CN113239745A - 一种液体化工仓储库区用智慧巡检机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种液体化工仓储库区用智慧巡检机器人，所述机器人为具有报警功能车式移动机器人，其在液体化工仓储库巡回移动；所述机器人上搭载视频红外实时监控装置，构成机器视觉；所述机器人上搭载可燃气体监控报警装置，构成机器嗅觉；所述机器人上搭载声音采集装置，构成机器听觉；通过机械视觉对动火作业或明火进行检测及报警、对库区人员安全着装规范监控、对车辆超速检测；通过机器听觉对消防阀门漏水、油泵的声音的异常进行报警；通过机器嗅觉对软管站、泵站气体探测。实现机器人代替人或主要机器人巡检为主、人力巡检为辅的固定路线巡检，及时发现出现的问题，避免事故扩大化。
Description
技术领域
本发明涉及液体化工仓储库区，具体涉及一种液体化工仓储库区用智慧巡检机器人。
背景技术
对液体化工仓储库区，传统的巡检方式都是由人进行，并在每个巡检点设置签单，用于记录巡检情况；巡检耗时大，特别是极端天气，巡检效率不高；对于液体化工仓储库区来说，因其存储的是一些液体化工原料、产品，对人体有一定的危害，故而采用人工巡检具备一定劳动风险，特别是巡检人员的大劳动强度，加剧了风险的产生。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出了一种液体化工仓储库区用智慧巡检机器人，代替部分或全部人工巡检。
本发明的技术方案：
一种液体化工仓储库区用智慧巡检机器人，所述机器人为具有报警功能车式移动机器人，其在液体化工仓储库巡回移动；所述机器人上搭载视频红外实时监控装置，构成机器视觉；所述机器人上搭载可燃气体监控报警装置，构成机器嗅觉；所述机器人上搭载声音采集装置，构成机器听觉。
通过机械视觉对动火作业或明火进行检测及报警、对库区人员安全着装规范监控、对车辆超速检测。
通过机器听觉对消防阀门漏水、油泵的声音的异常进行报警。
通过机器嗅觉对软管站、泵站气体探测。
所述视频红外实时监控装置包括摄像机、摄像头，摄像机、摄像头安装在机器人上，分别与机器人的处理器连接，所述摄像机内置能够将所拍摄到的物体温度以不同的颜色深度采集的红外热成像模块。
所述机器人巡回移动，所述摄像机采集图像视频信息并传输至机器人的处理器，由机器人通过图像处理技术识别出动火作业，再由机器人下达指令至摄像机，由摄像机采集识别出的物体的不同颜色深度并传输至机器人的处理器，由机器人进行处理、分析，当温度异常即颜色异常时，机器人识别出并发出警报，即由机器视觉对动火作业或明火进行检测及报警。
所述机器人巡回移动，所述摄像机采集图像视频信息并传输至机器人的处理器，由机器人通过图像处理技术识别出库区人员，再由机器人下达指令至摄像头，由摄像头拍摄识别出的库区人员的照片或视频并传输至机器人的处理器，由机器人对其进行处理、分析并将分析结果进行保存并上传，即由机器视觉对库区人员安全着装规范监控。
所述机器人巡回移动，所述摄像机采集图像视频信息并传输至机器人的处理器，由机器人通过图像处理技术识别出车辆，再由机器人下达指令至摄像头，由摄像头拍摄识别出的车辆的视频并传输至机器人的处理器，由机器人计算车辆行进的速度，并对比设定的阈值，超过阈值的做超速异常处理，并保存照片、数据以及异常上传，即由所述机械视觉对车辆超速检测。
所述声音采集装置包括声音识别模块，声音识别模块安装在机器人上，与机器人的处理器连接，所述声音识别模块由数字式信号处理器、音频A/D雰片、存储器、NAND Flash连接构成。
所述机器人巡回移动，依次经过所有的消防阀门、油泵，由声音识别模块采集遇到的声音，并传输至机器人的处理器，由机器人进行处理、分析，并对异常声音报警，即由所述机器听觉对消防阀门漏水、油泵的声音的异常进行报警。
所述可燃气体监控报警装置包括在线式可燃气体探测器，在线式可燃气体探测器安装在机器人上，并与机器人的处理器连接。
所述机器人巡回移动，依次经过所有的软管站、泵站，由在线式可燃气体探测器对软管站、泵站周围环境中的气体进行探测并将气体数据传输至机器人的处理器，任意危险气体含量超标时，机器人发出警报并根据要求采取相应措施，即所述机器嗅觉对软管站、泵站气体探测。
所述机器人上还搭载风向实时监控装置。
所述机器人巡回移动，由风向实时监控装置感知风向并反馈至机器人的处理器；任意危险气体含量超标时，机器人基于风向传感器感知的风向，对危险气体泄漏的位置精确预判；
所述风向实时监控装置包括风向传感器，风向传感器安装在机器人上、并与机器人的处理器连接。
所述机器人内置无线通讯模块，由无线通讯模块通过无线网络与机器人控制中心，并通过机器人控制中心连接库区现有视频监控系统、库区闸口、消防系统连接；所述无线通讯模块为4G网络模块；所述机器人控制中心为一服务器系统。
所述机器人与库区现有视频监控系统联动。
所述机器人与库区闸口、消防系统联动，智能切断、自动灭火。
所述机器人控制中心与油库安全信息系统连接。
所述机器人巡回移动：获取预设的巡检配置文件，并从所述巡检配置文件中读取各个巡检点的巡检顺序、位置坐标和导航方式，所述巡检配置文件中包括至少两种不同的导航方式；获取预设的电子地图，通过定位确定机器人在所述电子地图中的起始位置坐标；控制所述机器人按照所述巡检顺序从所述起始位置坐标依次移动至各个巡检点的位置坐标，其中，在所述机器人移动至第n个巡检点的位置坐标的过程中，使用所述巡检配置文件中与第n个巡检点对应的导航方式进行导航，1≤n≤N，N为所述巡检配置文件中的巡检点总数。
所述机器人上搭载多媒体信息自主导航装置，构成导航方式；所述多媒体信息自主导航装置包括GPS导航模块，GPS导航模块安装机器人上、并与机器人的处理器连接。
考虑到本申请机器人用于液体化工仓储库区，对机器人防爆要求较高，设计所述机器人的底盘为防爆底盘，其下表面镶嵌有陶瓷片，陶瓷片的下端面固定安装有芳纶纤维止裂层，芳纶纤维止裂层的下表面均匀喷涂有聚脲涂层；所述底盘为PE高分子量聚乙烯塑形而成；所述陶瓷片为高温烧结成型的特种陶瓷；防爆效果好。
进一步考虑到静电对液体化工仓储库区的危害，所述机器人的底盘上设置有防静电装置；所述的防静电装置是在车身底盘上靠近地面的一侧安装有接地线，接地线的一端通过螺母安装在车身底盘的中部，接地线的另一端自由垂落，且接地线的自由垂落的一端距离地面的尺寸是±5mm；所述机器人的轮胎为防静电轮胎。
本发明的优点是，实现机器人代替人或主要机器人巡检为主、人力巡检为辅的固定路线巡检，及时发现出现的问题，避免事故扩大化；库区人工巡检耗时大，特别是极端天气，巡检效率不高，实现机器人精确巡检，提高巡检效率；巡检机器人初步是降低巡检人员的劳动强度、降低劳动风险，随着巡检机器人的智能化不断提高，逐步代替人工巡检，增效减员；且具备如下功能。
1）实现初步库区人员以及外来施工人员的安全规范着装管理，不规范抓拍到中控或者移动上报。
2）对明火的检测管理，抓拍实时图像，报警具体位置，并通过中控或移动应用上报。
3）对巡检路线上的可燃气体浓度检测，超过报警浓度实时报警并通过中控或移动应用上报。
4）对库区车辆行驶进行合规检测（超速、违规停车等行为），记录违规行为并抓拍，并通过中控或移动应用上报。
5）对管线连接处等容易泄露点进行巡检，分析异常情况并通过中控或移动应用上报。
6）对巡检线路上油泵的声音与系统保存的正常声音分析判断，异常进行报警。
附图说明
图1是智慧巡检机器人系统连接示意图。
图中 机器人1 视频红外实时监控装置1-1 可燃气体监控报警装置1-2 声音采集装置1-3 风向实时监控装置1-4 无线通讯模块1-5 多媒体信息自主导航装置1-6 机器人控制中心2 视频监控系统3 消防系统4 油库安全信息系统5。
具体实施方式
如图所示，一种液体化工仓储库区用智慧巡检机器人；所述机器人1具有报警功能的车式移动机器人，其于液体化工仓储库巡回移动；所述机器人1上搭载视频红外实时监控装置1-1，构成机器视觉；所述机器人1上搭载可燃气体监控报警装置1-2，构成机器嗅觉；所述机器人1上搭载声音采集装置1-3，构成机器听觉；所述视频红外实时监控装置2包括摄像机、摄像头，摄像机、摄像头安装在机器人1上，分别与机器人的处理器，所述摄像机内置能够将所拍摄到的物体温度以不同的颜色深度采集的红外热成像模块；所述声音采集装置1-3包括声音识别模块，声音识别模块安装在机器人1上，与机器人1的处理器连接，所述声音识别模块由数字式信号处理器、音频A/D雰片、存储器、NAND Flash连接构成；所述可燃气体监控报警装置1-2包括在线式可燃气体探测器，在线式可燃气体探测器安装在机器人1上，并与机器人1的处理器连接；所述机器人1上还搭载风向实时监控装置1-4；所述风向实时监控装置1-4包括风向传感器，风向传感器安装在机器人1上、并与机器人1的处理器连接；所述机器人1内置无线通讯模块1-5，由无线通讯模块1-5通过无线网络与机器人控制中心2，并通过机器人控制中心2连接库区现有视频监控系统3、库区闸口、消防系统4连接；所述无线通讯模块1-5为4G网络模块；所述机器人控制中心2为一服务器系统；所述机器人1与库区现有视频监控系统3联动；所述机器人1与库区闸口、消防系统4联动，智能切断、自动灭火；所述机器人控制中心2与油库安全信息系统5连接；所述机器人1上搭载多媒体信息自主导航装置1-6，构成导航方式；所述多媒体信息自主导航装置1-6包括GPS导航模块，GPS导航模块安装机器人1上、并与机器人1的处理器连接；所述机器人1为车式移动机器人；所述机器人1的底盘为防爆底盘，其下表面镶嵌有陶瓷片，陶瓷片的下端面固定安装有芳纶纤维止裂层，芳纶纤维止裂层的下表面均匀喷涂有聚脲涂层；所述底盘为PE高分子量聚乙烯塑形而成；所述陶瓷片为高温烧结成型的特种陶瓷；所述机器人的底盘上设置有防静电装置；所述的防静电装置是在车身底盘上靠近地面的一侧安装有接地线，接地线的一端通过螺母安装在车身底盘的中部，接地线的另一端自由垂落，且接地线的自由垂落的一端距离地面的尺寸是±5mm；所述机器人的轮胎为防静电轮胎。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种液体化工仓储库区用智慧巡检机器人，所述机器人为具有报警功能车式移动机器人，其在液体化工仓储库巡回移动；其特征在于，所述机器人上搭载视频红外实时监控装置，构成机器视觉；所述机器人上搭载可燃气体监控报警装置，构成机器嗅觉；所述机器人上搭载声音采集装置，构成机器听觉；
通过机械视觉对动火作业或明火进行检测及报警、对库区人员安全着装规范监控、对车辆超速检测；
通过机器听觉对消防阀门漏水、油泵的声音的异常进行报警；
通过机器嗅觉对软管站、泵站气体探测。
2.根据权利要求1所述的一种液体化工仓储库区用智慧巡检机器人，其特征在于，所述视频红外实时监控装置包括摄像机、摄像头，摄像机、摄像头安装在机器人上，分别与机器人的处理器连接，所述摄像机内置能够将所拍摄到的物体温度以不同的颜色深度采集的红外热成像模块；
所述机器人巡回移动，所述摄像机采集图像视频信息并传输至机器人的处理器，由机器人通过图像处理技术识别出动火作业，再由机器人下达指令至摄像机，由摄像机采集识别出的物体的不同颜色深度并传输至机器人的处理器，由机器人进行处理、分析，当温度异常即颜色异常时，机器人识别出并发出警报，即由机器视觉对动火作业或明火进行检测及报警；
所述机器人巡回移动，所述摄像机采集图像视频信息并传输至机器人的处理器，由机器人通过图像处理技术识别出库区人员，再由机器人下达指令至摄像头，由摄像头拍摄识别出的库区人员的照片或视频并传输至机器人的处理器，由机器人对其进行处理、分析并将分析结果进行保存并上传，即由机器视觉对库区人员安全着装规范监控；
所述机器人巡回移动，所述摄像机采集图像视频信息并传输至机器人的处理器，由机器人通过图像处理技术识别出车辆，再由机器人下达指令至摄像头，由摄像头拍摄识别出的车辆的视频并传输至机器人的处理器，由机器人计算车辆行进的速度，并对比设定的阈值，超过阈值的做超速异常处理，并保存照片、数据以及异常上传，即由所述机械视觉对车辆超速检测。
3.根据权利要求1所述的一种液体化工仓储库区用智慧巡检机器人，其特征在于，所述声音采集装置包括声音识别模块，声音识别模块安装在机器人上，与机器人的处理器连接，所述声音识别模块由数字式信号处理器、音频A/D雰片、存储器、NAND Flash连接构成；
所述机器人巡回移动，依次经过所有的消防阀门、油泵，由声音识别模块采集遇到的声音，并传输至机器人的处理器，由机器人进行处理、分析，并对异常声音报警，即由所述机器听觉对消防阀门漏水、油泵的声音的异常进行报警。
4.根据权利要求1所述的一种液体化工仓储库区用智慧巡检机器人，其特征在于，所述可燃气体监控报警装置包括在线式可燃气体探测器，在线式可燃气体探测器安装在机器人上，并与机器人的处理器连接；
所述机器人巡回移动，依次经过所有的软管站、泵站，由在线式可燃气体探测器对软管站、泵站周围环境中的气体进行探测并将气体数据传输至机器人的处理器，任意危险气体含量超标时，机器人发出警报并根据要求采取相应措施，即所述机器嗅觉对软管站、泵站气体探测。
5.根据权利要求1所述的一种液体化工仓储库区用智慧巡检机器人，其特征在于，所述机器人上还搭载风向实时监控装置；
所述机器人巡回移动，由风向实时监控装置感知风向并反馈至机器人的处理器；任意危险气体含量超标时，机器人基于风向传感器感知的风向，对危险气体泄漏的位置精确预判；
所述风向实时监控装置包括风向传感器，风向传感器安装在机器人上、并与机器人的处理器连接。
6.根据权利要求1所述的一种液体化工仓储库区用智慧巡检机器人，其特征在于，所述机器人内置无线通讯模块，由无线通讯模块通过无线网络与机器人控制中心，并通过机器人控制中心连接库区现有视频监控系统、库区闸口、消防系统连接；所述无线通讯模块为4G网络模块；所述机器人控制中心为一服务器系统；
所述机器人与库区现有视频监控系统联动；
所述机器人与库区闸口、消防系统联动，智能切断、自动灭火。
7.根据权利要求6所述的一种液体化工仓储库区用智慧巡检机器人，其特征在于，所述机器人控制中心与油库安全信息系统连接。
8.根据权利要求1所述的一种液体化工仓储库区用智慧巡检机器人，其特征在于，所述机器人巡回移动：获取预设的巡检配置文件，并从所述巡检配置文件中读取各个巡检点的巡检顺序、位置坐标和导航方式，所述巡检配置文件中包括至少两种不同的导航方式；获取预设的电子地图，通过定位确定机器人在所述电子地图中的起始位置坐标；控制所述机器人按照所述巡检顺序从所述起始位置坐标依次移动至各个巡检点的位置坐标，其中，在所述机器人移动至第n个巡检点的位置坐标的过程中，使用所述巡检配置文件中与第n个巡检点对应的导航方式进行导航，1≤n≤N，N为所述巡检配置文件中的巡检点总数；
所述机器人上搭载多媒体信息自主导航装置，构成导航方式；所述多媒体信息自主导航装置包括GPS导航模块，GPS导航模块安装机器人上、并与机器人的处理器连接。
9.根据权利要求1所述的一种液体化工仓储区用智慧巡检机器人，其特征在于，所述机器人的底盘为防爆底盘，其下表面镶嵌有陶瓷片，陶瓷片的下端面固定安装有芳纶纤维止裂层，芳纶纤维止裂层的下表面均匀喷涂有聚脲涂层；所述底盘为PE高分子量聚乙烯塑形而成；所述陶瓷片为高温烧结成型的特种陶瓷。
10.根据权利要求9所述的一种液体化工仓储区用智慧巡检机器人，其特征在于，所述机器人的底盘上设置有防静电装置；所述的防静电装置是在车身底盘上靠近地面的一侧安装有接地线，接地线的一端通过螺母安装在车身底盘的中部，接地线的另一端自由垂落，且接地线的自由垂落的一端距离地面的尺寸是±5mm；所述机器人的轮胎为防静电轮胎。
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- 2021-04-26 CN CN202110453045.4A patent/CN113239745A/zh active Pending
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