CN113829363A - 一种5g基站数据中心智能巡检机器人及巡检方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种5G基站数据中心智能巡检机器人及巡检方法，包括移动底盘、摄像机构、动力机构、电源、定位系统和控制系统，移动底盘包括壳体，壳体四角位置设有万向轮，两侧中间位置分别设有主动轮，主动轮与动力机构相连，动力机构、电源及控制系统均设于壳体内部空腔，摄像机构设于壳体顶部中心，定位系统设于壳体前端，控制系统相连分别与摄像机构、动力机构及定位系统相连，本发明自动化程度高，不仅可以提高设备运维管理的工作效率，还可以提高设备运维工作的准确性。
Description
技术领域
本发明属于巡检机器人的技术领域，尤其涉及一种5G基站数据中心智能巡检机器人及巡检方法。
背景技术
随着5G通信的兴起，5G基站数据中心也得到了迅速发展，不仅规模持续增加，内部服务器的密度和集成化也不断提高。数据中心主要用来放置计算机系统或通信网络的核心设备，当前为了保证设备正常运行，防止事故的发生，各个机房装有许多配套设备，这些配套设备必须24小时处于人为监控状态，任何一种异常情况都必须值班人员及时有效地处理。否则，将对5G通信网络带来严重危害。
目前，数据中心的巡检任务主要是依靠人工进行。运维人员需在巡检时记录各种设备的运行状态，及时排除安全隐患。由于长期工作在高温、高噪音的环境下，不利于身心健康，尤其是夜间工作，容易产生疲劳，导致在机房巡检过程中还是会有很多异常信号和隐患会被疏漏。因此，设计一种5G基站数据中心智能巡检机器人，能够全天候收集基站机房环境数据和运营数据及故障信息，达到在保障基站机房安全可靠运营的基础上最大限度降低运维成本，满足环境可持续发展战略要求的同时提升基站机房智能化管理水平的目标，从而构建一个智能的现代基站机房运维技术方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种5G基站数据中心智能巡检机器人及巡检方法，通过无线网络远程控制机器人移动，利用搭载的监控摄像头和图像处理算法，实现对5G基站数据中心自动巡检，减少运维人员的工作负担。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种5G基站数据中心智能巡检机器人，其特征在于：包括移动底盘、摄像机构、动力机构、电源、定位系统和控制系统，所述移动底盘包括壳体，所述壳体四角位置设有万向轮，两侧中间位置分别设有主动轮，所述主动轮与所述动力机构相连，动力机构、电源及控制系统均设于壳体内部空腔，所述摄像机构设于壳体顶部中心，所述定位系统设于壳体前端，控制系统相连分别与摄像机构、动力机构及定位系统相连。
按上述方案，所述摄像机构包括摄像头、电动推杆和云台，所述云台安设于所述壳体顶面中心，所述电动推杆底部固定于云台顶面中心，顶部与所述摄像头相连。
按上述方案，所述动力机构为驱动器和伺服电机，驱动器分别与所述伺服电机及控制系统相连，伺服电机与所述主动轮相连。
按上述方案，所述定位系统为激光雷达，通过网线与所述控制系统相连，实现相互通信。
按上述方案，所述控制系统为工控机，安装ROS操作系统及无线网卡。
按上述方案，所述电源为充电式铝电池。
按上述方案，所述壳体由金属材质制成，内部设有支架。
一种5G基站数据中心智能巡检机器人的巡检方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1)初始建图：连接机器人无线网络，远程登录到工控机ROS系统，启动系统建图节点，激光雷达开始扫描，控制机器人行走完机房各个角落，随后保存通过激光雷达所绘制的地图；
S2)设置任务：将人工需要巡检的位置，在绘制的地图上按顺序标出，并设置拍照动作，最后设定巡检开始结束时间和巡检次数；
S3)启动巡检：巡检人员在远程上位机软件上登录发出指令，工控机启动ROS系统巡检节点，机器人按照设定动作开始巡检；
S4)数据处理：将监控摄像头拍摄到的照片进行图像处理，得到服务器运行状态，在上位机端反馈给远端运维人员，若数据中心环境无变化，步骤S1、S2不需要重复操作，直接开始步骤S3。
按上述方案，步骤S2中所述设置拍照动作是根据服务器机柜高度和宽度，调整电动推杆长度。
按上述方案，步骤S4中所述照片包含服务器指示灯信息，通过所述图像处理识别出服务器指示灯实际颜色，亮灭状态，通过与数据库中数据对比，得到服务器运行状态信息。
本发明的有益效果是：提出一种5G基站数据中心智能巡检机器人及巡检方法，通过安装在移动底盘系统上的监控摄像头，自动获取服务器指示灯照片，通过图像处理算法得到服务器运行状态，并推送给运维人员，实现了5G基站数据中心的自动化运维，提高基站运维效率，降低运维成本，极大的推动了5G通信行业的发展。
附图说明
图1为本发明一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
如图1所示，一种5G基站数据中心智能巡检机器人，包括移动底盘、摄像机构、动力机构、电源、定位系统和控制系统，移动底盘包括壳体1，壳体四角位置设有万向轮2，两侧中间位置分别设有主动轮3，主动轮与动力机构相连，动力机构、电源及控制系统均设于壳体内部空腔，摄像机构设于壳体顶部中心，定位系统设于壳体前端，控制系统相连分别与摄像机构、动力机构及定位系统相连。
壳体由高强度金属材质制成，能够抵抗意外情况撞击，为长方体结构，内部设有支架，用于固定移动底盘内的其他设备。
控制系统为工控机4，为巡检机器人控制中心，安装有ROS操作系统，且有两个RJ-45接口，一个无线网卡，能够接收和发射无线网络。
摄像机构包括摄像头5、电动推杆6和云台7，云台安设于壳体顶面中心，电动推杆底部固定于云台顶面中心，顶部与摄像头相连。云台能够在水平方向360度旋转，垂直方向90度转动，且转动速度可通过工控机控制；电动推杆最长高度为1.5米，伸缩速度可通过工控机控制；监控摄像头分辨率为1920*1080，通过网线与工控机相连，能够将拍摄到的画面和视频稳定传输到工控机处理。
动力机构为驱动器8和伺服电机9，驱动器分别与伺服电机及控制系统相连，伺服电机与主动轮相连。驱动器接收来自工控机的指令，驱动两个伺服电机运动，伺服电机接收驱动器编码，以特定速度和方向旋转，主动轮固定于伺服电机转轴上，随伺服电机转轴旋转。
定位系统为激光雷达10，用于机器人扫描环境，通过网线与工控机相连，实现相互通信，采集环境地图，并确认机器人位置。
电源为充电式铝电池11，为机器人提供电力供应，能够输出12V，24V，48V常见电压，且带有充放电保护功能。
一种5G基站数据中心智能巡检机器人的巡检方法，包括如下步骤：
S1)初始建图：连接机器人无线网络，远程登录到工控机ROS系统，启动系统建图节点，激光雷达开始扫描，控制机器人行走完机房各个角落，随后保存通过激光雷达所绘制的地图；
S2)设置任务：将人工需要巡检的位置，在绘制的地图上按顺序标出，并设置拍照动作，最后设定巡检开始结束时间和巡检次数；
S3)启动巡检：巡检人员在远程上位机软件上登录发出指令，工控机启动ROS系统巡检节点，机器人按照设定动作开始巡检；
S4)数据处理：将监控摄像头拍摄到的照片进行图像处理，得到服务器运行状态，在上位机端反馈给远端运维人员，若数据中心环境无变化，步骤S1、S2不需要重复操作，直接开始步骤S3。
步骤S1中需要机器人尽可能到达数据中心各个位置，这样绘制的地图才能更加准确。
步骤S2中设置拍照动作是根据服务器机柜高度和宽度，调整电动推杆长度，使监控摄像头拍照更清晰。
步骤S4中照片包含服务器指示灯信息，通过图像处理识别出服务器指示灯实际颜色，亮灭状态，通过与数据库中数据对比，得到服务器运行状态信息。
以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种5G基站数据中心智能巡检机器人，其特征在于：包括移动底盘、摄像机构、动力机构、电源、定位系统和控制系统，所述移动底盘包括壳体，所述壳体四角位置设有万向轮，两侧中间位置分别设有主动轮，所述主动轮与所述动力机构相连，动力机构、电源及控制系统均设于壳体内部空腔，所述摄像机构设于壳体顶部中心，所述定位系统设于壳体前端，控制系统相连分别与摄像机构、动力机构及定位系统相连。
2.根据权利要求1所述的一种5G基站数据中心智能巡检机器人，其特征在于，所述摄像机构包括摄像头、电动推杆和云台，所述云台安设于所述壳体顶面中心，所述电动推杆底部固定于云台顶面中心，顶部与所述摄像头相连。
3.根据权利要求1或2所述的一种5G基站数据中心智能巡检机器人，其特征在于，所述动力机构为驱动器和伺服电机，驱动器分别与所述伺服电机及控制系统相连，伺服电机与所述主动轮相连。
4.根据权利要求3所述的一种5G基站数据中心智能巡检机器人，其特征在于，所述定位系统为激光雷达，通过网线与所述控制系统相连，实现相互通信。
5.根据权利要求1或4所述的一种5G基站数据中心智能巡检机器人，其特征在于，所述控制系统为工控机，安装ROS操作系统及无线网卡。
6.根据权利要求5所述的一种5G基站数据中心智能巡检机器人，其特征在于，所述电源为充电式铝电池。
7.根据权利要求1或6所述的一种5G基站数据中心智能巡检机器人，其特征在于，所述壳体由金属材质制成，内部设有支架。
8.一种5G基站数据中心智能巡检机器人的巡检方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1)初始建图：连接机器人无线网络，远程登录到工控机ROS系统，启动系统建图节点，激光雷达开始扫描，控制机器人行走完机房各个角落，随后保存通过激光雷达所绘制的地图；
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S4)数据处理：将监控摄像头拍摄到的照片进行图像处理，得到服务器运行状态，在上位机端反馈给远端运维人员，若数据中心环境无变化，步骤S1、S2不需要重复操作，直接开始步骤S3。
9.根据权利要求8所述的一种5G基站数据中心智能巡检机器人的巡检方法，其特征在于，步骤S2中所述设置拍照动作是根据服务器机柜高度和宽度，调整电动推杆长度。
10.根据权利要求9所述的一种5G基站数据中心智能巡检机器人的巡检方法，其特征在于，步骤S4中所述照片包含服务器指示灯信息，通过所述图像处理识别出服务器指示灯实际颜色，亮灭状态，通过与数据库中数据对比，得到服务器运行状态信息。
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