CN111438700A - 一种用于电厂的5g履带式智能巡检机器人 - Google Patents
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Abstract
一种用于电厂的5G履带式智能巡检机器人，属于履带式机器人技术领域，以解决当前电厂采用人工巡检的方式，需要大量的运行人员巡逻检查，导致了人力资源的严重浪费，且由于电厂的设备较多，人工方式进行巡检容易造成漏检和检测误差的问题。本发明包括检测组件、控制单元、5G信号收发器、架体和两套行走机构，两套行走机构对称设置在架体的两侧，架体上设置有检测组件、5G信号收发器和控制单元，检测组件和5G信号收发器分别通过信号线与控制单元连接。本发明设定检测组件、5G信号收发器和控制单元，通过远程控制来实现巡检工作，与人工巡检相比，准确，高效，节省人力。
Description
技术领域
本发明涉及一种履带式机器人，具体涉及一种电厂履带式智能巡检机器人。
背景技术
电厂在运行时需要汽轮机、电机、锅炉三大主机以及数量众多的辅机设备之间相互配合，每个部件的正常运行是维持电厂正常运转的基本条件。电厂具有长时间、不间断运行的特点，所以，对电厂设备进行巡视检查便成为了必须。
当前电厂采用人工巡检的方式，需要大量的运行人员巡逻检查，导致了人力资源的严重浪费，且由于电厂的设备较多，人工方式进行巡检容易造成漏检和检测误差。
发明内容
本发明为了解决当前电厂采用人工巡检的方式，需要大量的运行人员巡逻检查，导致了人力资源的严重浪费，且由于电厂的设备较多，人工方式进行巡检容易造成漏检和检测误差的问题，而提供一种用于电厂的5G履带式智能巡检机器人。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：
一种用于电厂的5G履带式智能巡检机器人，包括检测组件、控制单元、5G信号收发器、架体和两套行走机构，两套行走机构对称设置在架体的两侧，架体上设置有检测组件、5G信号收发器和控制单元，检测组件和5G信号收发器分别通过信号线与控制单元连接。
进一步地，所述检测组件包括红外测温传感器、烟雾传感器、可燃气体传感器、语音识别模块、GPS定位传感器、湿度传感器、超声波测厚传感器、超声波探伤传感器和漏磁检测传感器，红外测温传感器、烟雾传感器、可燃气体传感器、语音识别模块、GPS定位传感器、湿度传感器、超声波测厚传感器、超声波探伤传感器和漏磁检测传感器各自的信号输出端口分别通过信号线与控制单元上各自的信号输入端口对应连接。
进一步地，一种用于电厂的5G履带式智能巡检机器人，还包括人机交互显示屏、可见光摄像机、红外热成像仪、红外测距传感器和状态交互显示屏，人机交互显示屏、可见光摄像机、红外热成像仪、红外测距传感器和状态交互显示屏分别设置在架体上，可见光摄像机、红外热成像仪和红外测距传感器各自的输出端口分别通过信号线与控制单元上各自的信号输入端口对应连接，人机交互显示屏和状态交互显示屏各自的输入端口通过信号线分别与控制单元上的输出端口连接，控制单元上的输出端口与红外测温传感器、烟雾传感器、可燃气体传感器、语音识别模块、GPS定位传感器、湿度传感器、超声波测厚传感器、超声波探伤传感器和漏磁检测传感器、可见光摄像机、红外热成像仪和红外测距传感器上的各自的输入端口相对应。
进一步地，每套行走机构包括电机、履带、主动轮、从动轮、多个支撑轮、多个连接杆和多套行走轮组，主动轮和从动轮分别通过轴转动设置在架体上，主动轮上的轴通过电机驱动，每个支撑轮转动设置在连接杆上，每个连接杆固定在架体上，多个支撑轮呈一排设置，多套行走轮组设置在架体上并位于多个支撑轮的下方，主动轮、从动轮、多个支撑轮和多套行走轮组通过履带包覆。
进一步地，每套行走轮组包括摆杆和两个行走轮，摆杆通过转轴转动设置在架体上，摆杆的两端分部转动设置有一个行走轮，且转轴位于两个行走轮之间。
进一步地，一种用于电厂的5G履带式智能巡检机器人，还包括电动推杆a、电动推杆b和壳体，所述架体上竖直固定有电动推杆a，电动推杆a的执行端与壳体固定连接，壳体内固定有电动推杆b和状态交互显示屏，电动推杆b的执行端固定有可见光摄像机，可见光摄像机的一侧设有红外补光灯。
进一步地，所述可见光摄像机的镜头位置还设有自动刮雨器。
进一步地，所述壳体内还固定有电动推杆c，电动推杆c的执行端固定有红外热成像仪。
进一步地，所述可见光摄像机和红外热成像仪分别在电动推杆b和电动推杆c的驱动下能向所述履带行走方向的两侧移动。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明可以实现在预先自动规划好的线路上对电厂的设备进行全自动的完成电厂多项指标的检测、记录设备运行情况、自动实时地检测电厂环境的温度、有无火情、有无可燃气体泄漏等情况。同时本发明通过红外测距传感器可实现自动避障功能，在规划好的路线上若出现障碍物，则本发明的机器人可以自动躲避并重新回到规划好的路线上。本发明设置的履带式的结构，可以进行楼梯和陡坡的攀爬，扩大了巡检的范围。由于5G网络传输速度较4G有了大幅度的提升，机器人所接受和发送的信息在时效性和安全性上也有了更好的保障。与人工巡检相比，准确，高效，节省人力。
附图说明
图1是本发明的轴测图；
图2是本发明的侧视图；
图3是本发明的正视图；
图4是本发明机器人顶部的局部视图；
图5是控制单元2、检测组件1和伺服驱动器B连接关系图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明：本实施例在以本发明技术方案的前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
实施例1：如图1-图4所示，本实施例涉及一种用于电厂的5G履带式智能巡检机器人，包括检测组件1、控制单元2、5G信号收发器3、架体4和两套行走机构，两套行走机构对称设置在架体4的两侧，架体4上设置有检测组件1、5G信号收发器3和控制单元2，本实施例中控制单元2为STM32F407IG芯片微控制单元(MCU)，检测组件1和5G信号收发器3分别通过信号线与控制单元2连接。
本实施例中架体4上设有直流稳压电源和锂电池，检测组件1设置在架体4的传感器仓内，锂电池规格采用两块46.8V、80Ah、18650型号的锂电池，电池与直流稳压电源连接后，供电给控制单元2，控制单元2供电给检测组件1，本发明根据电厂需要检测的流程设定检测装置1，如图5所示，所述检测组件1包括红外测温传感器6、烟雾传感器7、可燃气体传感器8、语音识别模块9、GPS定位传感器10、湿度传感器11、超声波测厚传感器12、超声波探伤传感器13和漏磁检测传感器14，红外测温传感器6、烟雾传感器7、可燃气体传感器8、语音识别模块9、GPS定位传感器10、湿度传感器11、超声波测厚传感器12、超声波探伤传感器13和漏磁检测传感器14各自的信号输出端口分别通过信号线与控制单元2上各自的信号输入端口对应连接，以根据电厂的检测流程逐一检测电厂的配电室是否正常工作，并将检测结果通过5G信号收发器3传输给电厂的控制室内，电厂的工程师也可以通过控制室发出信号给5G信号收发器3，用来控制本发明机器人行走巡检的工作。
本实施例还包括人机交互显示屏15、可见光摄像机16、红外热成像仪17、红外测距传感器18和状态交互显示屏19，人机交互显示屏15、可见光摄像机16、红外热成像仪17、红外测距传感器18和状态交互显示屏19分别设置在架体4上，可见光摄像机16、红外热成像仪17和红外测距传感器18各自的输出端口分别通过信号线与控制单元2上各自的信号输入端口对应连接，人机交互显示屏15和状态交互显示屏19各自的输入端口通过信号线分别与控制单元2上的输出端口连接，控制单元2上的输出端口与红外测温传感器6、烟雾传感器7、可燃气体传感器8、语音识别模块9、GPS定位传感器10、湿度传感器11、超声波测厚传感器12、超声波探伤传感器13和漏磁检测传感器14、可见光摄像机16、红外热成像仪17和红外测距传感器18上的各自的输入端口相对应。
本实施例中通过设定人机交互显示屏15和状态交互显示屏19，将检测组件1上的各个传感器检测的信息显示在显示屏上，工程师根据检测结果更能直观看出巡检结果，并通过人机交互显示屏15来调试机器人。
本实施例中每套行走机构包括电机、履带21、主动轮22、从动轮23、多个支撑轮24、多个连接杆25和多套行走轮组26，主动轮22和从动轮23分别通过轴转动设置在架体4上，主动轮22上的轴通过电机驱动，本实施例中的电机为伺服电机，伺服电机通过伺服驱动器B驱动，伺服驱动器B的I/O端口通过线缆与控制单元2连接，5G信号收发器3接受电厂控制室发出的信号，并通过控制单元2发出输出信号以控制伺服电机的启停，每个支撑轮24转动设置在连接杆25上，每个连接杆25固定在架体4上，多个支撑轮24呈一排设置，多套行走轮组26设置在架体4上并位于多个支撑轮24的下方，主动轮22、从动轮23、多个支撑轮24和多套行走轮组26通过履带21包覆。
作为本实施例中的一个优选方案，每套行走轮组26包括摆杆26-1和两个行走轮26-2，摆杆26-1通过转轴26-3转动设置在架体4上，摆杆26-1的两端分部转动设置有一个行走轮26-2，且转轴26-3位于两个行走轮26-2之间。
本实施例中摆杆26-1设置两个行走轮26-2，并能绕着转轴26-3摆动，以增强本发明机器人的爬坡能力，本实施例中的支撑轮24使履带21保持一定张紧。作为本实施例中的优选方案，支撑轮24的数量为2个，行走轮组26的数量为2套。
作为本实施例中的一个优选方案，本实施例还包括电动推杆a27、电动推杆b28和壳体29，所述架体4上竖直固定有电动推杆a27，电动推杆a27的执行端与壳体29固定连接，壳体29内固定有电动推杆b28和状态交互显示屏19，电动推杆b28的执行端固定有可见光摄像机16，可见光摄像机16的一侧设有红外补光灯30，当光线较暗时，红外补光灯30用于补光确保可见光摄像机16摄像清晰。本实施例中设置电动推杆a27，使可见光摄像机16升起以增大可见光摄像机16的拍摄范围。可见光摄像机16可用于扫描并巡视机器人规划路径中所经过设备的指示灯、机柜门、条形码、油位液位指针、电厂设备KKS码等信息。
作为本实施例中的一个优选方案，所述可见光摄像机16的镜头位置还设有自动刮雨器31，用于擦拭可见光摄像机16镜头，以确保可见光摄像机16摄像清晰。
作为本实施例中的一个优选方案，所述壳体29内还固定有电动推杆c32，电动推杆c32的执行端固定有红外热成像仪17，以观察火力发电厂炉膛内的燃烧情况。
作为本实施例中的一个优选方案，所述可见光摄像机16和红外热成像仪17分别在电动推杆b28和电动推杆c32的驱动下能向所述履带21行走方向的两侧移动，以增加可见光摄像机16和红外热成像仪17的拍摄范围。
Claims (9)
1.一种用于电厂的5G履带式智能巡检机器人，其特征在于：它包括检测组件(1)、控制单元(2)、5G信号收发器(3)、架体(4)和两套行走机构，两套行走机构对称设置在架体(4)的两侧，架体(4)上设置有检测组件(1)、5G信号收发器(3)和控制单元(2)，检测组件(1)和5G信号收发器(3)分别通过信号线与控制单元(2)连接。
2.如权利要求1所述的一种用于电厂的5G履带式智能巡检机器人，其特征在于：所述检测组(1)件包括红外测温传感器(6)、烟雾传感器(7)、可燃气体传感器(8)、语音识别模块(9)、GPS定位传感器(10)、湿度传感器(11)、超声波测厚传感器(12)、超声波探伤传感器(13)和漏磁检测传感器(14)，红外测温传感器(6)、烟雾传感器(7)、可燃气体传感器(8)、语音识别模块(9)、GPS定位传感器(10)、湿度传感器(11)、超声波测厚传感器(12)、超声波探伤传感器(13)和漏磁检测传感器(14)各自的信号输出端口分别通过信号线与控制单元(2)上各自的信号输入端口对应连接。
3.如权利要求2所述的一种用于电厂的5G履带式智能巡检机器人，其特征在于：它还包括人机交互显示屏(15)、可见光摄像机(16)、红外热成像仪(17)、红外测距传感器(18)和状态交互显示屏(19)，人机交互显示屏(15)、可见光摄像机(16)、红外热成像仪(17)、红外测距传感器(18)和状态交互显示屏(19)分别设置在架体(4)上，可见光摄像机(16)、红外热成像仪(17)和红外测距传感器(18)各自的输出端口分别通过信号线与控制单元(2)上各自的信号输入端口对应连接，人机交互显示屏(15)和状态交互显示屏(19)各自的输入端口通过信号线分别与控制单元(2)上的输出端口连接，控制单元(2)上的输出端口与红外测温传感器(6)、烟雾传感器(7)、可燃气体传感器(8)、语音识别模块(9)、GPS定位传感器(10)、湿度传感器(11)、超声波测厚传感器(12)、超声波探伤传感器(13)和漏磁检测传感器(14)、可见光摄像机(16)、红外热成像仪(17)和红外测距传感器(18)上的各自的输入端口相对应。
4.如权利要求1所述的一种用于电厂的5G履带式智能巡检机器人，其特征在于：每套行走机构包括电机、履带(21)、主动轮(22)、从动轮(23)、多个支撑轮(24)、多个连接杆(25)和多套行走轮组(26)，主动轮(22)和从动轮(23)分别通过轴转动设置在架体(4)上，主动轮(22)上的轴通过电机驱动，每个支撑轮(24)转动设置在连接杆(25)上，每个连接杆(25)固定在架体(4)上，多个支撑轮(24)呈一排设置，多套行走轮组(26)设置在架体(4)上并位于多个支撑轮(24)的下方，主动轮(22)、从动轮(23)、多个支撑轮(24)和多套行走轮组(26)通过履带(21)包覆。
5.如权利要求1所述的一种用于电厂的5G履带式智能巡检机器人，其特征在于：每套行走轮组(26)包括摆杆(26-1)和两个行走轮(26-2)，摆杆(26-1)通过转轴(26-3)转动设置在架体(4)上，摆杆(26-1)的两端分部转动设置有一个行走轮(26-2)，且转轴(26-3)位于两个行走轮(26-2)之间。
6.如权利要求3所述的一种用于电厂的5G履带式智能巡检机器人，其特征在于：它还包括电动推杆a(27)、电动推杆b(28)和壳体(29)，所述架体(4)上竖直固定有电动推杆a(27)，电动推杆a(27)的执行端与壳体(29)固定连接，壳体(29)内固定有电动推杆b(28)和状态交互显示屏(19)，电动推杆b(28)的执行端固定有可见光摄像机(16)，可见光摄像机(16)的一侧设有红外补光灯(30)。
7.如权利要求6所述的一种用于电厂的5G履带式智能巡检机器人，其特征在于：所述可见光摄像机(16)的镜头位置还设有自动刮雨器(31)。
8.如权利要求6所述的一种用于电厂的5G履带式智能巡检机器人，其特征在于：所述壳体(29)内还固定有电动推杆c(32)，电动推杆c(32)的执行端固定有红外热成像仪(17)。
9.如权利要求8所述的一种用于电厂的5G履带式智能巡检机器人，其特征在于：所述可见光摄像机(16)和红外热成像仪(17)分别在电动推杆b(28)和电动推杆c(32)的驱动下能向所述履带(21)行走方向的两侧移动。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200724 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |