CN208156513U - 电缆沟状态巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种电缆沟状态巡检机器人，包括：第一关节体、第二关节体、第三关节体、第一十字联结轴及第二十字联结轴；第一关节体，通过第一十字联结轴与第二关节体连接，用于监测电缆线路温度；第二关节体，还通过第二十字联结轴与第三关节体连接，用于监测可燃性气体浓度、环境温度及环境湿度；第三关节体，通过第二十字联结轴与第二关节体连接，用于监测电缆线路温度及观察电缆沟状态巡检机器人后方环境。本实用新型降低了电缆的运维成本，提升了电缆运维的工作效率。电缆沟状态巡检机器人获取的数据、图片还可以为电力调控提供科学依据。

Description

电缆沟状态巡检机器人

技术领域

本实用新型实施例涉及智能机器人领域，尤其涉及一种电缆沟状态巡检机器人。

背景技术

目前，国内对电缆沟的运维重视不够，电缆沟在使用过程中存在着许多问题，主要如下：一是缺乏对电缆运行温度尤其是电缆接头温度的在线监测，电缆的中间头、压接头等位置因为运行环境以及制作、安装等方面的原因，在高电压、大电流工况下容易引起温度升高，绝缘层损坏，最终导致火灾发生。二是缺乏对有害气体的在线监测，电缆沟中的各种垃圾通过微生物的分解代谢，容易形成甲烷等可燃气体，甲烷的着火点很低，由于电缆沟道的密封性，它的积聚给高压电缆的运行带来相当大的隐患。三是对电缆沟积水缺乏监视，暴雨季节，许多电缆在水浸状态下运行，严重影响电缆绝缘和使用寿命。此外，对电缆沟内的非法入侵也缺乏报警和实时图像监视，不利于电力设施的防盗。因此，找到一种可以对电缆关键部位、电缆使用状态及安全状态进行实时监控，同时又能够检测对电缆形成危害的有害气体的装置，就成为业界亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型实施例提供了一种电缆沟状态巡检机器人。

一方面，本实用新型实施例提供了一种电缆沟状态巡检机器人，包括：第一关节体、第二关节体、第三关节体、第一十字联结轴及第二十字联结轴；所述第一关节体，通过所述第一十字联结轴与所述第二关节体连接，用于监测电缆线路温度；所述第二关节体，还通过所述第二十字联结轴与所述第三关节体连接，用于监测可燃性气体浓度、环境温度及环境湿度；所述第三关节体，通过所述第二十字联结轴与所述第二关节体连接，用于监测电缆线路温度及观察电缆沟状态巡检机器人后方环境。所述第一关节体包括：第一关节体非接触式红外测温传感器、前摄像头、第一关节体云台、第一关节体驱动轮、第一关节体履带、电位器、橡胶软管及舵机；所述第一关节体非接触式红外测温传感器，与所述前摄像头连接，用于监测电缆线路温度；所述前摄像头，安装在所述第一关节体云台上，用于观察电缆沟状态巡检机器人的前方环境；所述第一关节体云台，安装在所述第一关节体的前部，用于调节前摄像头拍摄方向；所述第一关节体驱动轮，安装在所述第一关节体的侧面，用于提供行走动力；所述第一关节体履带，包裹所述第一关节体驱动轮，用于支持所述第一关节体行走；所述电位器，安装在第一关节体后部，位于所述第一十字联结轴上方，用于检测所述第一关节体与所述第二关节体之间的转角；所述橡胶软管，安装在所述第一关节体及第二关节体之间，用于保护线路、所述第一关节体及第二关节体；所述舵机，与所述第二关节体连接，并与所述第一十字联结轴连接，用于抬升所述第一关节体及第二关节体。所述第二关节体包括：控制箱、第二关节体驱动轮、第二关节体履带、烟雾传感器及温湿度传感器；所述控制箱，安装在所述第二关节体内部，用于设置控制系统；所述第二关节体驱动轮，安装在所述第二关节体的侧面，用于提供行走动力；所述第二关节体履带，包裹所述第二关节体驱动轮，用于支持所述第二关节体行走；所述烟雾传感器，安装在所述第二关节体上部，用于监测可燃性气体浓度；所述温湿度传感器，安装在所述第二关节体上部，用于监测环境温度及环境湿度。所述第三关节体包括：第三关节体非接触式红外测温传感器、第三关节体驱动轮、第三关节体履带、后摄像头、第三关节体云台及电机；所述第三关节体非接触式红外测温传感器，与所述后摄像头连接，用于监测电缆线路温度；所述第三关节体驱动轮，安装在所述第三关节体的侧面，用于提供行走动力；所述第三关节体履带，包裹所述第三关节体驱动轮，用于支持所述第三关节体行走；所述后摄像头，安装在所述第三关节体云台上，用于观察电缆沟状态巡检机器人的后方环境；所述第三关节体云台，安装在所述第三关节体的后部，用于调节所述后摄像头拍摄方向；所述电机，安装在所述第三关节体的内部，与所述第三关节体驱动轮连接，用于驱动所述第三关节体驱动轮。

本实用新型实施例提供了一种电缆沟状态巡检机器人，通过开发的一款电缆沟状态巡检机器人，实现了对电缆关键部位、电缆使用状态及安全状态进行实时监控，同时又能够检测对电缆形成危害的有害气体，降低了电缆的运维成本，提升了电缆运维的工作效率。电缆沟状态巡检机器人获取的数据、图片可以为电力调控提供科学依据。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型第一实施例中电缆沟状态巡检机器人的结构示意图；

图2是本实用新型第二实施例中第一关节体结构正视图；

图3是本实用新型第二实施例中第一关节体结构俯视图；

图4是本实用新型第三实施例中第二关节体结构正视图；

图5是本实用新型第四实施例中第三关节体结构正视图；

图6是本实用新型第四实施例中第三关节体结构俯视图；

图7是本实用新型实施例中电缆沟巡检机器人完成检测后输出的电缆接头效果示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

电缆沟状态巡检机器人主要由本体、运动跟随控制系统、电缆沟监测系统、状态检查系统组成。其中机器人本体将携带运动跟随控制系统和电缆沟监测系统完成对电缆沟的状态巡检任务，总体结构如下。

机器人机械结构主要由监测云台、前后三个运动关节、联结轴、履带、驱动电机、电位器等部分组成。运动跟随控制系统主要由主控芯片STM32、电机驱动、无线通讯模块、无线图传、电池、充电系统等部分组成。电缆沟监测系统主要由高清摄像机、非接触式红外测温传感器、温度湿度传感器、可燃性气体烟雾传感器等部分组成。状态检查系统主要由视频服务器、上位机控制系统等部分组成。采用蜗轮蜗杆直流电机，输出扭矩大使用寿命长。采用无线通讯方式，实现了对全轮驱动型机器人的远程控制和实时视频监控。采用模糊控制对机器人进行跟随运动控制，确保机器人可以沿预定轨迹攀爬。采用图像处理技术，可以对中间头进行识别与判断。

本实用新型实施例提供了一种电缆沟状态巡检机器人。参见图1，图1是本实用新型第一实施例中电缆沟状态巡检机器人的结构示意图，包括：

第一关节体101、第二关节体102、第三关节体103、第一十字联结轴104及第二十字联结轴105；

所述第一关节体101，通过所述第一十字联结轴104与所述第二关节体102连接，用于监测电缆线路温度；

所述第二关节体102，还通过所述第二十字联结轴105与所述第三关节体103连接，用于监测可燃性气体浓度、环境温度及环境湿度；

所述第三关节体103，通过所述第二十字联结轴105与所述第二关节体102连接，用于监测电缆线路温度及观察电缆沟状态巡检机器人后方环境。

本实用新型第二实施例基于第一实施例，对所述第一关节体进行了详细描述，具体参见图2，图2是本实用新型第二实施例中第一关节体结构正视图，包括：

第一关节体非接触式红外测温传感器201、前摄像头202、第一关节体云台203、第一关节体驱动轮204、第一关节体履带205、电位器206、橡胶软管207及舵机208；

所述第一关节体非接触式红外测温传感器201，与所述前摄像头202连接，用于监测电缆线路温度；

所述前摄像头202，安装在所述第一关节体云台203上，用于观察电缆沟状态巡检机器人的前方环境；

所述第一关节体云台203，安装在第一关节体的前部，用于调节前摄像头202拍摄方向；

所述第一关节体驱动轮204，安装在第一关节体的侧面，用于提供行走动力；

所述第一关节体履带205，包裹所述第一关节体驱动轮204，用于支持第一关节体行走；

所述电位器206，安装在第一关节体后部，位于第一十字联结轴上方，用于检测所述第一关节体与所述第二关节体之间的转角；

所述橡胶软管207，安装在第一关节体及第二关节体之间，用于保护线路、第一关节体及第二关节体；

所述舵机208，与第二关节体连接，并与第一十字联结轴连接，用于抬升第一关节体及第二关节体。

参见图3，图3是本实用新型第二实施例中第一关节体结构俯视图，包括：

第一关节体非接触式红外测温传感器301、前摄像头302、第一关节体云台303、第一关节体驱动轮304、第一关节体履带305、电位器306、橡胶软管307及舵机308。上述部件的功能及连接关系与前述正视图相同，在此不再赘述。

本实用新型第三实施例基于第一实施例，对所述第二关节体进行了详细描述，具体参见图4，图4是本实用新型第三实施例中第二关节体结构正视图，包括：

控制箱401、第二关节体驱动轮402、第二关节体履带403、烟雾传感器404及温湿度传感器405；

所述控制箱401，安装在第二关节体内部，用于设置控制系统；

所述第二关节体驱动轮402，安装在第二关节体的侧面，用于提供行走动力；

所述第二关节体履带403，包裹第二关节体驱动轮402，用于支持第二关节体行走；

所述烟雾传感器404(具体型号可以为MQ-2)，安装在第二关节体上部，用于监测可燃性气体浓度；

所述温湿度传感器405(具体型号可以为DH11)，安装在第二关节体上部，用于监测环境温度及环境湿度。

本实用新型第四实施例基于第一实施例，对所述第三关节体进行了详细描述，具体参见图5，图5是本实用新型第四实施例中第三关节体结构正视图，包括：

第三关节体非接触式红外测温传感器501、第三关节体驱动轮504、第三关节体履带505、后摄像头502、第三关节体云台503及电机506；

所述第三关节体非接触式红外测温传感器501，与所述后摄像头502连接，用于监测电缆线路温度；

所述第三关节体驱动轮504，安装在第三关节体的侧面，用于提供行走动力；

所述第三关节体履带505，包裹第三关节体驱动轮504，用于支持第三关节体行走；

所述后摄像头502，安装在第三关节体云台503上，用于观察电缆沟状态巡检机器人的后方环境；

所述第三关节体云台503，安装在第三关节体的后部，用于调节所述后摄像头502拍摄方向；

所述电机506，安装在第三关节体的内部，与所述第三关节体驱动轮504连接，用于驱动所述第三关节体驱动轮504。

参见图6，图6是本实用新型第四实施例中第三关节体结构俯视图，包括：

第三关节体非接触式红外测温传感器601、第三关节体驱动轮604、第三关节体履带605、后摄像头602、第三关节体云台603及电机606；上述部件的功能及连接关系与前述正视图相同，在此不再赘述。

参见图7，图7是本实用新型实施例中电缆沟巡检机器人完成检测后输出的电缆接头效果示意图，包括：

电缆接头原始灰度效果701、电缆接头脱粒后效果702、电缆接头膨胀后效果703、电缆接头腐蚀后效果704及电缆接头取中值后效果705。由图中可见，本实用新型的电缆沟巡检机器人可以有效检测类似电缆接头这样的电缆组成部。

本实用新型中的电缆沟巡检机器人的充电器插头位于控制箱的左边，在放置充电器插头的侧面板上可以看到充电器电源指示灯，充电时，当指示灯为红色，表示正在充电，当指示灯为绿色，表示电已充满；在控制箱的面板上有一个满电量指示灯，打开总开关，若指示灯亮则表示电池已经充满。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种电缆沟状态巡检机器人，其特征在于，包括：

第一关节体、第二关节体、第三关节体、第一十字联结轴及第二十字联结轴；

所述第一关节体，通过所述第一十字联结轴与所述第二关节体连接，用于监测电缆线路温度；

所述第二关节体，还通过所述第二十字联结轴与所述第三关节体连接，用于监测可燃性气体浓度、环境温度及环境湿度；

所述第三关节体，通过所述第二十字联结轴与所述第二关节体连接，用于监测电缆线路温度及观察电缆沟状态巡检机器人后方环境。

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述第一关节体包括：

第一关节体非接触式红外测温传感器、前摄像头、第一关节体云台、第一关节体驱动轮、第一关节体履带、电位器、橡胶软管及舵机；

所述第一关节体非接触式红外测温传感器，与所述前摄像头连接，用于监测电缆线路温度；

所述前摄像头，安装在所述第一关节体云台上，用于观察电缆沟状态巡检机器人的前方环境；

所述第一关节体云台，安装在所述第一关节体的前部，用于调节前摄像头拍摄方向；

所述第一关节体驱动轮，安装在所述第一关节体的侧面，用于提供行走动力；

所述第一关节体履带，包裹所述第一关节体驱动轮，用于支持所述第一关节体行走；

所述电位器，安装在第一关节体后部，位于所述第一十字联结轴上方，用于检测所述第一关节体与所述第二关节体之间的转角；

所述橡胶软管，安装在所述第一关节体及第二关节体之间，用于保护线路、所述第一关节体及第二关节体；

所述舵机，与所述第二关节体连接，并与所述第一十字联结轴连接，用于抬升所述第一关节体及第二关节体。

3.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述第二关节体包括：

控制箱、第二关节体驱动轮、第二关节体履带、烟雾传感器及温湿度传感器；

所述控制箱，安装在所述第二关节体内部，用于设置控制系统；

所述第二关节体驱动轮，安装在所述第二关节体的侧面，用于提供行走动力；

所述第二关节体履带，包裹所述第二关节体驱动轮，用于支持所述第二关节体行走；

所述烟雾传感器，安装在所述第二关节体上部，用于监测可燃性气体浓度；

所述温湿度传感器，安装在所述第二关节体上部，用于监测环境温度及环境湿度。

4.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述第三关节体包括：

第三关节体非接触式红外测温传感器、第三关节体驱动轮、第三关节体履带、后摄像头、第三关节体云台及电机；

所述第三关节体非接触式红外测温传感器，与所述后摄像头连接，用于监测电缆线路温度；

所述第三关节体驱动轮，安装在所述第三关节体的侧面，用于提供行走动力；

所述第三关节体履带，包裹所述第三关节体驱动轮，用于支持所述第三关节体行走；

所述后摄像头，安装在所述第三关节体云台上，用于观察电缆沟状态巡检机器人的后方环境；

所述第三关节体云台，安装在所述第三关节体的后部，用于调节所述后摄像头拍摄方向；

所述电机，安装在所述第三关节体的内部，与所述第三关节体驱动轮连接，用于驱动所述第三关节体驱动轮。