CN111354148A - 一种巡检机器人自动定位检测物系统和检测物定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于巡检机器人的自动定位检测物系统，包括温度检测模块、明火检测模块和气体浓度检测模块、定位模块、多级显示警报模块、WiFi模块和控制主板，所述控制主板与温度检测模块、明火检测模块、气体浓度检测模块、定位模块和WiFi模块相连所述温度检测模块、明火检测模块和气体浓度检测模块均与定位模块相连，本发明结构科学合理，使用安全方便，通过控制主板控制温度检测模块、明火检测模块和气体浓度检测模块同时对待检测环境中的温度、明火和易燃易爆气体浓度进行检测，并通过定位模块的GPS卫星定位器、角度测量装置和巨量检测装置对隐患位置进行精准的定位显示，使工作人员快速的找到隐患发生位置。
Description
技术领域
本发明涉及防爆机器人技术领域，具体为一种巡检机器人自动定位检测物系统和检测物定位方法。
背景技术
防爆机器人作为危险检测的先行者，被危险化工行业广泛使用，，危险化工行业在生产过程中的隐患排场问题一直是困扰人们的重大问题，目前危险化工企业一般采用防爆机器人对企业内部进行巡检，对隐患进行排查，在隐患发生初期及时提醒工作人员，使其采应对措施，降低生产带来的人员的财产损伤，从而提高危险化工行业的生产安全性；
但是目前使用的巡检机器人对危险的检测不能及时定位对危险的等级不能定级，导致工作人员需要再次对危险进行排查，耽误抢修的时间，容易引起隐患的再次升级，造成不可避免的人员和财产损伤，并且隐患发生的程度不同，采取的应对措施也不同，需要对隐患进行分级警报分级应对。
发明内容
本发明提供一种巡检机器人自动定位检测物系统和检测物定位方法，可以有效解决上述背景技术中提出目前使用的巡检机器人对危险的检测不能及时定位对危险的等级不能定级，导致工作人员需要再次对危险进行排查，耽误抢修的时间，容易引起隐患的再次升级，造成不可避免的人员和财产损伤，并且隐患发生的程度不同，采取的应对措施也不同，需要对隐患进行分级警报分级应对的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于巡检机器人的自动定位检测物系统，包括温度检测模块、明火检测模块和气体浓度检测模块、定位模块、多级显示警报模块、WiFi模块和控制主板；
所述控制主板与温度检测模块、明火检测模块、气体浓度检测模块、定位模块和WiFi模块相连；
所述温度检测模块、明火检测模块和气体浓度检测模块均与定位模块相连；
所述多级显示警报模块与WiFi模块相连。
所述温度检测模块对待检测环境中过得温度进行多处测量，检测局部温差和温度的升高情况，其中包括温度传感器和多方位移动装置；
所述温度传感器对不同位置的温度进行多次检测，确保及时检测到温度升高的情况；
所述多方位移动装置配合温度传感器，通过旋转和平移对待检测环境中局部温度进行检测，检测每次测量的温度差，以确定温度过高位置。
所述明火检测模块对接待检测环境中的火苗和明火进行检测，包括旋转探测镜头、变焦装置和识别装置；
所述旋转探测镜头对待检测环境中不同位置进行视觉取样；
所述变焦装置对视觉取样中的疑似明火位置进行对角放大处理，便于识别装置识别判断；
所述识别装置配合变焦装置和旋转探测镜头，对明火识别判断。
所述气体浓度检测模块用来检测待检测环境中的易燃易爆气体机器浓度，包括气体探测分析装置和浓度检测传感器；
所述气体探测分析装置探测分析待检测环境中是否含有易燃易爆气体；
所述浓度检测传感器对气体探测分析装置中探测到的易燃易爆气体的浓度进行检测。
所述定位模块对检测的危险位置进行精准定位，包括GPS卫星定位器、角度测量装置、距离检测装置；
所述GPS卫星定位器对巡检机器人的位置进行定位；
所述角度测量装置对检测异常位置与巡查机器人的角度方向进行确定；
所述距离检测装置对检测异常位置与巡检机器人之间的距离进行测量；
通过GPS卫星定位器、角度测量装置和距离检测装置配合使用精准定位检测异常的位置。
所述多级显示警报模块对控制主板发出的指令分级警报，包括数据接收器、位置显示器和分级执行报警器；
所述数据接收器用于接收控制主板给出的多级显示警报模块；
所述位置显示器显示定位模块定位的精准位置坐标；
所述分级执行警报信号执行接收到的多级显示警报模块，响起对应等级的警报。
该方法包括如下步骤：
步骤一：检测待检测环境中的温度、明火和气体浓度进行检测，并将检测结果输送至定位模块；
步骤二：对检测存在较大差异的数据检测位置进行定位，确定其与巡检机器人的角度方位及距离；
步骤三：利用控制主板将数据组合处理后传输给分级警报模块响起警报。
所述步骤一中的检测方法如下：
控制主板下达检测命令，温度、明火和气体浓度同时检测；
对温度检测时，利用温度检测模块中的多方位移动该装置，使温度传感器多角度转动，对检测环境中的不同位置温度进行测量，如未检测到异常温度则不发送信号，如检测到某位置相对温度较高则将异常信号发送至定位模块；
对明火检测时，利用明火检测模块中的旋转探测镜头对待检测环境中进行全景拍摄，通过识别装置识别处疑似明火位置，再通过变焦装置对疑似明火位置进行放大对焦拍照，识别装置再次对明火位置进行识别，若识别不是明火则不发送信号，若识别是明火则将异常信号发送至定位模块；
对气体浓度检测时，利用气体探测装置对待检测环境中的气体成分进行检测分析，若不含有易燃易爆气体则部发送信号，若含有易燃易爆气体，则利用浓度检测传感器对易燃易爆气体浓度进行检测，若浓度在安全范围内部，不发送信号，若浓度超过安全范围则将异常信号发送至定位模块。
所述步骤二中的检测方法如下：
定位模块接收到异常信号，先利用GPS卫星定位器对巡检机器人进行定位，再利用角度测量装置对异常位置与巡检机器人的角度方位进行测量确定，然后再对异常位置与巡检机器人的距离进行检测确定，准确检测到异常位置，并将异常信号和定位的准确位置发送至控制主板。
所述步骤三中的检测方法如下：
根据异常信号接收的个数，控制主板对信号组合分级，确定相应的等级分配，并将分配的等级信号经WiFi模块传送至分级警报模块；分级警报模块中的数据接收器接收等级信号，位置显示器上显示具体位置，然后将执行命令发送给分级信号执行报警器，然后响起对应等级的警报。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明结构科学合理，使用安全方便，通过控制主板控制温度检测模块、明火检测模块和气体浓度检测模块同时对待检测环境中的温度、明火和易燃易爆气体浓度进行检测，并通过定位模块的GPS卫星定位器、角度测量装置和巨量检测装置对隐患位置进行精准的定位显示，使工作人员快速的找到隐患发生位置，及时对隐患采取措施，使危险化工厂的安全性提高，保证人民和财产安全。
通过对异常信号数据的组合分析处理，划分危险警报的等级，使工作人员根据危险警报的等级采取相应的合理措施，更加迅速的解决隐患，提高排除隐患的效率。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：如图1所示，本发明提供技术方案，一种用于巡检机器人的自动定位检测物系统，包括温度检测模块、明火检测模块和气体浓度检测模块、定位模块、多级显示警报模块、WiFi模块和控制主板；
控制主板与温度检测模块、明火检测模块、气体浓度检测模块、定位模块和WiFi模块相连；
温度检测模块、明火检测模块和气体浓度检测模块均与定位模块相连；
多级显示警报模块与WiFi模块相连。
温度检测模块对待检测环境中过得温度进行多处测量，检测局部温差和温度的升高情况，其中包括温度传感器和多方位移动装置；
温度传感器对不同位置的温度进行多次检测，确保及时检测到温度升高的情况；
多方位移动装置配合温度传感器，通过旋转和平移对待检测环境中局部温度进行检测，检测每次测量的温度差，以确定温度过高位置。
明火检测模块对接待检测环境中的火苗和明火进行检测，包括旋转探测镜头、变焦装置和识别装置；
旋转探测镜头对待检测环境中不同位置进行视觉取样；
变焦装置对视觉取样中的疑似明火位置进行对角放大处理，便于识别装置识别判断；
识别装置配合变焦装置和旋转探测镜头，对明火识别判断。
气体浓度检测模块用来检测待检测环境中的易燃易爆气体机器浓度，包括气体探测分析装置和浓度检测传感器；
气体探测分析装置探测分析待检测环境中是否含有易燃易爆气体；
浓度检测传感器对气体探测分析装置中探测到的易燃易爆气体的浓度进行检测。
定位模块对检测的危险位置进行精准定位，包括GPS卫星定位器、角度测量装置、距离检测装置；
GPS卫星定位器对巡检机器人的位置进行定位；
角度测量装置对检测异常位置与巡查机器人的角度方向进行确定；
距离检测装置对检测异常位置与巡检机器人之间的距离进行测量；
通过GPS卫星定位器、角度测量装置和距离检测装置配合使用精准定位检测异常的位置。
多级显示警报模块对控制主板发出的指令分级警报，包括数据接收器、位置显示器和分级执行报警器；
数据接收器用于接收控制主板给出的多级显示警报模块；
位置显示器显示定位模块定位的精准位置坐标；
分级执行警报信号执行接收到的多级显示警报模块，响起对应等级的警报。
实施例2：如图1所示，本发明提供技术方案，一种用于巡检机器人的定位检测物方法，该方法包括如下步骤：
步骤一：检测待检测环境中的温度、明火和气体浓度进行检测，并将检测结果输送至定位模块；
步骤二：对检测存在较大差异的数据检测位置进行定位，确定其与巡检机器人的角度方位及距离；
步骤三：利用控制主板将数据组合处理后传输给分级警报模块响起警报。
步骤一中的检测方法如下：
控制主板下达检测命令，温度、明火和气体浓度同时检测；
对温度检测时，利用温度检测模块中的多方位移动该装置，使温度传感器多角度转动，对检测环境中的不同位置温度进行测量，如未检测到异常温度则不发送信号，如检测到某位置相对温度较高则将异常信号发送至定位模块；
对明火检测时，利用明火检测模块中的旋转探测镜头对待检测环境中进行全景拍摄，通过识别装置识别处疑似明火位置，再通过变焦装置对疑似明火位置进行放大对焦拍照，识别装置再次对明火位置进行识别，若识别不是明火则不发送信号，若识别是明火则将异常信号发送至定位模块；
对气体浓度检测时，利用气体探测装置对待检测环境中的气体成分进行检测分析，若不含有易燃易爆气体则部发送信号，若含有易燃易爆气体，易燃易爆气体主要包括氢气、一氧化碳、甲烷、乙烷、丁烷、天然气、乙烯、丙烯、乙炔，则利用浓度检测传感器对易燃易爆气体浓度进行检测，若浓度在安全范围内部，不发送信号，若浓度超过安全范围则将异常信号发送至定位模块。
步骤二中的检测方法如下：
定位模块接收到异常信号，先利用GPS卫星定位器对巡检机器人进行定位，巡检机器人的定位记为P(a，b)，再利用角度测量装置对异常位置与巡检机器人的角度方位进行测量确定，角度记为c，然后再对异常位置与巡检机器人的距离进行检测确定，距离记为d，准确检测到异常位置，并将异常信号和定位的准确位置发送至控制主板。
步骤三中的检测方法如下：
根据异常信号接收的个数，控制主板对信号组合分级，确定相应的等级分配，若接收到一个异常信号，则警报等级为一级；若接收到两个异常信号，则警报等级为二级；若接收到三个异常信号，则警报等级为三级；并将分配的等级信号经WiFi模块传送至分级警报模块，；
分级警报模块中的数据接收器接收等级信号，位置显示器上显示具体位置，位置显示为P(a，b)，c，d，然后将执行命令发送给分级信号执行报警器，然后响起对应等级的警报，一级警报为一声警报停顿一次，停顿间隔为0.3秒，二级警报为两声警报停顿一次，停顿间隔为0.2秒，三级警报为三声警报停顿一次，停顿间隔为0.1秒。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于巡检机器人的自动定位检测物系统，其特征在于：包括温度检测模块、明火检测模块和气体浓度检测模块、定位模块、多级显示警报模块、WiFi模块和控制主板；
所述控制主板与温度检测模块、明火检测模块、气体浓度检测模块、定位模块和WiFi模块相连；
所述温度检测模块、明火检测模块和气体浓度检测模块均与定位模块相连；
所述多级显示警报模块与WiFi模块相连。
2.根据权利要求1所述的一种用于巡检机器人的自动定位检测物系统，其特征在于，所述温度检测模块对待检测环境中过得温度进行多处测量，检测局部温差和温度的升高情况，其中包括温度传感器和多方位移动装置；
所述温度传感器对不同位置的温度进行多次检测，确保及时检测到温度升高的情况；
所述多方位移动装置配合温度传感器，通过旋转和平移对待检测环境中局部温度进行检测，检测每次测量的温度差，以确定温度过高位置。
3.根据权利要求1所述的一种用于巡检机器人的自动定位检测物系统，其特征在于，所述明火检测模块对接待检测环境中的火苗和明火进行检测，包括旋转探测镜头、变焦装置和识别装置；
所述旋转探测镜头对待检测环境中不同位置进行视觉取样；
所述变焦装置对视觉取样中的疑似明火位置进行对角放大处理，便于识别装置识别判断；
所述识别装置配合变焦装置和旋转探测镜头，对明火识别判断。
4.根据权利要求1所述的一种用于巡检机器人的自动定位检测物系统，其特征在于，所述气体浓度检测模块用来检测待检测环境中的易燃易爆气体机器浓度，包括气体探测分析装置和浓度检测传感器；
所述气体探测分析装置探测分析待检测环境中是否含有易燃易爆气体；
所述浓度检测传感器对气体探测分析装置中探测到的易燃易爆气体的浓度进行检测。
5.根据权利要求1所述的一种用于巡检机器人的自动定位检测物系统，其特征在于，所述定位模块对检测的危险位置进行精准定位，包括GPS卫星定位器、角度测量装置、距离检测装置；
所述GPS卫星定位器对巡检机器人的位置进行定位；
所述角度测量装置对检测异常位置与巡查机器人的角度方向进行确定；
所述距离检测装置对检测异常位置与巡检机器人之间的距离进行测量；
通过GPS卫星定位器、角度测量装置和距离检测装置配合使用精准定位检测异常的位置。
6.根据权利要求1所述的一种用于巡检机器人的自动定位检测物系统，其特征在于，所述多级显示警报模块对控制主板发出的指令分级警报，包括数据接收器、位置显示器和分级执行报警器；
所述数据接收器用于接收控制主板给出的多级显示警报模块；
所述位置显示器显示定位模块定位的精准位置坐标；
所述分级执行警报信号执行接收到的多级显示警报模块，响起对应等级的警报。
7.根据权利要求1-6任一项所述系统的定位检测物方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤一：检测待检测环境中的温度、明火和气体浓度进行检测，并将检测结果输送至定位模块；
步骤二：对检测存在较大差异的数据检测位置进行定位，确定其与巡检机器人的角度方位及距离；
步骤三：利用控制主板将数据组合处理后传输给分级警报模块响起警报。
8.根据权利要求7所述一种用于巡检机器人的定位检测物方法，其特征在于，所述步骤一中的检测方法如下：
控制主板下达检测命令，温度、明火和气体浓度同时检测；
对温度检测时，利用温度检测模块中的多方位移动该装置，使温度传感器多角度转动，对检测环境中的不同位置温度进行测量，如未检测到异常温度则不发送信号，如检测到某位置相对温度较高则将异常信号发送至定位模块；
对明火检测时，利用明火检测模块中的旋转探测镜头对待检测环境中进行全景拍摄，通过识别装置识别处疑似明火位置，再通过变焦装置对疑似明火位置进行放大对焦拍照，识别装置再次对明火位置进行识别，若识别不是明火则不发送信号，若识别是明火则将异常信号发送至定位模块；
对气体浓度检测时，利用气体探测装置对待检测环境中的气体成分进行检测分析，若不含有易燃易爆气体则部发送信号，若含有易燃易爆气体，则利用浓度检测传感器对易燃易爆气体浓度进行检测，若浓度在安全范围内部，不发送信号，若浓度超过安全范围则将异常信号发送至定位模块。
9.根据权利要求7所述一种用于巡检机器人的检测物定位方法，其特征在于，所述步骤二中的检测方法如下：
定位模块接收到异常信号，先利用GPS卫星定位器对巡检机器人进行定位，再利用角度测量装置对异常位置与巡检机器人的角度方位进行测量确定，然后再对异常位置与巡检机器人的距离进行检测确定，准确检测到异常位置，并将异常信号和定位的准确位置发送至控制主板。
10.根据权利要求7所述一种用于巡检机器人的检测物定位方法，其特征在于，所述步骤三中的检测方法如下：
根据异常信号接收的个数，控制主板对信号组合分级，确定相应的等级分配，并将分配的等级信号经WiFi模块传送至分级警报模块；
分级警报模块中的数据接收器接收等级信号，位置显示器上显示具体位置，然后将执行命令发送给分级信号执行报警器，然后响起对应等级的警报。
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