CN111830996A - 一种用于电缆隧道作业机器人的多功能作业系统 - Google Patents

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程雪婷
李宗红
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Abstract

本发明公开了一种用于电缆隧道作业机器人的多功能作业系统，包括机器人作业单元、巡检单元、综合控制单元和辅助作业单元；所述综合控制单元的控制端连接所述机器人作业单元，所述综合控制单元的数据采集端连接所述巡检单元，所述综合控制单元的辅助控制端双向连接所述辅助作业单元。本发明丰富了目前电缆隧道作业机器人的功能，可在电缆隧道中监测电缆温度，一旦有电缆异常，便采集异常处的视频信息，并将采集到的所有异常数据信息和位置信息发送到综合控制单元进行分析处理，由综合控制单元根据分析结果控制作业机器人实行相应的作业，即对简单的异常进行处理维护。

Description

一种用于电缆隧道作业机器人的多功能作业系统
技术领域
本发明属于电力系统维护技术领域，具体涉及一种用于电缆隧道作业机器人的多功能作业系统。
背景技术
电缆隧道是电缆线路较集中的电力主干线，其容纳的电缆数量较多，电缆隧道内电力电缆及各种电力设施的安全运行直接影响着供电的可靠性和稳定性，故隧道内的巡视和维护工作非常重要。
电缆隧道是地下建筑物，传统的人工巡检方式工作难度大，并且隧道里面可能存在缺氧、高压电等危险情况，对巡检工人来说非常危险。目前虽出现利用作业机器人进行电缆隧道的巡视工作，但该机器人的功能单一，在外控制的工作人员对电缆隧道的情况很难达到一目了然的效果。
发明内容
本发明的目的在于克服电缆隧道巡检难度大的缺点，提出了一种用于电缆隧道作业机器人的多功能作业系统。
本发明采用如下技术方案：
一种用于电缆隧道作业机器人的多功能作业系统，其关键在于：该系统包括机器人作业单元、巡检单元、综合控制单元和辅助作业单元；其中：
所述机器人作业单元用于接收所述综合控制单元发送的作业指令并执行相应指令，同时承载所述巡检单元和辅助作业单元进行作业；
所述巡检单元用于对电缆隧道里的电缆进行红外测温和视频宏观检查，获取电缆温度监测数据和视频监测数据，并将其传送至所述综合控制单元；
所述综合控制单元用于接收所述巡检单元发送的电缆温度监测数据和视频监测数据，并对其进行分析处理；接收所述辅助作业单元发送的位置数据，向所述辅助作业单元发送辅助作业指令；向所述机器人作业单元发送作业指令；
所述辅助作业单元用于获取所述机器人作业单元的坐标位置数据并将其传送给所述综合控制单元，同时接收所述综合控制单元发送的辅助作业指令；
所述综合控制单元的控制端连接所述机器人作业单元，所述综合控制单元的数据采集端连接所述巡检单元，所述综合控制单元的辅助控制端双向连接所述辅助作业单元。
采用上述方案，本发明的系统主要用于作业机器人，丰富了目前电缆隧道作业机器人的功能，可在电缆隧道中监测电缆温度，一旦有电缆异常，便采集异常处的视频信息，并将采集到的所有异常数据信息和位置信息发送到综合控制单元进行分析处理，由综合控制单元根据分析结果控制作业机器人实行相应的作业，即对简单的异常进行处理维护。
进一步地，所述巡检单元包括巡视信号处理模块，该巡视信号处理模块的温度数据采集端连接红外测温模块，所述巡视信号处理模块的视频数据采集端连接视频监控模块，所述巡视信号处理模块的输出端连接巡视信号传输模块，所述巡视信号传输模块的巡视信号输出端与所述综合控制单元连接。
采用上述方案，巡检单元中红外测温模块用于实时采集电缆温度数据，视频监控模块用于采集电缆隧道内的视频数据信息，并通过巡视信号处理模块进行处理后，传送给综合控制单元，其中巡视信号处理模块可将电缆的温度数据与视频相匹配，一并传送给综合控制单元。
进一步地，所述综合控制单元包括综合信息处理模块，该综合信息处理模块的巡视信号采集端连接所述巡检单元的巡视信号输出端，所述综合信息处理模块的位置信息采集端与所述辅助作业单元连接，所述综合信息处理模块的显示端连接显示模块，所述综合信息处理模块的警示端连接缺陷报警模块，所述缺陷报警模块的输出端连接控制模块，所述控制模块的作业控制端连接所述机器人作业单元，所述控制模块的辅助控制端连接所述辅助作业单元。
采用上述方案，综合信息处理模块接收巡检单元发送的数据并对数据进行除干扰处理，显示模块用于接收综合信息处理模块传送的温度数据、视频监控数据、位置坐标信号，并显示存储结果，当所述维护工作需要人工完成时，工作人员根据获取的所述位置坐标信号找到工作地点进行人工维护工作；缺陷报警模块用于接收所述综合信息处理模块传送的温度数据、视频监控数据，对其进行分析判断，当温度数据或视频监控数据异常时，向控制模块发送缺陷报警信号；控制模块接收到缺陷报警信号后，对机器人作业单元和辅助作业单元发出相应的作业指令。
进一步地，所述辅助作业单元包括命令接收模块，该命令接收模块的接收端连接所述综合信息处理模块的辅助控制端，所述命令接收模块的辅助作业控制端连接辅助作业模块，所述命令接收模块的位置采集控制端连接有位置采集系统，该位置采集系统的位置信息输出端连接所述综合控制单元。
采用上述方案，命令接受模块接收综合控制单元的辅助作业指令，并通过指令控制辅助作业模块进行常规维护以及现场安全措施布置的工作，同时命令模块对位置采集系统发出位置信息采集指令，而位置采集系统采集好的位置信息发送给综合控制单元。
进一步地，所述位置采集系统包括坐标位置处理模块，该坐标位置处理模块的位置采集端连接机器人坐标位置监测模块，所述坐标位置处理模块的输出端连接坐标位置信号传输模块，该坐标位置信号传输模块的输出端连接所述综合控制单元的位置信息采集端。
采用上述方案，坐标位置处理模块接收位置监测命令后，控制机器人坐标位置监测模块采集机器人的位置信息，并将监测模块传回的位置数据进行除干扰处理，得到精准的坐标位置信息后控制坐标位置信号传输模块传送给综合控制单元。
有益效果：本发明丰富了目前电缆隧道作业机器人的功能，可在电缆隧道中监测电缆温度，一旦有电缆异常，便采集异常处的视频信息，并将采集到的所有异常数据信息和位置信息发送到综合控制单元进行分析处理，由综合控制单元根据分析结果控制作业机器人实行相应的作业，即对简单的异常进行处理维护。
附图说明
图1为本发明的系统单元示意图；
图2为本发明的模块结构示意图。
图示说明：1-机器人作业单元，2-巡检单元，3-综合控制单元，4-辅助作业单元，5-红外测温模块，6-视频监控模块，7-巡视信号处理模块，8-巡视信号传输模块，9-命令接收模块，10-辅助作业模块，11-机器人坐标位置监测模块，12-坐标位置处理模块，13-坐标位置信号传输模块，14-综合信息处理模块，15-显示模块，16-缺陷报警模块，17-控制模块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明：
实施例：
如附图1和附图2所示，一种用于电缆隧道作业机器人的多功能作业系统，其关键在于：该系统包括机器人作业单元1、巡检单元2、综合控制单元3和辅助作业单元4；所述综合控制单元3的控制端连接所述机器人作业单元1，所述综合控制单元3的数据采集端连接所述巡检单元2，所述综合控制单元3的辅助控制端双向连接所述辅助作业单元4。
所述机器人作业单元1用于接收所述综合控制单元3发送的作业指令并执行相应指令，同时承载所述巡检单元2和辅助作业单元4进行作业；
所述巡检单元2用于对电缆隧道里的电缆进行红外测温和视频宏观检查，获取电缆温度监测数据和视频监测数据，并将其传送至所述综合控制单元3；所述巡检单元2包括巡视信号处理模块7，该巡视信号处理模块7的温度数据采集端连接红外测温模块5，所述巡视信号处理模块7的视频数据采集端连接视频监控模块6，所述巡视信号处理模块7的输出端连接巡视信号传输模块8，所述巡视信号传输模块8的巡视信号输出端与所述综合控制单元3连接。
所述综合控制单元3用于接收所述巡检单元2发送的电缆温度监测数据和视频监测数据，并对其进行分析处理；接收所述辅助作业单元4发送的位置数据，向所述辅助作业单元4发送辅助作业指令；向所述机器人作业单元1发送作业指令；所述综合控制单元3包括综合信息处理模块14，该综合信息处理模块14的巡视信号采集端连接所述巡检单元2的巡视信号输出端，所述综合信息处理模块14的位置信息采集端与所述辅助作业单元4连接，所述综合信息处理模块14的显示端连接显示模块15，所述综合信息处理模块14的警示端连接缺陷报警模块16，所述缺陷报警模块16的输出端连接控制模块17，所述控制模块17的作业控制端连接所述机器人作业单元1，所述控制模块17的辅助控制端连接所述辅助作业单元4。
优选的，所述综合控制单元3可通过人为控制其是否向辅助作业单元4和机器人作业单元1发送指令或者发送的指令内容。
所述辅助作业单元4用于获取所述机器人作业单元1的坐标位置数据并将其传送给所述综合控制单元3，同时接收所述综合控制单元3发送的辅助作业指令；所述辅助作业单元4包括命令接收模块9，该命令接收模块9的接收端连接所述综合信息处理模块14的辅助控制端，所述命令接收模块9的辅助作业控制端连接辅助作业模块10，所述命令接收模块9的位置采集控制端连接有位置采集系统，该位置采集系统的位置信息输出端连接所述综合控制单元3。所述位置采集系统包括坐标位置处理模块12，该坐标位置处理模块12的位置采集端连接机器人坐标位置监测模块11，所述坐标位置处理模块12的输出端连接坐标位置信号传输模块13，该坐标位置信号传输模块13的输出端连接所述综合控制单元3的位置信息采集端。
优选的，所述巡检单元2与所述辅助作业单元4、所述机器人作业单元1之间的信息传输通过4G、5G等无线网络进行。
最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于电缆隧道作业机器人的多功能作业系统，其特征在于：该系统包括机器人作业单元(1)、巡检单元(2)、综合控制单元(3)和辅助作业单元(4)；其中：
所述机器人作业单元(1)用于接收所述综合控制单元(3)发送的作业指令并执行相应指令，同时承载所述巡检单元(2)和辅助作业单元(4)进行作业；
所述巡检单元(2)用于对电缆隧道里的电缆进行红外测温和视频宏观检查，获取电缆温度监测数据和视频监测数据，并将其传送至所述综合控制单元(3)；
所述综合控制单元(3)用于接收所述巡检单元(2)发送的电缆温度监测数据和视频监测数据，并对其进行分析处理；接收所述辅助作业单元(4)发送的位置数据，向所述辅助作业单元(4)发送辅助作业指令；向所述机器人作业单元(1)发送作业指令；
所述辅助作业单元(4)用于获取所述机器人作业单元(1)的坐标位置数据并将其传送给所述综合控制单元(3)，同时接收所述综合控制单元(3)发送的辅助作业指令；
所述综合控制单元(3)的控制端连接所述机器人作业单元(1)，所述综合控制单元(3)的数据采集端连接所述巡检单元(2)，所述综合控制单元(3)的辅助控制端双向连接所述辅助作业单元(4)。
2.根据权利要求1所述的一种用于电缆隧道作业机器人的多功能作业系统，其特征在于：所述巡检单元(2)包括巡视信号处理模块(7)，该巡视信号处理模块(7)的温度数据采集端连接红外测温模块(5)，所述巡视信号处理模块(7)的视频数据采集端连接视频监控模块(6)，所述巡视信号处理模块(7)的输出端连接巡视信号传输模块(8)，所述巡视信号传输模块(8)的巡视信号输出端与所述综合控制单元(3)连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于电缆隧道作业机器人的多功能作业系统，其特征在于：所述综合控制单元(3)包括综合信息处理模块(14)，该综合信息处理模块(14)的巡视信号采集端连接所述巡检单元(2)的巡视信号输出端，所述综合信息处理模块(14)的位置信息采集端与所述辅助作业单元(4)连接，所述综合信息处理模块(14)的显示端连接显示模块(15)，所述综合信息处理模块(14)的警示端连接缺陷报警模块(16)，所述缺陷报警模块(16)的输出端连接控制模块(17)，所述控制模块(17)的作业控制端连接所述机器人作业单元(1)，所述控制模块(17)的辅助控制端连接所述辅助作业单元(4)。
4.根据权利要求1所述的一种用于电缆隧道作业机器人的多功能作业系统，其特征在于：所述辅助作业单元(4)包括命令接收模块(9)，该命令接收模块(9)的接收端连接所述综合信息处理模块(14)的辅助控制端，所述命令接收模块(9)的辅助作业控制端连接辅助作业模块(10)，所述命令接收模块(9)的位置采集控制端连接有位置采集系统，该位置采集系统的位置信息输出端连接所述综合控制单元(3)。
5.根据权利要求4所述的一种用于电缆隧道作业机器人的多功能作业系统，其特征在于：所述位置采集系统包括坐标位置处理模块(12)，该坐标位置处理模块(12)的位置采集端连接机器人坐标位置监测模块(11)，所述坐标位置处理模块(12)的输出端连接坐标位置信号传输模块(13)，该坐标位置信号传输模块(13)的输出端连接所述综合控制单元(3)的位置信息采集端。
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