CN205992155U - 变电站巡检机器人本体分布式控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变电站巡检机器人本体分布式控制系统，包括：机器人本体服务模块、机器人本体控制模块、定位导航模块和检测数据采集模块；所述机器人本体服务模块与机器人本体控制模块、定位导航模块和检测数据采集模块分别连接,并通过以太网、串口或CAN总线的方式进行数据通信。本实用新型有益效果：通过多个工控机实现机器人本体的分布式控制，使机器人巡检方案的执行具有更高的独立性和完整性，增加用于存储变电站监测数据的检测数据采集模块，解决变电站设备检测数据的丢失问题。

Description

变电站巡检机器人本体分布式控制系统

技术领域

本实用新型涉及变电站设备巡检技术领域，尤其涉及一种变电站巡检机器人本体分布式控制系统。

背景技术

目前变电站巡检机器人已经广泛应用于国内变电站的设备巡检工作中，变电站巡检机器人的相关技术正在不断的发展。现有变电站巡检机器人及巡检系统存在以下不足：

(1)巡检机器人本体上只有一台工控机完成机器人本体的控制操作、数据采集操作，然而如同激光导航技术的应用，激光导航数据的配准计算对工控机的性能要求高，因此一台工控机的处理能力已经不能变电站巡检机器人本体操作的需求。

(2)现有巡检系统的检测数据存储在监控中心服务器的数据库中，巡检机器人本体不存储检测数据，因此在巡检机器人执行巡检方案过程中，如果与监控中心服务器断开连接或者监控中心服务器的上位机程序由于误操作等原因异常退出，巡检机器人仍然会继续执行巡检方案，但是检测数据无法通过网络保存到监控中心服务器的数据库中，导致巡检机器人的检测数据丢失。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提出了变电站巡检机器人本体分布式控制系统，该系统在变电站巡检机器人本体上引入多台工控机，各工控机之间通过分布式系统协同控制。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种变电站巡检机器人本体分布式控制系统，包括：机器人本体服务模块、机器人本体控制模块、定位导航模块和检测数据采集模块；所述机器人本体服务模块与机器人本体控制模块、定位导航模块和检测数据采集模块分别连接,并通过以太网、串口或CAN总线的方式进行数据通信。

所述机器人本体服务模块包括第一工控机和第一硬盘；所述第一工控机采用嵌入式工业控制计算机，所述第一硬盘通过SATA接口与所述工控机通信，所述机器人本体服务模块与外部系统通信。

所述机器人本体控制模块包括第二工控机、第二硬盘、云台单元、驱动单元和电源单元；所述第二硬盘、云台单元、驱动单元和电源单元分别于第二工控机连接。

所述云台单元通过RS485接口与第二工控机通信，驱动单元和电源单元分别通过RS232接口与第二工控机通信。

所述定位导航模块包括第三工控机、第三硬盘、磁导航单元、RFID阅读器、编码器、GPS传感器和激光传感器；所述三硬盘、磁导航单元、RFID阅读器、编码器、GPS传感器和激光传感器分别与第三工控机连接。

所述磁导航单元、RFID阅读器、编码器和GPS传感器分别通过RS232接口与第三工控机通信；所述激光传感器通过以太网接口与第三工控机通信。

所述检测数据采集模块包括第四工控机、第四硬盘、高清网络摄像机和红外热像仪；所述第四硬盘、高清网络摄像机和红外热像仪分别与第四工控机通信。

所述高清网络摄像机和红外热像仪分别通过以太网接口与第四工控机通信。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型能够提高机器人整体性能，具有更好的可扩展性，通过多个工控机实现机器人本体的分布式控制，使机器人巡检方案的执行具有更高的独立性和完整性，增加用于存储变电站监测数据的检测数据采集模块，解决变电站设备检测数据的丢失问题。

附图说明

图1为本实用新型变电站巡检机器人本体分布式控制系统结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明：

一种变电站巡检机器人本体分布式控制系统，包括：机器人本体服务模块、机器人本体控制模块、定位导航模块和检测数据采集模块；所述机器人本体服务模块与机器人本体控制模块、定位导航模块和检测数据采集模块分别连接,并通过以太网、串口或CAN总线的方式进行数据通信。

机器人本体服务模块用于控制机器人本体控制模块、定位导航模块以及检测数据采集模块之间的协同操作，并存储巡检机器人的巡检配置方案。

机器人本体服务模块包括第一工控机和第一硬盘；第一工控机采用嵌入式工业控制计算机，第一硬盘通过SATA接口与所述工控机通信，所述机器人本体服务模块与外部系统通信。机器人本体服务模块作为变电站巡检机器人本体与外部系统交互的唯一系统。

机器人本体控制模块用于控制巡检机器人本体的云台、驱动及电源设备，同时存储巡检机器人本体各设备的状态信息；机器人本体控制模块包括第二工控机、第二硬盘、云台单元、驱动单元和电源单元；第二硬盘、云台单元、驱动单元和电源单元分别于第二工控机连接。

云台单元包括云台控制模块和云台设备，云台控制模块通过RS485接口与第二工控机通信；驱动单元包括驱动控制器和两台伺服电机；电源单元包括输入电源和输出电源；驱动单元和电源单元通过RS232接口与第二工控机通信。

定位导航模块用于存储并处理变电站巡检机器人的定位导航数据；用于为所述机器人本体服务模块提供磁导航、GPS导航、激光导航以及定位导航数据采集服务。

定位导航模块包括第三工控机、第三硬盘、磁导航单元、RFID阅读器、编码器、GPS传感器和激光传感器；第三硬盘、磁导航单元、RFID阅读器、编码器、GPS传感器和激光传感器分别与第三工控机连接。磁导航单元、RFID阅读器、编码器和GPS传感器分别通过RS232接口与第三工控机通信；激光传感器通过以太网接口与第三工控机通信。

检测数据采集模块用于采集并存储变电站设备的高清图片数据、红外热数据以及设备监测数据，用于为所述机器人本体服务模块提供检测数据采集服务。因为所述检测数据采集模块存储变电站设备检测数据，所以使得检测数据丢失的问题得以解决。

检测数据采集模块包括第四工控机、第四硬盘、高清网络摄像机和红外热像仪；第四硬盘、高清网络摄像机和红外热像仪分别与第四工控机通信。高清网络摄像机和红外热像仪分别通过以太网接口与第四工控机通信。

上面提到的工控机均采用嵌入式工业控制计算机，内装Linux操作系统，硬盘通过SATA接口与工控机通信。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种变电站巡检机器人本体分布式控制系统，其特征是，包括：机器人本体服务模块、机器人本体控制模块、定位导航模块和检测数据采集模块；所述机器人本体服务模块与机器人本体控制模块、定位导航模块和检测数据采集模块分别连接,并通过以太网、串口或CAN总线的方式进行数据通信。

2.如权利要求1所述的一种变电站巡检机器人本体分布式控制系统，其特征是，所述机器人本体服务模块包括第一工控机和第一硬盘；所述第一工控机采用嵌入式工业控制计算机，所述第一硬盘通过SATA接口与所述工控机通信，所述机器人本体服务模块与外部系统通信。

3.如权利要求1所述的一种变电站巡检机器人本体分布式控制系统，其特征是，所述机器人本体控制模块包括第二工控机、第二硬盘、云台单元、驱动单元和电源单元；所述第二硬盘、云台单元、驱动单元和电源单元分别于第二工控机连接。

4.如权利要求3所述的一种变电站巡检机器人本体分布式控制系统，其特征是，所述云台单元通过RS485接口与第二工控机通信，驱动单元和电源单元分别通过RS232接口与第二工控机通信。

5.如权利要求1所述的一种变电站巡检机器人本体分布式控制系统，其特征是，所述定位导航模块包括第三工控机、第三硬盘、磁导航单元、RFID阅读器、编码器、GPS传感器和激光传感器；所述三硬盘、磁导航单元、RFID阅读器、编码器、GPS传感器和激光传感器分别与第三工控机连接。

6.如权利要求5所述的一种变电站巡检机器人本体分布式控制系统，其特征是，所述磁导航单元、RFID阅读器、编码器和GPS传感器分别通过RS232接口与第三工控机通信；所述激光传感器通过以太网接口与第三工控机通信。

7.如权利要求1所述的一种变电站巡检机器人本体分布式控制系统，其特征是，所述检测数据采集模块包括第四工控机、第四硬盘、高清网络摄像机和红外热像仪；所述第四硬盘、高清网络摄像机和红外热像仪分别与第四工控机通信。

8.如权利要求7所述的一种变电站巡检机器人本体分布式控制系统，其特征是，所述高清网络摄像机和红外热像仪分别通过以太网接口与第四工控机通信。