CN116793269B - 一种用于光纤配线机器人的智能监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于光纤配线机器人的智能监测装置，通过在配线机器人与光纤配线架之间安装具有记录配线机器人运行轨迹作用的形变监测带，因配线机器人的持续配线动作，形变监测带的长度发生相应的伸长或缩短，气压传感器监测的形变监测带内气压值处于不断波动的状态，当配线机器人的配线动作准确完成后，可得到配线机器人此次运行轨迹下形变监测带的气压变化数据，将该气压变化数据可作为标准数据，当后期配线机器人需要进行同样的配线操作时，以该数据作为对照，可有效检测出配线机器人的配线过程是否符合所需的准确度，当准确度不足时，自动触发预警模块进行警示，从而有效提高了光纤线路的正确性。

Description

一种用于光纤配线机器人的智能监测装置

技术领域

本发明涉及光纤配线监测领域，具体为一种用于光纤配线机器人的智能监测装置。

背景技术

目前机房内ODF配线架上的跳纤管理均为人工操作，而对于偏远地区或者无人值守机房，要开通一项业务，执行一次跳纤，运维人员需亲自到现场，较远的地方花费时间很多，大大增加了运维人员的工作量和成本，另外，一些保密场所、主干机房场合等，对调度的准确性要求很高，而且人员不得随便进入，所以更加迫切需要一款智能设备来代替人工操作。

如公开号为CN107656343A、CN107656343B、WO2019085289A1、CN207336882U的同族专利说明书公开了一种实现自动光纤配线的装置和方法，包括光纤配线架，所述光纤配线架中设置有光纤配线盘、极坐标机器人和前端控制器，所述前端控制器接收来自后台服务器的命令，通过极坐标机器人自动完成连接器的插拔，建立输入光纤和输出光纤之间的连接，完成所需业务的开通。本发明的有益效果在于，免人工维护全自动配线，远程控制，开通业务不需要派人亲自去现场插拔跳纤和整理跳纤线缆，只需后台操控即可。

又如公开号为CN104865665A的中国专利公开了一种具有远程控制功能的智能光纤配线系统及其控制方法，包括近端控制平台和远端光纤配线箱，所述近端控制平台通过无线或有线通信方式对远端光纤配线箱进行信号控制，其特征在于：所述近端控制平台包括光纤配线状态管理模块和近端通信模块；所述远端光纤配线箱包括移动控制单元、用户端口光纤连接座、光纤端口定位孔、机械手组件、回弹型或滑动型光纤收纳组件和光纤连接头；所述移动控制单元接受近端控制平台通过无线或有线通信方式发来的信号控制信息，用于操控所述机械手组件的夹持和移动，使得所述光纤连接头与光纤收纳组件协同连动操作，一次跳纤即完成箱内光纤与箱外光纤的断/接。本发明能够满足光纤配线装置小型化的需求。

但上述现有专利或文献中的机器人在执行配线跳纤命令过程中，因外界环境因素或自身结构故障等难以预料的因素，机器人的移位动作也容易存在不准确的情况，一旦机器人的灵活稳定运行受到影响，配线跳纤过程的准确性则难以保证，无法有效提高光纤线路的正确性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于光纤配线机器人的智能监测装置，以解决上述问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现。

一种用于光纤配线机器人的智能监测装置,包括光纤配线架、控制器、配线机器人，所述控制器和配线机器人两者安装设置在光纤配线架内部，所述控制器包括配线驱动模块、压力监测模块、数据对比库、预警模块，所述配线驱动模块用于执行控制配线机器人光纤配线命令，所述配线机器人和光纤配线架内壁之间连接有形变监测带；

所述形变监测带包括接头，所述接头有一对，且分别与配线机器人、光纤配线架连接，所述接头之间固定连接有外层套，所述外层套的内部放置有压力感应串，所述压力感应串包括气囊和导气套，所述气囊和导气套两者都设有若干个，且呈间隔分布，所述导气套分别固定连接于相邻气囊之间且二者相互连通，所述气囊和导气套的内部均填充有氮气，且气囊内部的氮气体积为其饱和膨胀状态下体积的60%-90%，所述外层套和压力感应串之间设有多个均匀分布的弹性带，所述导气套的其中一个内部固定连接有气压传感器，所述气压传感器与压力监测模块电性连接，上述用于光纤配线机器人的智能监测装置中，通过在配线机器人与光纤配线架之间安装具有记录配线机器人运行轨迹作用的形变监测带，因配线机器人的持续配线动作，形变监测带的长度发生相应的伸长或缩短，气压传感器监测的形变监测带内气压值处于不断波动的状态，当配线机器人的配线动作准确完成后，可得到配线机器人此次运行轨迹下形变监测带的气压变化数据，将该气压变化数据可作为标准数据，当后期配线机器人需要进行同样的配线操作时，以该数据作为对照，可有效检测出配线机器人的配线过程是否符合所需的准确度，当准确度不足时，自动触发预警模块进行警示，从而有效提高了光纤线路的正确性。

优选的，所述接头两两相互靠近的一端均开设有球形槽，所述球形槽的内部转动连接有滚珠，所述弹性带的两端分别与滚珠固定连接。

优选的，所述滚珠位于外层套的开口端内侧，且滚珠的直径大于球形槽的槽口口径。

优选的，所述光纤配线架的内壁开设有多个均匀分布的主安装孔，所述主安装孔的内部和接头的外端螺纹连接。

优选的，所述光纤配线架的内壁固定连接设有隔板，所述配线机器人和控制器分别位于隔板的上下两侧。

优选的，所述配线机器人包括安装于隔板上端的支杆，所述支杆靠近光纤配线架内配线盘的一端固定连接有连接轴，所述连接轴远离支杆的一端转动连接有多轴机械臂。

优选的，所述多轴机械臂上开设有多个副安装孔，所述副安装孔的内部同样和接头的外端螺纹连接。

优选的，所述配线机器人和隔板之间设有电动滑轨，所述电动滑轨包括固定安装于隔板上端的滑座和固定安装于支杆下端的导轨，所述导轨滑动连接于滑座的上端。

优选的，所述控制器还包括位置调节模块。

优选的，所述电动滑轨与位置调节模块电性连接。

一种用于光纤配线机器人的智能监测装置的使用方法为：

S1、根据配线盘上待进行光纤配线的区域，先控制配线机器人旋转移动至该区域附近，然后选取单个或多个形变监测带连接在配线机器人和相靠近的光纤配线架内壁之间；

S2、通过后台控制终端向控制器发出光纤配线指令，控制器接收到指令后向隔板发出执行相应动作的指令，随后配线机器人开始进行光纤配线过程；

S3、在配线机器人配线过程中，气压传感器实时监测形变监测带内处于变化中的气压值，并通过压力监测模块将气压传感器监测的气压值上传至数据对比库中进行保存，直至配线机器人完成所有操作命令停止移动，数据对比库中保存有此次配线机器人配线轨迹下形变监测带的气压变化数据；

S4、当配线机器人需要再次执行此配线命令时，采用同样的方式对形变监测带进行安装，在配线机器人配线过程中，当气压值与数据对比库中保存的气压变化数据存在较大不一致时，表明配线机器人配线轨迹存在错误、或不准确的可能性，此时预警模块向后台控制终端进行警示，使运维人员及时对配线盘上的光纤连接情况进行检查。

相比于现有技术而言，本发明公开了一种用于光纤配线机器人的智能监测装置，包括光纤配线架、控制器、配线机器人，三者相互结合使用发挥作用，上述用于光纤配线机器人的智能监测装置中，通过在配线机器人与光纤配线架之间安装具有记录配线机器人运行轨迹作用的形变监测带，因配线机器人的持续配线动作，形变监测带的长度发生相应的伸长或缩短，气压传感器监测的形变监测带内气压值处于不断波动的状态，当配线机器人的配线动作准确完成后，可得到配线机器人此次运行轨迹下形变监测带的气压变化数据，将该气压变化数据可作为标准数据，当后期配线机器人需要进行同样的配线操作时，以该数据作为对照，可有效检测出配线机器人的配线过程是否符合所需的准确度，当准确度不足时，自动触发预警模块进行警示，从而有效提高了光纤线路的正确性。

附图说明

图1为本发明的立体结构图；

图2为本发明的立体结构图；

图3为本发明的立体结构图；

图4为本发明第1种实施方式中形变监测带的立体图；

图5为本发明第1种实施方式中形变监测带的立体图；

图6为本发明中气囊受到弹性带挤压时的局部立体图；

图7为本发明第1种实施方式中形变监测带的初始正面结构示意图；

图8为本发明第1种实施方式中形变监测带拉伸时的正面结构示意图；

图9为本发明的配线机器人的局部立体图；

图10为本发明的系统图；

图11为本发明第3种实施方式中形变监测带的初始正面结构示意图。

1光纤配线架、101主安装孔、2控制器、3配线机器人、31支杆、32连接轴、33多轴机械臂、3301副安装孔、4电动滑轨、41滑座、42导轨、5形变监测带、51接头、52外层套、53弹性带、54气囊、55导气套、56气压传感器、57滚珠、6隔板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

一种用于光纤配线机器人的智能监测装置，请参阅图1和图2，包括安装于光纤配线架1内部的控制器2和配线机器人3，控制器2与后台控制终端连接，且其包括用于控制配线机器人3执行光纤配线命令的配线驱动模块，控制器2还包括压力监测模块、数据对比库和预警模块，配线机器人3和光纤配线架1内壁之间连接有形变监测带5。

请参阅图4和图5，形变监测带5包括一对分别与配线机器人3、光纤配线架1连接的接头51，一对接头51之间固定连接有外层套52，外层套52的内部放置有压力感应串，压力感应串包括呈间隔分布的多个气囊54和多个导气套55，多个导气套55分别固定连接于相邻气囊54之间且二者相互连通，气囊54和导气套55的内部均填充有氮气，且气囊54内部的氮气体积为其饱和膨胀状态下体积的60%-90%，导气套55采用无弹性柔性材料制成，起到连通相邻气囊54的作用，外层套52和压力感应串之间设有多个均匀分布的弹性带53，弹性带53的两端分别与一对接头51固定连接，其中一个导气套55的内部固定连接有气压传感器56，气压传感器56与压力监测模块电性连接。

如图4和图5所示，外层套52采用柔性透气材料制成，且其处于松弛状态，其内圈直径大于气囊54正常膨胀状态下的外圈之间，使得外层套52既可以适应形变监测带5的长度变化过程，同时不易对气囊54造成挤压，气囊54在弹性带53处于松弛状态时（即未使用状态）未进行形变，如图5和图7所示状态；

如图2和图3所示，当将形变监测带5连接于配线机器人3和光纤配线架1之间后，此时形变监测带5处于伸长状态，由于一对接头51之间距离增大，外层套52和弹性带53受到一定程度的拉伸，弹性带53由松弛状态变为弹性拉伸状态，对膨胀状态的气囊54具有一定的挤压作用，如图6和图8所示，弹性带53的弹性作用将多个气囊54的局部同时向内凹陷，气囊54内部气压增大，通过导气套55对相邻气囊54的连通作用，使得气压传感器56监测到多个气囊54同时产生的气压变化，其监测的气压数值相较于气囊54形变之前发生了明显的改变；

随后，随着配线机器人3不断进行配线动作，形变监测带5的长度发生持续的伸长或缩短，气压传感器56监测的气压值处于不断波动的状态，因此，当配线机器人3的配线动作完成后，可得到配线机器人3此次运行轨迹下形变监测带5的气压变化数据，若配线机器人3的配线动作准确完成，则此次形变监测带5的气压变化数据可作为标准数据，储存于数据对比库中；

当后期配线机器人3需要进行同样的配线操作时，以该数据作为对照，当形变监测带5的气压变化数据与其一致时（细微的不一致可选择性忽略），表明配线机器人3的配线操作准确进行，当形变监测带5的气压变化数据与其明显不一致时（不一致的具体体现为：二者气压数据相似度过低，超出了差别允许范围，该允许范围可由本领域技术人员根据光纤配线要求进行具体设定，例如：差别允许范围为5%，即相似度达到95%或以上视为一致，反之，相似度低于95%视为明显不一致），即在配线机器人3某一运行时刻，形变监测带5内气压值与标准数据中该时刻记录的气压值之间差值过大，超出了差别允许范围，则表明配线机器人3可能存在配线不到位的情况，此时触发预警模块进行警示，为保证光纤线路的正确性，运维人员可及时前往光纤配线架1处进行现场检查；现有技术一般是采用图像监控技术实现单一的监测功能，本申请在具体实施过程中可与现有图像监测技术相结合，即在光纤配线架1内部设置图像监测设备，使得运维人员在收到预警模块警示时，结合图像监测数据，对配线机器人3的故障情况进行初步分析和判断，提高后期的现场检测效率。

一种用于光纤配线机器人的智能监测装置的使用方法为：

S1、根据配线盘上待进行光纤配线的区域，先控制配线机器人3旋转移动至该区域附近，然后选取单个或多个形变监测带5连接在配线机器人3和相靠近的光纤配线架1内壁之间；

S2、通过后台控制终端向控制器2发出光纤配线指令，控制器2接收到指令后向隔板6发出执行相应动作的指令，随后配线机器人3开始进行光纤配线过程；

S3、在配线机器人3配线过程中，气压传感器56实时监测形变监测带5内处于变化中的气压值，并通过压力监测模块将气压传感器56监测的气压值上传至数据对比库中进行保存，直至配线机器人3完成所有操作命令停止移动，数据对比库中保存有此次配线机器人3配线轨迹下形变监测带5的气压变化数据；

S4、当配线机器人3需要再次执行此配线命令时，采用同样的方式对形变监测带5进行安装，在配线机器人3配线过程中，当气压值与数据对比库中保存的气压变化数据存在较大不一致时，表明配线机器人3配线轨迹存在错误、或不准确的可能性，此时预警模块向后台控制终端进行警示，使运维人员及时对配线盘上的光纤连接情况进行检查。

请参阅图3，光纤配线架1的内壁固定连接有隔板6，配线机器人3和控制器2分别位于隔板6的上下两侧，光纤配线架1的内壁开设有多个均匀分布的主安装孔101，主安装孔101的内部和接头51的外端螺纹连接。

请参阅图9，配线机器人3包括安装于隔板6上端的支杆31，支杆31靠近光纤配线架1内配线盘的一端固定连接有连接轴32，连接轴32远离支杆31的一端转动连接有多轴机械臂33，多轴机械臂33上开设有多个副安装孔3301，副安装孔3301的内部同样和接头51的外端螺纹连接。

通过副安装孔3301和主安装孔101二者与接头51之间的可拆卸连接方式，实现了形变监测带5的安装和拆卸，在需要使用时，对形变监测带5进行合适位置的安装，在不需要时，将形变监测带5进行拆卸，使光纤配线架1和配线机器人3进行现有技术的正常使用。

第2种实施方式：

本实施方式在实施方式1的基础上，增设了以下结构：请参阅图2和图3，配线机器人3和隔板6之间设有电动滑轨4，电动滑轨4包括固定安装于隔板6上端的滑座41和固定安装于支杆31下端的导轨42，导轨42滑动连接于滑座41的上端，控制器2还包括位置调节模块，电动滑轨4与位置调节模块电性连接。

通过电动滑轨4的设置，当配线机器人3使用完毕，或运维人员需要对配线盘进行安全检修时，可降低配线机器人3对配线盘的阻挡，可通过导轨42在滑座41上的滑动，将配线机器人3移动至一侧，使配线机器人3不易对配线盘造成阻挡。

第3种实施方式：

本实施方式在实施方式1的基础上，增设了滚珠57，采用滚珠57来代替接头51实现与弹性带53的连接：请参阅图11，一对接头51相互靠近的一端均开设有球形槽，球形槽的内部转动连接有滚珠57，弹性带53的两端分别与一对滚珠57固定连接，滚珠57位于外层套52的开口端内侧，且滚珠57的直径大于球形槽的槽口口径。

根据步骤S1的记载，形变监测带5的安装位置可根据配线机器人3的配线区域进行具体安装，如图2和图3，分别示出了其中两种安装方式（其他安装方式可由本领域技术人员根据实际情况进行其他设置），图2中：当配线机器人3的配线区域主要位于配线盘的右下侧时，可将形变监测带5安装于配线机器人3和光纤配线架1右内壁之间，图3中：当配线机器人3的配线区域主要位于配线盘的左上侧时，可将形变监测带5安装于配线机器人3和光纤配线架1上内壁之间；由图2和图3可知，形变监测带5在安装后可能处于一定的倾斜连接状态，使得外层套52与接头51连接处形成一定夹角，因此，通过具有一定旋转能力的滚珠57作为弹性带53端部的连接部位，可在外层套52与接头51连接部位发生倾斜弯曲时，降低弹性带53端部的弯曲情况，使弹性带53对气囊54的挤压变化更为准确。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于光纤配线机器人的智能监测装置，其特征在于：包括光纤配线架（1）、控制器（2）、配线机器人（3），所述控制器（2）和配线机器人（3）两者安装设置在光纤配线架（1）内部，所述控制器（2）包括配线驱动模块、压力监测模块、数据对比库、预警模块，所述配线驱动模块用于执行控制配线机器人（3）光纤配线命令，所述配线机器人（3）和光纤配线架（1）内壁之间连接有形变监测带（5）；

所述形变监测带（5）包括接头（51），所述接头（51）有一对，且分别与配线机器人（3）、光纤配线架（1）连接，所述接头（51）之间固定连接有外层套（52），所述外层套（52）的内部放置有压力感应串，所述压力感应串包括气囊（54）和导气套（55），所述气囊（54）和导气套（55）两者都设有若干个，且呈间隔分布，所述导气套（55）分别固定连接于相邻气囊（54）之间且二者相互连通，所述气囊（54）和导气套（55）的内部均填充有氮气，且气囊（54）内部的氮气体积为其饱和膨胀状态下体积的60%-90%，所述外层套（52）和压力感应串之间设有多个均匀分布的弹性带（53），所述导气套（55）的其中一个内部固定连接有气压传感器（56），所述气压传感器（56）与压力监测模块电性连接。

2.根据权利要求1所述的用于光纤配线机器人的智能监测装置，其特征在于：所述接头（51）两两相互靠近的一端均开设有球形槽，所述球形槽的内部转动连接有滚珠（57），所述弹性带（53）的两端分别与滚珠（57）固定连接。

3.根据权利要求2所述的用于光纤配线机器人的智能监测装置，其特征在于：所述滚珠（57）位于外层套（52）的开口端内侧，且滚珠（57）的直径大于球形槽的槽口口径。

4.根据权利要求1所述的用于光纤配线机器人的智能监测装置，其特征在于：所述光纤配线架（1）的内壁开设有多个均匀分布的主安装孔（101），所述主安装孔（101）的内部和接头（51）的外端螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的用于光纤配线机器人的智能监测装置，其特征在于：所述光纤配线架（1）的内壁固定连接设有隔板（6），所述配线机器人（3）和控制器（2）分别位于隔板（6）的上下两侧。

6.根据权利要求5所述的用于光纤配线机器人的智能监测装置，其特征在于：所述配线机器人（3）包括安装于隔板（6）上端的支杆（31），所述支杆（31）靠近光纤配线架（1）内配线盘的一端固定连接有连接轴（32），所述连接轴（32）远离支杆（31）的一端转动连接有多轴机械臂（33）。

7.根据权利要求6所述的用于光纤配线机器人的智能监测装置，其特征在于：所述多轴机械臂（33）上开设有多个副安装孔（3301），所述副安装孔（3301）的内部同样和接头（51）的外端螺纹连接。

8.根据权利要求7所述的用于光纤配线机器人的智能监测装置，其特征在于：所述配线机器人（3）和隔板（6）之间设有电动滑轨（4），所述电动滑轨（4）包括固定安装于隔板（6）上端的滑座（41）和固定安装于支杆（31）下端的导轨（42），所述导轨（42）滑动连接于滑座（41）的上端。

9.根据权利要求8所述的用于光纤配线机器人的智能监测装置，其特征在于：所述控制器（2）还包括位置调节模块。

10.根据权利要求9所述的用于光纤配线机器人的智能监测装置，其特征在于：所述电动滑轨（4）与位置调节模块电性连接。