CN206653397U - 吊轨牵引式电通一体化管廊环境监测微型智能机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种吊轨牵引式电通一体化管廊环境监测微型智能机器人，包括固定于管廊顶部的吊轨、悬挂在吊轨上的巡检机器人、设置于吊轨两端的牵引电机，其中，巡检机器人通过吊轮机构悬挂在吊轨上，吊轮机构与牵引电机之间通过铠装载荷电缆连接，牵引电机通过铠装载荷电缆牵引巡检机器人在吊轨上运行，同时，铠装载荷电缆连通巡检机器人来传输电能和数据通讯。本实用新型的通过巡检机器人对管廊进行实时巡检，提高了管廊巡检的安全性、保证巡检任务的饱和性。可以及时的处理异常故障和危险控制，应急响应度高，可以对管廊内潜在的安全故障、风险进行有效的监控、处理。

Description

吊轨牵引式电通一体化管廊环境监测微型智能机器人

技术领域

本实用新型涉及一种管廊环境监测微型智能机器人。

背景技术

现有的综合管廊巡检监控主要是人工巡检为主，人工巡检时，巡检人员需要亲自下到井下，在管廊内通过人眼识别管廊内的相关设备、环境等待检测项目。

人工巡检存在非常严重的问题，如针对于环境恶劣的舱室（如排水仓等）、难以巡查的小型舱室等，会对巡检人员的生命造成威胁：管廊空间狭窄，通风差，容易存积易燃易爆有毒气体，对巡检人员构成较大生命威胁，并且一旦出现生命危险，难以及时有效的进行救援。

由于是人工下井巡检，耗时长，误差大，工作强度大，工作量大，巡检的数据需要人工进行统计，从而造成紧急情况响应度差，无法满足危险及时控制的要求。

人工巡检一般为定时巡检，在设定的时间内，下井巡检一次。而在两次巡检的间隔时间内，管廊内的情况为空白期，人工巡检难以对管廊内潜在的安全故障、风险进行实时有效的监控。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、工作效率高、实现实时监控的吊轨牵引式电通一体化管廊环境监测微型智能机器人。

为实现上述目的，本实用新型吊轨牵引式电通一体化管廊环境监测微型智能机器人，包括固定于管廊顶部的吊轨、悬挂在吊轨上的巡检机器人、设置于吊轨两端的牵引电机，其中，巡检机器人通过吊轮机构悬挂在吊轨上，吊轮机构与牵引电机之间通过铠装载荷电缆连接，牵引电机通过铠装载荷电缆牵引巡检机器人在吊轨上运行，同时，铠装载荷电缆连通巡检机器人来传输电能和数据通讯。

进一步，所述巡检机器人包括高清摄像单元、智能传感器、通讯定位单元、设备仓监测模块。

进一步，所述高清摄像单元包括六维摄像头、红外摄像头、VR摄像头。

进一步，所述智能传感器包括微波探测仪、红外探测仪、烟雾气敏探测仪、大气压力探测仪、温湿度探测仪、光照度探测仪、可燃气体探测仪、空气粉尘探测仪、有害气体探测仪。

进一步，所述通讯定位单元为应急辅助设备，包括无线通讯模块和定位模块。

进一步，所述设备仓监测模块包括给水设备仓监测模块、排水设备仓监测模块、电力设备仓监测模块、燃气设备仓监测模块。

进一步，所述巡检机器人包括模块化机箱，其内设置有若干个拔插式单元格，所述智能传感器、所述通讯定位单元、所述设备仓监测模块拔插式安装于模块化机箱内；所述高清摄像单元安装于模块化机箱的下部。

进一步，所述吊轨为槽式轨道，所述吊轮机构上设置有动平衡系统，来保证所述巡检机器人的平稳移动。

进一步，所述铠装载荷电缆包括一体设置的铠装加固层、电源线和数据线。

进一步，所述高清摄像单元、所述智能传感器、所述通讯定位单元、所述设备仓监测模块均通过所述铠装载荷电缆提供电能来进行工作，并且其监测的数据信息均通过所述铠装载荷电缆向外传输至外部监控中心；外部监控中心的控制指令通过所述铠装载荷电缆分别传输至所述高清摄像单元、所述智能传感器、所述通讯定位单元、所述设备仓监测模块来分别控制其进行工作。

本实用新型的通过巡检机器人对管廊进行实时巡检，提高了管廊巡检的安全性、保证巡检任务的饱和性。可以及时的处理异常故障和危险控制，应急响应度高，可以对管廊内潜在的安全故障、风险进行有效的监控、处理。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为巡检机器人结构框图；

图3为吊轨结构示意图；

图4为巡检机器人结构示意图；

图5为本实用新型运用于地下管廊信息化系统的结构框图；

图6为本实用新型运用于地下管廊运营的结构框图。

具体实施方式

下面，参考附图，对本实用新型进行更全面的说明，附图中示出了本实用新型的示例性实施例。然而，本实用新型可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本实用新型全面和完整，并将本实用新型的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。

为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。

如图1至图4所示，本实用新型吊轨牵引式电通一体化管廊环境监测微型智能机器人，包括吊轨1、巡检机器人2、牵引电机3。其中，吊轨1固定于管廊顶部，吊轨1可根据需要监测的区域进行布局，来实现无盲区监控，在一个管廊中，可根据需求设置多段吊轨1，每一段吊轨1上均设置有一个巡检机器人2，每一段吊轨1的两侧均分别设置有牵引电机3。巡检机器人2通过吊轮机构4悬挂在吊轨1上，并可沿着吊轨长度方向运行。牵引电机3分别设置于吊轨1的两端，吊轮机构4与牵引电机3之间通过铠装载荷电缆5连接，牵引电机3通过铠装载荷电缆5牵引巡检机器人2在吊轨1上运行，实现实时监测。

铠装载荷电缆5包括一体设置的铠装加固层、电源线和数据线（图中未示）。铠装载荷电缆5的强度满足牵引电机3的牵引力要求，从而满足在牵引电机3的拉力下牵引巡检机器人2沿吊轨1的正常运动。在满足牵引的同时，电源线可向巡检机器人2提供工作所需的电能。本实用新型中，通过采用外接的电源线直接供电，大大的简化了巡检机器人2的结构，避免了需要随机携带蓄电池的情况、以及更换电池、需要给电池充电的麻烦。本实用新型中，通过采用外接的数据线来进行数据通讯，大大的简化了巡检机器人2的结构，数据采集稳定可靠、指令传输稳定可靠，并且避免了需要在管廊内铺设无线数据中继站等设备，大大的减少了成本，提高了本实用新型的实用性，利于本实用新型的推广普及。铠装载荷电缆5满足了吊轨牵引、电源、通讯的一体化要求。

巡检机器人2包括高清摄像单元、智能传感器、通讯定位单元、设备仓监测模块。其中，高清摄像单元包括六维摄像头、红外摄像头、VR摄像头。智能传感器包括微波探测仪、红外探测仪、烟雾气敏探测仪、大气压力探测仪、温湿度探测仪、光照度探测仪、可燃气体探测仪、空气粉尘探测仪、有害气体探测仪。通讯定位单元为应急辅助设备，包括无线通讯模块和定位模块，无线通讯模块可为：WIFI、GPRS、2G、3G/4G，定位模块可为Zigbee433M。设备仓监测模块包括给水设备仓监测模块、排水设备仓监测模块、电力设备仓监测模块、燃气设备仓监测模块。

六维摄像头、红外摄像头、VR摄像头用于安防监视。

烟雾气敏探测仪、可燃气体探测仪、空气粉尘探测仪用于消防探测。

微波探测仪、红外探测仪、大气压力探测仪、温湿度探测仪、光照度探测仪、有害气体探测仪用于管廊环境监测。

给水设备仓监测模块、排水设备仓监测模块、电力设备仓监测模块、燃气设备仓监测模块用于设备安全监控。

无线通讯模块和定位模块用于应急辅助。

本实用新型中，吊轨1采用槽式轨道，吊轮机构4上设置有动平衡系统，来保证巡检机器人2的平稳移动。由于巡检机器人2是悬挂在吊轨1上，必须保证重量轻、组装方便，因此巡检机器人2采用简单小巧的结构形式。巡检机器人2包括模块化机箱6，其内设置有若干个拔插式单元格7，所述智能传感器、所述通讯定位单元、所述设备仓监测模块均设置为模块化单元，可方便的采用拔插式安装于模块化机箱6内。高清摄像单元8安装于模块化机箱6的下部。

高清摄像单元、智能传感器、通讯定位单元、设备仓监测模块均通过铠装载荷电缆中的电源线提供电能来维持工作，在线供电的方式，保证了设备的正常运行。高清摄像单元、智能传感器、通讯定位单元、设备仓监测模块监测的数据信息均通过铠装载荷电缆的数据线向外传输至外部监控中心，同时，外部监控中心的控制指令通过所述数据线分别传输至高清摄像单元、智能传感器、通讯定位单元、设备仓监测模块，来分别控制其进行工作。

如图5所示，本实用新型中，巡检机器人2上设置有多种数据接口，以满足地下管廊信息化系统。巡检机器人2上设置有视频服务平台数据接口、GIS服务平台数据接口、BIM服务平台数据接口、工程项目管理系统数据接口、生产调度管理系统数据接口、应急处置管理系统数据接口、维修养护管理系统数据接口等。

本实用新型吊轨牵引式电通一体化管廊环境监测微型智能机器人，可满足地下管廊中环境恶劣的舱室、难以巡查的小型舱室的巡检工作，部分或完全替代人工巡查，完全可以满足固定时间、固定路径、固定监测内容的巡查工作，机器人上携带的相关监测设备可以替代现有管廊中要求固定安装的一些监测设备、固定定点式辅助设备等，可相应的降低管廊设备成本。通过采用微型化、复杂度低的设计形式，保证了设备成本低，提供低成本宽带通讯，满足视频、高精度定位等应用需求。通过电缆形式的信号传输，保证了管廊内信号全覆盖、连续性好，可实现动态、实时、快速、低成本的信号传输。

如图6所示，本实用新型吊轨牵引式电通一体化管廊环境监测微型智能机器人，可满足地下管廊的工程建设、管廊日常维护、管廊专业服务。其中，管廊日常维护包括安防消防、应急处理、设备巡检、维修养护。管廊专业服务包括供水监测、排水监测、燃气监测、电力监测。

本实用新型吊轨牵引式电通一体化管廊环境监测微型智能机器人，设置于管廊的顶部，对管廊进行实时巡检，不会对管廊内下部的设备产生影响，从而可以提高管廊巡检的安全性、保证巡检任务的饱和性。

由于无需人工巡检，从而可实现24小时循环动态巡检，实时监控管廊内的各种情况，保证了各种设备的安全运行，有效了降低了管廊内潜在的安全故障。

通过设置多种传感器、多种监测设备，实时的、移动的对管廊内的环境、设备、管线进行实时的可视化监控。并通过数据线传输数据，保证了高效的实时系统数据，保证了系统监控的分析与决策方案。并且，本实用新型吊轨牵引式电通一体化管廊环境监测微型智能机器人中，各个部件，尤其是电子零部件、电连接部件均采用防爆设计、防潮设计，采用弱电供电，以达到高安全性的工作标准。

Claims (10)

1.吊轨牵引式电通一体化管廊环境监测微型智能机器人，其特征在于，包括固定于管廊顶部的吊轨、悬挂在吊轨上的巡检机器人、设置于吊轨两端的牵引电机，其中，巡检机器人通过吊轮机构悬挂在吊轨上，吊轮机构与牵引电机之间通过铠装载荷电缆连接，牵引电机通过铠装载荷电缆牵引巡检机器人在吊轨上运行，同时，铠装载荷电缆连通巡检机器人来传输电能和数据通讯。

2.如权利要求1所述的吊轨牵引式电通一体化管廊环境监测微型智能机器人，其特征在于，所述巡检机器人包括高清摄像单元、智能传感器、通讯定位单元、设备仓监测模块。

3.如权利要求2所述的吊轨牵引式电通一体化管廊环境监测微型智能机器人，其特征在于，所述高清摄像单元包括六维摄像头、红外摄像头、VR摄像头。

4.如权利要求2所述的吊轨牵引式电通一体化管廊环境监测微型智能机器人，其特征在于，所述智能传感器包括微波探测仪、红外探测仪、烟雾气敏探测仪、大气压力探测仪、温湿度探测仪、光照度探测仪、可燃气体探测仪、空气粉尘探测仪、有害气体探测仪。

5.如权利要求2所述的吊轨牵引式电通一体化管廊环境监测微型智能机器人，其特征在于，所述通讯定位单元为应急辅助设备，包括无线通讯模块和定位模块。

6.如权利要求2所述的吊轨牵引式电通一体化管廊环境监测微型智能机器人，其特征在于，所述设备仓监测模块包括给水设备仓监测模块、排水设备仓监测模块、电力设备仓监测模块、燃气设备仓监测模块。

7.如权利要求2所述的吊轨牵引式电通一体化管廊环境监测微型智能机器人，其特征在于，所述巡检机器人包括模块化机箱，其内设置有若干个拔插式单元格，所述智能传感器、所述通讯定位单元、所述设备仓监测模块拔插式安装于模块化机箱内；所述高清摄像单元安装于模块化机箱的下部。

8.如权利要求1所述的吊轨牵引式电通一体化管廊环境监测微型智能机器人，其特征在于，所述吊轨为槽式轨道，所述吊轮机构上设置有动平衡系统，来保证所述巡检机器人的平稳移动。

9.如权利要求2所述的吊轨牵引式电通一体化管廊环境监测微型智能机器人，其特征在于，所述铠装载荷电缆包括一体设置的铠装加固层、电源线和数据线。

10.如权利要求9所述的吊轨牵引式电通一体化管廊环境监测微型智能机器人，其特征在于，所述高清摄像单元、所述智能传感器、所述通讯定位单元、所述设备仓监测模块均通过所述铠装载荷电缆提供电能来进行工作，并且其监测的数据信息均通过所述铠装载荷电缆向外传输至外部监控中心；外部监控中心的控制指令通过所述铠装载荷电缆分别传输至所述高清摄像单元、所述智能传感器、所述通讯定位单元、所述设备仓监测模块来分别控制其进行工作。