CN201544224U - 红外无线热像巡检机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种红外无线热像巡检机器人，包括机体，机体上设有红外热像摄像头，红外热像摄像头拍摄的红外热像信号输入给线上无线图像发射模块，无线图像接收模块接收所述线上无线图像发射模块发射的红外热像信号，图像采集模块采集该信号并输入给图像处理单元进行处理。红外热像摄像头通过二自由度转动机构悬挂，实现线路的全方位检测，能在一次线上行走过程中，通过无线红外热像系统对线路上的导线、金具、杆塔、绝缘子等进行巡检。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种输电线路巡检机器人，尤其涉及一种红外无线热像巡检机器人。
背景技术
高压输电线路是现代工业社会和人民生活的生命线，其输送电能的长距离特性和所处的野外复杂环境容易导致导线、金具、线夹和绝缘子串等构成设备损坏。需要人们及时发现和修复，否则在持续的交变机械载荷、电器闪落、材料老化和自然灾害等因素的综合作用下将造成较为严重的停电事故和人身生命安全隐患，从而影响国民经济的正常运行，甚至带来巨大的经济损失。因此，对输电线路上的导线、金具、绝缘子等电气设备元件进行早期故障和安全隐患监测和修复，将事故隐患消除在萌芽状态，对确保电力线路的安全运行具有十分重要的意义。
目前，常用的巡线方法有：望远镜巡线法、直升机巡线法、人员上线观察法等。这些方法劳动强度大、巡线费用高、对气候条件要求严格，而且存在巡线“盲区”、安全隐患等缺陷。
现有技术中，通过机器人巡线，具有近距离全方位观测、检测精度高、不存在巡检盲区、费用较低，大大节省了劳动力等优点。
现有技术中的巡线机器人至少存在以下缺点：
仅仅能够对地线表面的几何损伤进行探测，无法通过一次线上行走观测到整个线路的杆塔、金具、导线、绝缘子等的运行情况。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种能通过一次线上行走对线路上的导线、金具、杆塔、绝缘子等进行巡检的可视化红外无线热像巡检机器人。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
本实用新型的红外无线热像巡检机器人，包括机体，所述机体上设有红外热像摄像头，还包括线上无线图像发射模块、线下无线接收仪，所述线下无线接收仪包括无线图像接收模块、图像采集模块、图像处理单元；
所述红外热像摄像头拍摄的红外热像信号输入给所述线上无线图像发射模块，所述无线图像接收模块接收所述线上无线图像发射模块发射的红外热像信号，所述图像采集模块采集所述红外热像信号并输入给所述图像处理单元。
由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型所述的红外无线热像巡检机器人，由于机体上设有红外热像摄像头，红外热像摄像头拍摄的红外热像信号输入给线上无线图像发射模块，无线图像接收模块接收所述线上无线图像发射模块发射的红外热像信号，图像采集模块采集该信号并输入给图像处理单元进行处理，能在一次线上行走过程中，通过无线红外热像系统对线路上的导线、金具、杆塔、绝缘子等进行巡检。
附图说明
图1为本实用新型红外无线热像巡检机器人的立面结构示意图；
图2为本实用新型红外无线热像巡检机器人的侧面剖视结构示意图；
图3本实用新型红外无线热像巡检机器人的电气系统框图；
图4本实用新型中驱动电机的组合控制原理图。
具体实施方式
本实用新型的红外无线热像巡检机器人，其较佳的具体实施方式如图1、图2所示，包括机体1，机体1上设有红外热像摄像头4，红外热像摄像头4可以通过固定框3、支架2等悬挂在机体1上。
具体红外热像摄像头4可以通过转动机构悬挂于机体的下方，转动机构设有旋转驱动电机，转动机构可以包括相互垂直的二自由度转动机构，具体包括水平旋转固定座8、水平旋转台9、垂直旋转固定座、垂直旋转台11、水平旋转驱动电机、垂直旋转驱动电机等。其中：
水平旋转固定座8固定在机体1的下方或前端，水平旋转台9与水平旋转固定座8之间通过竖向转动轴7连接。竖向转动轴7的一端与水平旋转台9固定连接，另一端与水平旋转驱动电机连接；
垂直旋转固定座固定在水平旋转台10上，垂直旋转固定座与水平旋转台10也可以直接设为一体，垂直旋转台11与垂直旋转固定座(或水平旋转台10)之间通过横向转动轴10连接。横向转动轴10与垂直旋转台11固定连接，横向转动轴10的一端与垂直旋转驱动电机连接；
红外热像摄像头4固定在垂直旋转台上。红外热像摄像头可以为红外热像CCD摄像头，也可以为其它的红外热像摄像头。
水平旋转驱动电机和垂直旋转驱动电机可以分别通过蜗杆-蜗轮传动装置6与竖向转动轴7和横向转动轴10连接，也可以通过其它的传动装置连接。
如图3、图4所示，本实用新型的红外无线热像巡检机器人，包括线上无线图像发射模块、线下无线接收仪，线下无线接收仪包括无线图像接收模块、图像采集模块、图像处理单元；
红外热像摄像头拍摄的红外热像信号输入给线上无线图像发射模块，无线图像接收模块接收线上无线图像发射模块发射的红外热像信号，图像采集模块采集红外热像信号并输入给图像处理单元处理。具体图像处理单元可以包括嵌入式主板，嵌入式主板连接有以下一项或多项装置：存储硬盘、液晶显示装置、触摸屏、键盘等。
旋转驱动电机设有光电编码器，旋转驱动电机连接有控制单元，控制单元向旋转驱动电机发送控制信号，光电编码器将检测到的旋转驱动电机的位置和速度信号反馈给控制单元。
控制单元连接有线上无线通信模块，并通过该模块与线下无线接收仪交互信息，实现对红外热像摄像头位姿的控制。具体可以是线下无线接收仪包括线下无线控制板，线下无线控制板连接有无线通信模块，并通过该模块与线上无线通信模块交互信息。控制单元可以为单片机等。
本实用新型在原有地线巡检机器人的基础上，将地线巡检和线路巡检结合起来，检测对象从原来的地线表面探伤到整个线路包括地线、导线、金具、杆塔和绝缘子等，检测传感器由原来的可见光CCD到红外热像CCD，通过红外热像CCD利用无线数据传输方式将地线、导线、金具、杆塔和绝缘子等红外图像温度信息，传送到远端的接收设备上，设计了新车体结构并提出了多电机多MCU的控制方法。通过一定的控制方法保证了小角度视角的红外热像CCD能够探测到整个线路，近而达到巡检目的。
本实用新型中的二自由度转动机构用来实现悬吊红外热像CCD的远距离探测，包括远处的杆塔、金具和导线等，主要是通过双自由度旋转实现线路的全方位检测。当水平旋转驱动电机转动时，通过蜗杆-蜗轮传动，使转动支架绕水平旋转，从而带动垂直旋转台及其上连接的红外摄像头一起转动，观察车体前方、后方塔架及下方导线。当垂直旋转驱动电机转动时，通过蜗杆-蜗轮传动，驱动垂直旋转台旋转，则可观察地线两侧导线。
本实用新型中，红外无线热像巡检机器人的线下无线接收仪包括单路图像接收机、图像采集卡、嵌入式主板、线下无线控制板、无线通信模块、键盘、显示屏、功能按钮开关、电源模块等。图像接收机通过天线接收线上行走机构图像发射机发出的红外热像CCD拍摄的关于线路的温度图像，经图像采集卡处理后，传输给嵌入式主板，嵌入式主板对接收到的图像进行处理，将处理结果通过显示屏显示出来，并保存在硬盘中；监控人员通过显示屏观察高压输电线路的温度图像情况，通过键盘输入控制线上行走检测仪动作的指令，线下无线控制板通过无线通信模块将控制指令以无线方式发送给线上行走车体上的控制电路板，线上行走车体上控制驱动电机旋转，带动线上行走车体在高压输电线路上行走。线上行走车体电气控制部分和线下图像接收控制部分均由各自的电池供电，线上和线下之间的通信由各自的两根图像发射机天线和无线通信天线进行接收和发射控制信号、传感器反馈信号及图像信号。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种红外无线热像巡检机器人，包括机体，其特征在于，所述机体上设有红外热像摄像头，还包括线上无线图像发射模块、线下无线接收仪，所述线下无线接收仪包括无线图像接收模块、图像采集模块、图像处理单元；
所述红外热像摄像头拍摄的红外热像信号输入给所述线上无线图像发射模块，所述无线图像接收模块接收所述线上无线图像发射模块发射的红外热像信号，所述图像采集模块采集所述红外热像信号并输入给所述图像处理单元。
2.根据权利要求1所述的红外无线热像巡检机器人，其特征在于，所述红外热像摄像头通过转动机构悬挂于所述机体上，所述转动机构设有旋转驱动电机，所述旋转驱动电机设有光电编码器，所述旋转驱动电机连接有控制单元；
所述控制单元向所述旋转驱动电机发送控制信号，所述光电编码器将检测到的旋转驱动电机的位置和速度信号反馈给所述控制单元；
所述控制单元连接有线上无线通信模块，并通过该模块与所述线下无线接收仪交互信息。
3.根据权利要求2所述的红外无线热像巡检机器人，其特征在于，所述线下无线接收仪包括线下无线控制板，所述线下无线控制板连接有无线通信模块，并通过该模块与所述线上无线通信模块交互信息。
4.根据权利要求2所述的红外无线热像巡检机器人，其特征在于，所述控制单元为单片机。
5.根据权利要求1所述的红外无线热像巡检机器人，其特征在于，所述图像处理单元包括嵌入式主板，所述嵌入式主板连接有以下一项或多项装置：存储硬盘、液晶显示装置、触摸屏、键盘。
6.根据权利要求2所述的红外无线热像巡检机器人，其特征在于，所述转动机构包括相互垂直的二自由度转动机构，具体包括水平旋转固定座、水平旋转台、垂直旋转固定座、垂直旋转台，所述旋转驱动电机包括水平旋转驱动电机和垂直旋转驱动电机；
所述水平旋转固定座固定在所述机体的下方或前端，所述水平旋转台与水平旋转固定座之间通过竖向转动轴连接；
所述竖向转动轴的一端与所述水平旋转台固定连接，另一端与所述水平旋转驱动电机连接；
所述垂直旋转固定座固定在所述水平旋转台上，所述垂直旋转台与所述垂直旋转固定座之间通过横向转动轴连接；
所述横向转动轴与所述垂直旋转台固定连接，所述横向转动轴的一端与所述垂直旋转驱动电机连接；
所述红外热像摄像头固定在所述垂直旋转台上。
7.根据权利要求6所述的红外无线热像巡检机器人，其特征在于，所述水平旋转驱动电机和垂直旋转驱动电机分别通过蜗杆-蜗轮传动装置与所述竖向转动轴和横向转动轴连接。
8.根据权利要求1所述的红外无线热像巡检机器人，其特征在于，所述红外热像摄像头为红外热像CCD摄像头。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009202229429U CN201544224U (zh) | 2009-09-17 | 2009-09-17 | 红外无线热像巡检机器人 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201544224U true CN201544224U (zh) | 2010-08-11 |
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| CN2009202229429U Expired - Fee Related CN201544224U (zh) | 2009-09-17 | 2009-09-17 | 红外无线热像巡检机器人 |
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| CN (1) | CN201544224U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103662110A (zh) * | 2013-11-25 | 2014-03-26 | 杭州电子科技大学 | 一种空间合作目标运动再现的跨尺度控制实验台 |
| CN104410796A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-03-11 | 张家恺 | 一种摄影机器人及其使用方法 |
| CN105071295A (zh) * | 2015-09-07 | 2015-11-18 | 李烨 | 无人机悬挂走行装置 |
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2009
- 2009-09-17 CN CN2009202229429U patent/CN201544224U/zh not_active Expired - Fee Related
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