CN111402565A - 一种用于巡检机器人的无线抄表系统 - Google Patents

一种用于巡检机器人的无线抄表系统 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种用于巡检机器人的无线抄表系统，包括采集装置、巡检机器人及后台监控设备，采集装置包括数个采集终端，每个采集终端对应一待抄电气仪表，采集终端包括可弯折支架，可弯折支架一端固定连接一夹钳，另一端连接一抄表单元，抄表单元采集待抄电气仪表的表计图像，并发送至巡检机器人；巡检机器人识别表计图像中的表计数据信息，并发送至后台监控设备。本申请的用于巡检机器人的无线抄表系统，通过夹钳将抄表单元固定在待抄电气仪表的附件，同时，通过调整可弯折支架，使抄表单元与待抄电气仪表直接对准，避免了因待抄电气仪表被异物遮挡或阴影遮挡，而无法完整拍摄电气仪表的表计数据信息的问题，保证了表计数据信息的准确性。

Description

一种用于巡检机器人的无线抄表系统
技术领域
本申请涉及电力仪器仪表技术领域，尤其涉及用于巡检机器人的无线抄表系统。
背景技术
电力仪器抄表是保障现代电力系统生产安全的重要手段，随着关于电力机器人研究的不断深入，越来越多许多无人值守或少人值守的变电站采用巡检机器人对室外高压设备的电气仪表进行检查和记录。
目前，巡检机器人的抄表过程为：巡检机器人按照规划路径驶至待抄电气仪表位置处，然后，调用内置摄像头对电气仪表的表计数据进行图像拍摄，最后，使用图像识别算法抄取图像上的数据信息。
由于变电站的工作环境较为复杂，在抄表过程中，常会出现待抄电气仪表被异物遮挡、阴影遮挡、反光遮挡等问题，从而造成巡检机器人无法完整拍摄电气仪表的表计数据信息，进而导致抄表失败。
发明内容
本申请提供了用于巡检机器人的无线抄表系统，以解决现有的巡检机器人在待抄电气仪表被异物遮挡、阴影遮挡、反光遮挡时，无法进行抄表的问题。
本申请提供了一种用于巡检机器人的无线抄表系统，包括依次连接的采集装置、巡检机器人及后台监控设备，
所述采集装置包括数个并联的采集终端，每个所述采集终端对应一个待抄电气仪表，所述采集终端包括可弯折支架，所述可弯折支架的一端固定连接一夹钳，所述可弯折支架的另一端固定连接一抄表单元，所述抄表单元包括控制模块以及均与所述控制模块连接的收发模块、图像采集模块，
其中，所述收发模块与所述巡检机器人有线或无线连接，所述收发模块用于接收所述巡检机器人发送的抄表指令，所述控制模块用于根据抄表指令，控制所述图像采集模块采集待抄电气仪表的表计图像，所述控制模块还用于控制所述收发模块将所述表计图像发送至所述巡检机器人；
所述巡检机器人用于识别所述表计图像中的表计数据信息，并将识别的表计数据信息发送至所述后台监控设备；
所述后台监控设备用于显示以及存储表计数据信息。
可选地，所述图像采集模块包括摄像头。
可选地，所述抄表单元还包括与所述控制模块连接的补光模块。
可选地，所述补光模块包括闪光灯。
可选地，所述抄表单元还包括与所述控制模块连接的休眠模块。
可选地，所述采集终端还包括电源单元，所述电源单元包括依次连接的电源接口、继电保护模块、电源开关，所述电源接口用于连接外部电源，所述继电保护模块用于对所述抄表单元进行漏电保护，所述电源开关与所述抄表单元连接，用于向所述抄表单元提供电能。
本申请提供了一种用于巡检机器人的无线抄表系统，包括依次连接的采集装置、巡检机器人及后台监控设备，采集装置包括数个并联的采集终端，每个采集终端对应一个待抄电气仪表，采集终端包括可弯折支架，可弯折支架的一端固定连接一夹钳，可弯折支架的另一端固定连接一抄表单元，抄表单元采集待抄电气仪表的表计图像，并发送至巡检机器人；巡检机器人识别表计图像中的表计数据信息，并将识别的表计数据信息发送至后台监控设备。
本申请的用于巡检机器人的无线抄表系统，通过夹钳将抄表单元固定在待抄电气仪表的附件，同时，通过调整可弯折支架，使抄表单元与待抄电气仪表直接对准，避免了因待抄电气仪表被异物遮挡或阴影遮挡，而无法完整拍摄电气仪表的表计数据信息的问题，保证了表计数据信息的准确性。另外，本申请的用于巡检机器人的无线抄表系统包括多个均与巡检机器人通信连接的采集装置，每个采集终端对应一个待抄电气仪表，在实际运行过程中，提高了作业效率。实际使用时，监控人员通过后台监控设备显示的表计数据信息，即可了解电力设备的现场运行状况、工作环境，判断电力设备是否存在故障，以便及时处理解决，达到安全生产的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请用于巡检机器人的无线抄表系统的结构示意图；
图2为本申请采集装置的结构示意图；
图3为本申请抄表单元的结构示意图。
图1-3中标号分别为：100-采集装置，110-采集终端，111-可弯折支架，112-夹钳，113-抄表单元，1131-控制模块，1132-收发模块，1133-图像采集模块，11331-摄像头，1134-补光模块，11341-摄像头，1135-休眠模块，114-电源单元，1141-电源接口，1142-继电保护模块，1143-电源开关，200-巡检机器人，300-后台监控设备，400-待抄电气仪表。
具体实施方式
图1为本申请用于巡检机器人的无线抄表系统的结构示意图，如图1所示，用于巡检机器人的无线抄表系统包括依次连接的采集装置100、巡检机器人200及后台监控设备300。其中，采集装置100用于采集待抄电气仪表400的表计数据信息。本申请中，采集装置100包括数个并联的采集终端110，每个采集终端110对应一个待抄电气仪表400。
图2为本申请采集装置的结构示意图，如图2所示，采集终端110包括可弯折支架111，可弯折支架111的一端(以图2所示方向为准，可弯折支架的一端为可弯折支架的上端)固定连接一夹钳112，可弯折支架111的另一端(以图2所示方向为准，可弯折支架的另一端为可弯折支架的下端)固定连接一抄表单元113。使用时，在待抄电气仪表400的附件确定一可用于固定采集终端110的器件，例如管道等，将夹钳112夹持在该器件上，然后，通过调整可弯折支架111，将抄表单元113对准带抄电气仪表，避免因异物遮挡造成的无法完整拍摄电气仪表的表计数据信息的问题。本申请中，采用镁铝合金制备而成的可弯折支架111，该可弯折支架111具有适宜的刚度，可对抄表单元113提供较好的支撑作用，同时，该可弯折支架111也具有一定的韧性，在人力作用下，可发生一定的弯折，从而使抄表单元113避开遮挡物，与待抄电气仪表400直接对准。
图3为本申请抄表单元的结构示意图，如图3所以，抄表单元113包括控制模块1131以及均与控制模块1131连接的收发模块1132、图像采集模块1133，其中，收发模块1132与巡检机器人200有线或无线连接，收发模块1132用于接收巡检机器人200发送的抄表指令，并将抄表指令发送给控制模块1131。目前，可实现收发模块1132的实现形式有多种，例如属于远距离无限广域的NB-IoT(Narrow Band Internet of Things，窄带物联网)、LoRa(LongRange，远距离)技术，以及属于近距离无线局域的Zigbee、Wi-Fi技术，均可实现与巡检机器人的图像传输，具有较高的适应性、安全性。
控制模块1131根据抄表指令，控制图像采集模块1133采集待抄电气仪表400的表计图像。在控制模块1131的作用下，图像采集模块1133对待抄电气仪表400的表计图像进行采集，本实例中，图像采集模块1133包括摄像头11331。为防止阴影遮挡、反光遮挡造成拍摄的表计图像不清晰，本实例中，图像采集模块1133还包括与控制模块1131连接的补光模块1134，本实例中，补光模块1134包括摄像头11341。实际使用时，控制模块1131控制摄像头与闪光灯同步动作，可实现夜间、光线较暗条件下表计图像的采集，提高了本申请的无线抄表系统的对外界环境适应性，也确保了采集的表计图像的清晰度。
在实际使用中，并非时时采集表计图像，为延长了本申请的无线抄表系统的可作业时长，本实例中，抄表单元113还包括与控制模块1131连接的休眠模块1135，休眠模块1135用于控制采集终端110进入休眠状态。具体使用时，当收发模块1132未接收到来自巡检机器人200的抄表指令时，控制模块1131向休眠模块1135发生休眠指令，休眠模块1135接收到休眠指令后，则控制采集终端110进入休眠状态。当收发模块1132接收到巡检机器人200的抄表指令时，控制模块1131向休眠模块1135发生解除指令，休眠模块1135接收到解除指令后，则控制采集终端110取消休眠状态，进入工作状体。
本申请中，采集终端110还包括电源单元114，电源单元114包括依次连接的电源接口1141、继电保护模块1142、电源开关1143，电源接口1141用于连接外部电源，继电保护模块1142用于对抄表单元113进行漏电保护，电源开关1143与抄表单元113连接，用于向抄表单元113提供电能。
控制模块1131还用于控制收发模块1132将表计图像发送至巡检机器人200。巡检机器人200用于识别表计图像中的表计数据信息，并将识别的表计数据信息发送至后台监控设备300。巡检机器人200的功能包括：自主导航、定位、充电、巡检功能，能对变电站室内外设备进行自主巡检；接收到采集终端110采集的表计图像后，可自行对图像分析处理，提取表计图像中的表计数据信息；通过网络技术，将表计数据信息实时传输至后台监控设备300。应当说明，巡检机器人200为本领域技术员人常用的电力仪器抄表装置，其各项功能的实现也均属于本领域的公知技术，在此将不进行赘述。
后台监控设备300用于显示以及存储表计数据信息，实际使用时，监控人员通过后台监控设备300查看表计数据信息，时发现设备缺陷，掌握现场情况，提高设备巡视效率，达到安全生产的目的。
为便于本领域技术人更好的理解本申请的用于巡检机器人的无线抄表系统的结构，以下将具体说明用于巡检机器人的无线抄表系统的工作过程，具体包括：
通过夹钳112将采集终端110固定在待抄电气仪表400附近；
调节可弯折支架111将抄表单元113的摄像头对准待抄电气仪表400，使摄像头可拍摄到电气仪表的完整表计图像；
当抄表单元113的收发模块1132未收到巡检机器人200发送的抄表指令时，采集终端110处于休眠状态；
当抄表单元113的收发模块1132收到巡检机器人200发送的抄表指令时，采集终端110解除休眠状态，进入工作状态，同时，抄表单元113的各个模块协调配合，完成抄表任务，并将采集的表计图像发送至至巡检机器人200；
巡检机器人200对表计图像进行处理、识别后，获得表计图像中的表计数据信息，并将识别的表计数据信息发送至后台监控设备300；
后台监控设备300用于显示以及存储表计数据信息，以便于监控人员对变电站进行实时监管。
本申请提供了一种用于巡检机器人的无线抄表系统，包括依次连接的采集装置、巡检机器人及后台监控设备，采集装置包括数个并联的采集终端，每个采集终端对应一个待抄电气仪表，采集终端包括可弯折支架，可弯折支架的一端固定连接一夹钳，可弯折支架的另一端固定连接一抄表单元，抄表单元采集待抄电气仪表的表计图像，并发送至巡检机器人；巡检机器人识别表计图像中的表计数据信息，并将识别的表计数据信息发送至后台监控设备。
本申请的用于巡检机器人的无线抄表系统，通过夹钳将抄表单元固定在待抄电气仪表的附件，同时，通过调整可弯折支架，使抄表单元与待抄电气仪表直接对准，避免了因待抄电气仪表被异物遮挡或阴影遮挡，而无法完整拍摄电气仪表的表计数据信息的问题，保证了表计数据信息的准确性。另外，本申请的用于巡检机器人的无线抄表系统包括多个均与巡检机器人通信连接的采集装置，每个采集终端对应一个待抄电气仪表，在实际运行过程中，提高了作业效率。实际使用时，监控人员通过后台监控设备显示的表计数据信息，即可了解电力设备的现场运行状况、工作环境，判断电力设备是否存在故障，以便及时处理解决，达到安全生产的目的。
以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (6)

1.一种用于巡检机器人的无线抄表系统，其特征在于，包括依次连接的采集装置(100)、巡检机器人(200)及后台监控设备(300)，
所述采集装置(100)包括数个并联的采集终端(110)，每个所述采集终端(110)对应一个待抄电气仪表(400)，所述采集终端(110)包括可弯折支架(111)，所述可弯折支架(111)的一端固定连接一夹钳(112)，所述可弯折支架(111)的另一端固定连接一抄表单元(113)，所述抄表单元(113)包括控制模块(1131)以及均与所述控制模块(1131)连接的收发模块(1132)、图像采集模块(1133)，
其中，所述收发模块(1132)与所述巡检机器人(200)有线或无线连接，所述收发模块(1132)用于接收所述巡检机器人(200)发送的抄表指令，所述控制模块(1131)用于根据抄表指令，控制所述图像采集模块(1133)采集待抄电气仪表(400)的表计图像，所述控制模块(1131)还用于控制所述收发模块(1132)将所述表计图像发送至所述巡检机器人(200)；
所述巡检机器人(200)用于识别所述表计图像中的表计数据信息，并将识别的表计数据信息发送至所述后台监控设备(300)；
所述后台监控设备(300)用于显示以及存储表计数据信息。
2.根据权利要求1所述的用于巡检机器人的无线抄表系统，其特征在于，所述图像采集模块(1133)包括摄像头(11331)。
3.根据权利要求1所述的用于巡检机器人的无线抄表系统，其特征在于，所述抄表单元(113)还包括与所述控制模块(1131)连接的补光模块(1134)。
4.根据权利要求3所述的用于巡检机器人的无线抄表系统，其特征在于，所述补光模块(1134)包括摄像头(11341)。
5.根据权利要求1所述的用于巡检机器人的无线抄表系统，其特征在于，所述抄表单元(113)还包括与所述控制模块(1131)连接的休眠模块(1135)。
6.根据权利要求1所述的用于巡检机器人的无线抄表系统，其特征在于，所述采集终端(110)还包括电源单元(114)，所述电源单元(114)包括依次连接的电源接口(1141)、继电保护模块(1142)、电源开关(1143)，所述电源接口(1141)用于连接外部电源，所述继电保护模块(1142)用于对所述抄表单元(113)进行漏电保护，所述电源开关(1143)与所述抄表单元(113)连接，用于向所述抄表单元(113)提供电能。
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