模块采用单片机进行控制。
优选的，所述机器人巡检模块采用巡检机器人进行巡检。
优选的，所述监控后台终端采用智能手机或者平板电脑。
优选的，所述数据处理模块采用处理器处理环境采集模块采集的环境数据。
优选的，所述温度采集模块采用温度传感器监测变电站内的环境温度，所述湿度采集模块通过湿度传感器监测变电站内的环境湿度，所述粉尘采集模块通过粉尘传感器监测变电站内的环境粉尘情况，所述粉尘采集模块通过粉尘传感器监测变电站内的环境粉尘情况，所述烟雾采集模块通过烟雾传感器监测变电站内的环境烟雾情况，所述气流采集模块采用通过气流传感器监测变电站内的环境气流情况。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：一种基于大数据的环境巡检系统采用智能移动机器人对数据机房进行定时巡检，识别、存储各种机房设备的运行状态并且做出初步处理，通过环境采集模块定时采集变电站内的温度湿度、粉尘、烟雾、气流速度等机房环境数据，将其用于分析机房的环境情况通过无线通讯模块传输至监控后台终端，对数据机房的整体运行状态进行综合评价，最终实现数据机房的无人化和智能化管理，实现了多站级智能巡检机器人智能环境巡检的集中监控。
附图说明
图1为本发明一种基于大数据的环境巡检系统的系统示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，一种基于大数据的环境巡检系统，包括监控后台终端、无线通讯模块、控制模块、机器人巡检模块、机器人运动模块、机器人路径规划模块、环境采集模块、温度采集模块、湿度采集模块、粉尘采集模块、烟雾采集模块、气流采集模块、数据处理模块、储存模块，无线通讯模块通过线缆连接机器人巡检模块、机器人运动模块、机器人路径规划模块、控制模块、环境采集模块、温度采集模块、湿度采集模块、粉尘采集模块、烟雾采集模块、气流采集模块、数据处理模块和储存模块，无线通信模块通过服务器连接监控后台终端，监控后台终端是整个巡检系统的数据接收、处理、显示和储存中心，通过无线通信设备与巡检机器人实现远程控制和数据传输，无线通信设备与监控后台终端实时通信，实现巡检数据的远传和监控后台终端命令的遥控，控制模块用于接收远程遥控指令，并实时的将巡检机器人的位置、位姿、传感器信息发回到监控后台终端，以获取巡检机器人的周围环境信息，保证巡检机器人完成变电站的巡检工作，机器人运动模块用于控制驱动巡检机器人设备的正常工作，保证巡检工作的正常进行，机器人路径规划模块用于规划巡检机器人的行走路径，环境采集模块采集巡检机器人当前的环境信息，数据处理模块将环境采集模块采集的信息进行数据处理，储存模块将数据处理模块处理的信息进行储存并通过无线通讯模块传输至监控后台终端；无线通讯模块采用蓝牙或者WIFI进行数据传输和发送指令；控制模块采用单片机进行控制；机器人巡检模块采用巡检机器人进行巡检；监控后台终端采用智能手机或者平板电脑；数据处理模块采用处理器处理环境采集模块采集的环境数据；温度采集模块采用温度传感器监测变电站内的环境温度，湿度采集模块通过湿度传感器监测变电站内的环境湿度，粉尘采集模块通过粉尘传感器监测变电站内的环境粉尘情况，烟雾采集模块通过烟雾传感器监测变电站内的环境烟雾情况，气流采集模块采用通过气流传感器监测变电站内的环境气流情况。
实施例1：
(1)通过监控后台终端的数据库调取该变电站的地理地图信息，然后根据需要检测的变电站设备划分检测区域，该检测区域包括地面检测区域和高空检测区域，最后根据需要检测区域匹配相应的巡检机器人，在地面检测区域匹配越障智能巡检机器人和磁迹线导航智能巡检机器人，在高空检测区域匹配具有爬坡智能巡检机器人和爬杆智能巡检机器人；
(2)无线通讯模块用于接收监控后台终端的遥控指令，使巡检机器人沿着预设轨迹行走，并实时的将巡检机器人的位置、位姿、传感器信息发回到监控后台终端，以获取变电站周围环境信息，保证巡检机器人完成变电站的巡检工作；
(3)机器人巡检模块通过机器人运动模块和机器人运动模块对机器人巡检模块进行驱动和轨迹进行规划，通过控制模块控制机器人巡检的道路；
(4)环境采集模块接收到控制模块的信号，通过温度采集模块采用温度传感器监测变电站内的环境温度，通过湿度采集模块通过湿度传感器监测变电站内的环境湿度，通过粉尘采集模块通过粉尘传感器监测变电站内的环境粉尘情况，通过烟雾采集模块通过烟雾传感器监测变电站内的环境烟雾情况；
(5)数据处理模块将环境采集模块采集的信息进行数据化处理，并将采集的信息通过储存模块储存起来，最后通过无线通讯模块传输至监控后台终端，对数据机房的整体运行状态进行综合评价，最终实现数据机房的无人化和智能化管理，实现了多站级智能巡检机器人智能环境巡检的集中监控。
工作原理：本发明一种基于大数据的环境巡检系统，通过监控后台终端的数据库调取该变电站的地理地图信息，然后根据需要检测的变电站设备划分检测区域，监控后台终端通过无线通讯模块接受指令，无线通讯模块采用蓝牙或者WIFI进行接受指令，控制模块控制机器人巡检模块进行驱动和轨迹进行规划，同时控制模块控制环境采集模块进行采集，通过温度采集模块采用温度传感器监测变电站内的环境温度，通过湿度采集模块通过湿度传感器监测变电站内的环境湿度，通过粉尘采集模块通过粉尘传感器监测变电站内的环境粉尘情况，通过烟雾采集模块通过烟雾传感器监测变电站内的环境烟雾情况，采集后的数据传输至数据处理模块，数据处理模块将环境采集模块采集的信息进行数据化处理，并将采集的信息通过储存模块储存起来，最后通过无线通讯模块传输至监控后台终端，对数据机房的整体运行状态进行综合评价，最终实现数据机房的无人化和智能化管理，实现了多站级智能巡检机器人智能环境巡检的集中监控。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种基于大数据的环境巡检系统，其特征在于：包括监控后台终端、无线通讯模块、控制模块、机器人巡检模块、机器人运动模块、机器人路径规划模块、环境采集模块、温度采集模块、湿度采集模块、粉尘采集模块、烟雾采集模块、气流采集模块、数据处理模块、储存模块，无线通讯模块通过线缆连接机器人巡检模块、机器人运动模块、机器人路径规划模块、控制模块、环境采集模块、温度采集模块、湿度采集模块、粉尘采集模块、烟雾采集模块、气流采集模块、数据处理模块和储存模块，无线通信模块通过服务器连接监控后台终端；
所述监控后台终端是整个巡检系统的数据接收、处理、显示和储存中心，通过无线通信设备与巡检机器人实现远程控制和数据传输；
所述无线通信设备与监控后台终端实时通信，实现巡检数据的远传和监控后台终端命令的遥控；
所述控制模块用于接收远程遥控指令，并实时的将巡检机器人的位置、位姿、传感器信息发回到监控后台终端，以获取巡检机器人的周围环境信息，保证巡检机器人完成变电站的巡检工作；
所述机器人运动模块用于控制驱动巡检机器人设备的正常工作，保证巡检工作的正常进行；
所述机器人路径规划模块用于规划巡检机器人的行走路径；
所述环境采集模块采集巡检机器人当前的环境信息；
所述数据处理模块将环境采集模块采集的信息进行数据处理；
所述储存模块将数据处理模块处理的信息进行储存并通过无线通讯模块传输至监控后台终端。
2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的环境巡检系统，其特征在于：所述无线通讯模块采用蓝牙或者WIFI进行数据传输和接受指令。
3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的环境巡检系统，其特征在于：所述控制模块采用单片机进行控制。
4.根据权利要求1所述的一种基于大数据的环境巡检系统，其特征在于：所述机器人巡检模块采用巡检机器人进行巡检。
5.根据权利要求1所述的一种基于大数据的环境巡检系统，其特征在于：所述监控后台终端采用智能手机或者平板电脑。
6.根据权利要求1所述的一种基于大数据的环境巡检系统，其特征在于：所述数据处理模块采用处理器处理环境采集模块采集的环境数据。
7.根据权利要求1所述的一种基于大数据的环境巡检系统，其特征在于：所述温度采集模块采用温度传感器监测变电站内的环境温度，所述湿度采集模块通过湿度传感器监测变电站内的环境湿度，所述粉尘采集模块通过粉尘传感器监测变电站内的环境粉尘情况，所述粉尘采集模块通过粉尘传感器监测变电站内的环境粉尘情况，所述烟雾采集模块通过烟雾传感器监测变电站内的环境烟雾情况，所述气流采集模块采用通过气流传感器监测变电站内的环境气流情况。
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