CN201903661U - 巡线机器人用传感装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种巡线机器人用的传感器,包括:灰度传感器,由用于发射信号的高亮发射管和用于接收信号的灰度接收管组成;电压比较电路,用于将接收信号与发射信号进行比较,且当比较值超出阈值时输出一个有效信号;微处理器,用于对灰度接收管的接收信号进行A/D转换,进而输出数字灰度信号;所述灰度传感器分别连接电压比较电路和微处理器,所述灰度传感器和电压比较电路构成一路灰度检测单元。本实用新型的巡线机器人用传感装置设有一路以上的灰度检测单元,识别障碍效果好,高亮白光管抗干扰能力强,灵敏度可以单独调节以适应不同的工程场合,该传感装置同时还具有防碰撞开关电路,可应用于机器人/小车等防碰撞检测的领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种巡线机器人用的传感器,属于电力线路探测领域。
背景技术
采用高压/超高压/特高压( high - voltage / extrahigh - voltage /ultra high - voltage, 缩写为HV /EHV /UHV)架空电力线是长距离输配电的主要方式。电力线及杆塔附件长期暴露在野外,因受到持续的机械张力、材料老化的影响而产生断股、磨损、腐蚀等损伤,如不及时修复更换,原本微小的破损和缺陷就可能扩大,最终导致严重事故,造成大面积的停电和巨大的经济损失。因此输电线路巡检是保证电力系统安全运行的一项基础工作,目的就在于掌握线路运行状况及其周围环境的变化、发现线路设备的缺陷及线路安全的隐患。电力公司要定期对线路设备巡检,及时发现早期损伤和缺陷并加以评估,然后根据缺陷的轻重缓急,以合理的费用和正确的优先顺序,安排必要的维护和修复,从而保证电力设施工作寿命最大化,确保供电可靠性和电网运行安全。另一方面,高压/超高压/特高压线路往往需要穿越各种复杂的地理环境,如经过大面积大型水库、湖泊和崇山峻岭等,
这些都给电力输电线路的巡检带来极大困难。
传统的电力输电线路的巡检主要采用两种方法,即地面人工目测法和直升飞机航测法。前者的巡检精度低,劳动强度大,且存在巡检盲区;后者则存在飞行安全隐患且巡线费用昂贵。
随着机器人技术的发展,巡线机器人可以克服上述技术手段的各种缺陷,因此,巡线机器人已成为特种机器人领域的一个研究热点。巡线机器人总体上可分为机械部分、传感器部分和控制部分,由于电力线路上存在防震锤、耐张线夹、悬垂线夹、跳线和转弯等多种障碍,要求巡线机器人能及时探测并灵活跨越,而现有的巡线传感器尚达不到要求。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种识别效果好、抗干扰能力强的巡线机器人用传感装置。
一种巡线机器人用传感装置,包括:
灰度传感器,由用于发射信号的高亮发射管和用于接收信号的灰度接收管组成;
电压比较电路,用于将接收信号与发射信号进行比较,且当比较值超出阈值时输出一个有效信号;
微处理器,用于对灰度接收管的接收信号进行A/D转换,进而输出数字灰度信号;
所述灰度传感器分别连接电压比较电路和微处理器,所述灰度传感器和电压比较电路构成一路灰度检测单元。
优选地,所述的灰度检测单元为二路以上。
优选地,所述的灰度检测单元共八路。
优选地,其还包括防碰撞开关电路。
再优选地,所述的防碰撞开关电路由两个轻触开关并联而成,该并联电路与接入电压之间设有上拉电阻。上拉电阻是为了确保防碰撞开关在碰撞时状态确定。
优选地,所述的电压比较电路包括集成电压比较器和电位器,集成电压比较器分别与电位器和灰度接收管连接。
再优选地,所述的集成电压比较器采用LM339芯片,该芯片的输出引脚连接5.1K的上拉电阻。
本实用新型的巡线机器人用传感装置设有一路以上的灰度检测单元,识别障碍效果好,高亮白光管抗干扰能力强,灵敏度可以单独调节以适应不同的工程场合,该传感装置同时还具有防碰撞开关电路,可应用于机器人/小车等防碰撞检测的领域。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图。
图2是本实用新型的工作流程图。
图3是本实用新型集成电压比较器的电路图。
图4是本实用新型上拉电阻的电路图。
图5是本实用新型一路灰度检测单元的电路图。
图6是本实用新型防碰撞开关电路的电路图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明,但本实用新型的保护范围并不限于此。
参照图1,一种巡线机器人用传感装置,包括:灰度传感器,由用于发射信号的高亮发射管和用于接收信号的灰度接收管组成;电压比较电路,用于将接收信号与发射信号进行比较,且当比较值超出阈值时输出一个有效信号;微处理器,用于对灰度接收管的接收信号进行A/D转换,进而输出数字灰度信号;所述灰度传感器分别连接电压比较电路和微处理器。
参照图6,所述传感装置还包括一个防碰撞开关电路,所述的防碰撞开关电路由两个轻触开关H1、H2并联而成,该并联电路与接入电压之间设有5.1K的上拉电阻R33;
参照图5,所述灰度传感器和电压比较电路构成一路灰度检测单元。所述的灰度检测单元共八路。图5中,T1为高亮发射管,D1为灰度接收管。为了降低功耗和有效保护传感器,传感器的限流电阻R9、R17均采用1K的电阻。需要注意的是,灰度传感器的接收头D1是工作在反向状态的,即D1管子的负极应焊接在电源VCC处。
所述的电压比较电路包括集成电压比较器和电位器,集成电压比较器分别与电位器和灰度接收管连接。参照图3和图4,所述的集成电压比较器采用LM339芯片,该芯片的输出引脚连接5.1K的上拉电阻。
参照图2,本实用新型的工作流程是:防碰撞开关检测到碰撞后,则I/O输出一个有效信号,反之则输出一个无效信号;高亮发射管发射信号后,被灰度接收管接收信号,再进行信号比较,当差值达到阈值时,则I/O输出一个有效信号,反之则输出一个无效信号;接收到的信号经微处理器进行模数转换,经串口输出数字灰度值给外部主机。
Claims (7)
1.一种巡线机器人用传感装置,其特征在于包括:
灰度传感器,由用于发射信号的高亮发射管和用于接收信号的灰度接收管组成;
电压比较电路,用于将接收信号与发射信号进行比较,且当比较值超出阈值时输出一个有效信号;
微处理器,用于对灰度接收管的接收信号进行A/D转换,进而输出数字灰度信号;
所述灰度传感器分别连接电压比较电路和微处理器,所述灰度传感器和电压比较电路构成一路灰度检测单元。
2.根据权利要求1所述的巡线机器人用传感装置,其特征在于所述的灰度检测单元为二路以上。
3.根据权利要求1所述的巡线机器人用传感装置,其特征在于所述的灰度检测单元共八路。
4.根据权利要求1-3之一所述的巡线机器人用传感装置,其特征在于其还包括防碰撞开关电路。
5.根据权利要求4所述的巡线机器人用传感装置,其特征在于所述的防碰撞开关电路由两个轻触开关并联而成,该并联电路与接入电压之间设有上拉电阻。
6.根据权利要求1所述的巡线机器人用传感装置,其特征在于所述的电压比较电路包括集成电压比较器和电位器,集成电压比较器分别与电位器和灰度接收管连接。
7.根据权利要求6所述的巡线机器人用传感装置,其特征在于所述的集成电压比较器采用LM339芯片,该芯片的输出引脚连接5.1K的上拉电阻。
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