CN210732465U - 配电房巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种配电房巡检机器人。通过控制器控制所述配电房巡检机器人的行走装置按规定路线行走。由于所述配电房检测装置设置于所述伸缩器上，通过所述伸缩器可以带动所述配电房检测装置移动至不同的位置，以实现对所述配电房不同高度、不同距离范围内的信息采集。

Description

配电房巡检机器人

技术领域

本申请涉及智能设备技术领域，特别是涉及一种配电房巡检机器人。

背景技术

近年来，随着智能电网的推进、信息技术和人工智能的发展，电力系统的智能化水平日益增高。配电房作为配电终端设备，其安全运行直接影响着用户的用电，而传统人工巡检配电房费时费力，且巡检质量受巡检人员的知识水平、精神状态等主观因素影响较大。为了方便工作人员对配电房状态的了解，对配电房发生的状况作出迅速反应，急需一种配电房智能巡检机器人。

传统的自动巡视机器人，包括感知模块、控制模块、电源模块和动力模块，该结构虽然实现了现场巡视的功能，但是将其应用在配电房时，由于室内外环境复杂多变，该结构的适应性不强，特别是无法对不同高度、不同位置的位置进行巡视。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统的自动巡视机器人无法对存在不同高度、不同位置的位置进行巡视的问题，提供一种配电房巡检机器人。

一种配电房巡检机器人，包括：

壳体，所述壳体包括伸缩器；

配电房检测装置，设置于所述伸缩器；

控制器，设置于所述壳体，所述控制器与所述配电房检测装置电连接；以及

行走装置，设置于所述壳体，与所述控制器电连接。

在其中一个实施例中，所述伸缩器包括：

第一外杆，所述第一外杆的一端与所述壳体固定连接；

至少一个第二伸缩内杆，与所述第一外杆互相嵌套。

在其中一个实施例中，所述伸缩器还包括：

转台，与一个所述第二伸缩内杆的一端可转动连接，所述配电房检测装置设置于所述转台。

在其中一个实施例中，所述伸缩器包括：

机械臂，所述机械臂包括多个关节，一个所述关节与另一个所述关节之间可转动连接，所述配电房检测装置固定设置于所述多个关节。

在其中一个实施例中，所述行走装置包括:

驱动电机，与所述控制器电连接；以及

履带式行走机构，与所述驱动电机连接，所述履带式行走机构包括主动轮和防滑组件，所述主动轮与所述驱动电机卡合连接，所述防滑组件设置于所述主动轮。

在其中一个实施例中，所述配电房检测装置包括：

配电房环境检测模块，与所述控制器电连接；以及

配电房设备检测模块，与所述控制器电连接。

在其中一个实施例中，所述配电房环境检测模块包括：

气体浓度传感器，与所述控制器电连接，用于实时检测配电房内的气体浓度；

温度传感器，与所述控制器电连接，用于实时检测配电房内的温度；以及

湿度传感器，与所述控制器电连接，用于实时检测配电房内的湿度。

在其中一个实施例中，所述配电房设备检测模块包括：

图像获取组件，用于采集配电房内设备的图像信息；以及

图像处理组件，分别与所述图像获取组件和所述控制器电连接，用于获取所述图像信息，并对所述图像信息进行处理分析。

在其中一个实施例中，所述配电房设备检测模块还包括：

紫外热感应组件，与所述控制器电连接，用于检测所述配电房内设备的电弧和电火花现象。

在其中一个实施例中，还包括：

导航定位装置，与所述控制器电连接，所述控制器通过所述导航定位装置实时矫正所述配电房巡检机器人的行进路线。

在其中一个实施例中，还包括：

射频读码模块，设置于所述壳体，用于识别配电房内的设备的电子标签。

在其中一个实施例中，还包括：

无线通信设备，与所述控制器电连接，用于将所述控制器的采集信息传递给远程终端。

上述配电房巡检机器人，通过控制器控制所述配电房巡检机器人的行走装置按规定路线行走。由于所述配电房检测装置设置于所述伸缩器上，通过所述伸缩器可以带动所述配电房检测装置移动至不同的位置，以实现对所述配电房不同高度、不同距离范围内的信息采集。

附图说明

图1为本申请一个实施例提供的配电房巡检机器人的主视图；

图2为本申请一个实施例提供的伸缩器的结构图；

图3为本申请一个实施例提供的配电房巡检机器人的电连接关系图；

图4为本申请一个实施例提供的配电房巡检机器人的侧视视图；

图5为本申请一个实施例提供的配电房巡检机器人的俯视图；

图6为本申请一个实施例提供的配电房巡检机器人的电连接关系图。主要元件附图标号说明

配电房巡检机器人 10

壳体 100

伸缩器 110

第一外杆 111

第二伸缩内杆 112

机械臂 113

关节 114

关节驱动器 115

转台 120

配电房检测装置 200

配电房环境检测模块 210

气体浓度传感器 211

温度传感器 212

湿度传感器 213

配电房设备检测模块 220

图像获取组件 221

图像处理组件 222

紫外热感应组件 224

控制器 300

行走装置 400

驱动电机 410

履带式行走机构 420

防滑组件 421

主动轮 422

履带 423

导航定位装置 500

GPS模块 510

超声波传感模块 520

激光传感模块 530

射频读码模块 600

无线通信设备 700

天线 710

充电接口 810

储能电池 820

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参见图1，提供一种配电房巡检机器人10。所述配电房巡检机器人10包括壳体100、配电房检测装置200、控制器300和行走装置400。

所述配电房检测装置200设置于所述壳体100上。所述控制器300设置于所述壳体100内部。所述行走装置400设置于所述壳体100的底部。所述行走装置400与所述壳体100固定连接。所述行走装置400用于承载所述壳体100、所述配电房检测装置200以及所述控制器300在配电房内行走。所述控制器300与所述配电房检测装置200电连接。所述行走装置400与所述控制器300电连接。所述壳体100的材料、形状以及大小不做具体限定。只要所述壳体100能起到保护所述壳体100内部的结构不受损坏即可。在一个可选的实施例中，所述壳体100的材料可以为防火绝缘材料。所述壳体100的外形呈坦克形状。

可选的，所述壳体100上可以设置有伸缩器110。在一个可选的实施例中，所述伸缩器110包括一个第一外杆111和至少一个第二伸缩内杆112。可以理解的，所述第一外杆111可以为管状体，以供所述第二伸缩内杆112沿其管腔的轴向作伸缩运动。进一步地，当所述伸缩器110包括多个第二伸缩内杆112时，所述第二伸缩内杆112也可以为管状体，以供其他第二伸缩内杆112沿其管腔的轴向作伸缩运动。为了使所述配电房检测装置200不仅可以通过所述伸缩器110检测不同高度的待检测信息，还可以检测不同距离范围内的待检测信息，所述伸缩器110还可以包括转台120。所述转台120与一个所述第二伸缩内杆112的一端可转动连接。所述配电房检测装置200中的部分或全部检测器件设置于所述转台120上。所述转台120可以绕一个所述第二伸缩内杆112的一端，实现360°的旋转。所述伸缩器110内设有伸缩驱动器和转台驱动器。所述控制器300通过控制所述伸缩驱动器和转台驱动器，以使的所述伸缩器110可以实现旋转和伸缩的功能。通过所述第二伸缩内杆112和所述转台120的配合使用可以带动所述配电房检测装置200移动至不同的位置，以实现对所述配电房不同高度、不同距离范围内的信息采集。

请参见图2，在一个可选的实施例中，所述伸缩器110可以包括机械臂113。所述机械臂113包括多个关节114。一个所述关节114与另一个所述关节114之间可转动连接。所述配电房检测装置200固定设置于所述多个关节114。每一个关节114包括一个关节驱动器115。所述关节驱动器115与所述控制器300电连接。所述控制器300用于控制每一个所述关节驱动器115。所述关节驱动器115可以驱动所述关节沿任意方向进行旋转，以使的所述机械臂113可以实现旋转和伸缩的功能。通过所述机械臂113同样可以带动所述配电房检测装置200移动至不同的位置，以实现对所述配电房不同高度、不同距离范围内的信息采集。

可选的，所述壳体100上设置有充电接口810和储能电池820。所述储能电池820可以为锂离子电池。通过充点电缆连接所述充电接口810，以为所述储能电池820进行充电。所述储能电池820可以为所述配电房检测装置200、所述控制器300、所述行走装置400等用电设备提供电能。

可选的，所述控制器300包括核心控制平台。所述控制器300可以选用嵌入式工控机进行控制。工控机就是高智能工业计算机。在一个实施例中，在工控机内安装操作系统ROS。通过基于ROS开发的控制程序、导航定位程序、配电房检测程序及通讯程序，使得配电房巡检机器人10通过所述控制器300能够实现运动及旋转、自主寻踪、自动避障等功能。

具体的，所述行走装置400包括驱动电机410和履带式行走机构420。所述驱动电机410与所述控制器300电连接。所述履带式行走机构420与所述驱动电机连接。所述履带式行走机构420上设有防滑组件421。可选的，所述行走装置400还包括底盘。所述底盘安装在所述驱动电机410的下方。所述底盘的两侧分别与一个所述履带式行走机构420轴连接。所述驱动电机410为所述履带式行走机构420提供能量。所述驱动电机410内部集成有电机驱动器。所述控制器300通过控制所述电机驱动器以达到控制所述驱动电机410直行、转弯、翻越障碍等大范围无人动作。

可选的，所述防滑组件421为橡胶圈、聚氯乙烯软胶圈、聚氨酯胶圈或硅胶圈中的任意一种。可选的，所述履带式行走机构420包括主动轮422和履带423。所述主动轮422与所述驱动电机410卡合连接。所述履带423与所述主动轮422啮合。所述履带423与所述主动轮421啮合部位之间设置所述防滑组件421，可以有效防止行走在台阶或坑洼处由于所述主动轮421与所述履带423之间摩擦力较小而导致所述履带423从所述主动轮421上脱落，导致所述履带式行走机构420不能正常进行工作，进而影响整个配电房巡检机器人10的巡检工作。

本实施例中，通过所述控制器300控制所述配电房巡检机器人100的行走装置400按规定路线行走。由于所述行走装置400为履带式行走装置，并且在履带式行走机构上设置防滑组件，可以有效防止行走在台阶或坑洼处由于摩擦力较小而导致所述履带的脱落，进而提高了所述配电房巡检机器人的适应能力。

请一并参见图3和图4，在其中一个实施例中，所述配电房检测装置200包括配电房环境检测模块210和配电房设备检测模块220。

所述配电房环境检测模块210与所述控制器300电连接。所述配电房设备检测模块220与所述控制器300电连接。

具体的，所述配电房环境检测模块210可以包括气体浓度传感器211、温度传感器212和湿度传感器213。

所述气体浓度传感器211与所述控制器300电连接，用于实时检测配电房内的气体浓度。可选的，所述气体浓度传感器211可以设置为多个。均匀的布设在所述壳体100的四周。可选的，所述气体浓度传感器211可以包括SF6气体浓度传感器。所述气体浓度传感器211还可以包括氧气浓度传感器，用于检测配电房内气体浓度水平，确保配电房内设备在安全环境内运行。

所述温度传感器212与所述控制器300电连接，用于实时检测配电房内的温度。可选的，所述温度传感器212可以设置为多个。均匀的布设在所述壳体100的四周。可选的，所述温度传感器212可以包括用于检测配电房环境温度的传感器。所述温度传感器212还可以包括用于检测配电房内设备表面温度的传感器。例如，可以采用热式红外温度感应传感器对所述配电房内的设备表面温度进行检测。所述热式红外温度感应传感器可以包括红外摄像机和热式红外感应模块。通过所述红外摄像机用于获取所述配电房内的设备的红外图像。所述热式红外感应模块用于根据所述红外图像检测所述设备的表面温度。当检测得到的所述表面温度高于预设值时，所述热式红外感应模块可以向所述控制器300发送火灾预防信号。所述预设值可以为低于所述设备着火点10℃-15℃的温度范围。通过所述热式红外感应模块可以有效实现对火灾隐患的提前报警。

所述湿度传感器213与所述控制器300电连接，用于实时检测配电房内的湿度。可选的，所述湿度传感器213可以设置为多个。均匀的布设在所述壳体100的四周。可选的，所述湿度传感器213可以用于检测配电房内空气湿度水平，确保配电房内设备在安全环境内运行。

本实施例中，通过所述配电房环境检测模块220可以实时检测配电房内的气体浓度、空气湿度、环境温度水平，进而确保配电房内设备在安全环境内运行。

在其中一个实施例中，所述配电房设备检测模块220包括图像获取组件221和图像处理组件222。

所述图像获取组件221用于采集配电房内设备的图像信息。所述图像处理组件222分别与所述图像获取组件221和所述控制器300电连接，用于获取所述图像信息，并对所述图像信息进行处理分析。

具体的，所述图像获取组件221可以包括高清摄像头。所述图像获取组件221还可以包括双目摄像头。所述高清摄像头和所述双目摄像头均可以安装在所述转台上，便于获取配电房内不同高度、不同角度的图像。所述高清摄像头可以用于拍摄电柜箱体表面的仪表图像和二维码。所述高清摄像头还可以用于拍摄带电设备各类状态显示灯图像。所述高清摄像头采集的图像经所述图像处理组件222分析处理传递给所述控制器300。所述控制器300可以分析判断指示灯的当前状态是否异常。所述当前状态包括断路器合闸指示、手车工作位置状态、高压带电显示装置指示等。所述控制器300还可以分析判断当前仪表读数是否超过阈值。所述控制器300可以分析判断各个箱门的开关状态等。所述双目摄像机用于对周边设备进行图像采集。所述双目摄像机采集的图像通过所述图像处理组件222分析建立立体视觉模型，为远程工作人员提供立体的现场图像。

在其中一个实施例中，所述配电房设备检测模块220还包括紫外热感应组件224。所述紫外热感应组件224与所述控制器300电连接，用于检测所述配电房内设备的电弧和电火花现象。通过所述紫外热感应组件224可以及时感应闸刀、进出线等设备的电弧和电火花现象，有利于全面排除火灾。

请一并请参见图5，在其中一个实施例中，还包括导航定位装置500。

所述导航定位装置500与所述控制器300电连接。所述控制器300通过所述导航定位装置300实时矫正所述配电房巡检机器人10的行进路线。

具体的，所述导航定位装置500可以包括GPS模块510。所述GPS模块510安装于所述壳体100。可选的，所述GPS模块510可以安装在所述壳体100的转台120上。所述GPS模块510主要用于获取所述配电房巡检机器人10在地球坐标系下的位置数据。GPS是全球定位系统(英文Global Positioning System)的简称。GPS模块510的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的，卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。而用户到卫星的距离则通过记录卫星信号传播到用户所经历的时间，再将其乘以光速得到(由于大气层电离层的干扰，这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离，而是伪距)。

进一步的，所述导航定位装置500还包括避障单元。所述避障单元可以是超声波传感模块520。所述避障单元还可以是激光传感模块530。当所述避障单元为所述激光传感模块530时，所述激光传感模块530可以配合视觉摄像头获取周边障碍物距离信息。所述激光传感模块530是以发射激光束探测目标(包括危化品事故现场的各种物体、结构或障碍物等)的位置、速度等特征量的雷达系统。所述激光传感模块530的工作原理是向目标发射探测信号(激光束)，然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息。如目标距离、方位、高度等参数。

可选的，所述导航定位装置500还可以包括视觉摄像头(webcam)。所述视觉摄像头一般具有视频摄像/传播和静态图像捕捉等基本功能。视觉摄像头由镜头采集图像后，由摄像头内的感光组件电路及控制组件对图像进行处理并转换成电脑所能识别的数字信号，然后借由并行端口或USB连接输入到电脑后由软件再进行图像还原，从而得到目标的可见光图像信息，包括目标速度、姿态、颜色、形状等信息。本实施例中，采用激光传感模块530配合视觉摄像头，融合激光传感模块530的深度信息和视觉摄像头的可见光图像信息，可探测配电房内障碍物的距离、方位、高度、速度、姿态、形状等。

可选的，所述导航定位装置500还可以包括红外循迹模块。所述红外循迹模块用于识别路径上的标志。所述红外循迹模块和所述GPS模块510配合使用，可以实时矫正所述配电房巡检机器人10的行进路线。

在一个实施例中，所述配电房巡检机器人10还包括射频读码模块600。射频读码模块600设置于所述壳体100。用于识别配电房内的设备上电子标签。所述射频读码模块600读取所述配电房内各个设备上的电子标签，并将所述电子标签信息发送给所述控制器300。所述控制器300可以发送给远程终端，所述远程终端通过所述电子标签信息和所述GPS模块发送的位置信息可以对所述配电房巡检机器人10的位置进行精确定位。

请一并请参见图6，在其中一个实施例中，所述配电房巡检机器人10还包括无线通信设备700。

所述无线通信设备700与所述控制器300电连接，用于将所述控制器300的采集信息传递给远程终端。所述无线通信设备700包括后端显示单元、报警派送单元和天线710。所述后端显示单元用于发送监测数据和警报至相应责任人和远端配电房监控室。所述控制器300接收到的检测信号以及生成警报信号可以通过所述后端显示单元发送至配电房监控室。所述报警派送单元用于刷新巡检记录并生成巡检日志。所述天线用于增强无线信号的接收。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种配电房巡检机器人，其特征在于，包括：

壳体(100)，所述壳体(100)包括伸缩器(110)；

配电房检测装置(200)，设置于所述伸缩器(110)；

控制器(300)，设置于所述壳体(100)，与所述配电房检测装置(200)电连接；以及

行走装置(400)，设置于所述壳体(100)，与所述控制器(300)电连接。

2.根据权利要求1所述的配电房巡检机器人，其特征在于，所述伸缩器(110)包括：

第一外杆(111)，所述第一外杆(111)的一端与所述壳体(100)固定连接；

至少一个第二伸缩内杆(112)，与所述第一外杆(111)互相嵌套。

3.根据权利要求2所述的配电房巡检机器人，其特征在于，所述伸缩器(110)还包括：

转台(120)，与一个所述第二伸缩内杆(112)的一端可转动连接，所述配电房检测装置(200)设置于所述转台(120)。

4.根据权利要求1所述的配电房巡检机器人，其特征在于，所述伸缩器(110)包括：

机械臂(113)，所述机械臂(113)包括多个关节(114)，一个所述关节(114)与另一个所述关节(114)之间可转动连接，所述配电房检测装置(200)固定设置于所述多个关节(114)。

5.根据权利要求1所述的配电房巡检机器人，其特征在于，所述行走装置(400)包括：

驱动电机(410)，与所述控制器(300)电连接；以及

履带式行走机构(420)，与所述驱动电机(410)连接，所述履带式行走机构(420)包括主动轮(422)和防滑组件(421)，所述防滑组件(421)设置于所述主动轮(422)，所述主动轮(422)与所述驱动电机(410)卡合连接。

6.根据权利要求1所述的配电房巡检机器人，其特征在于，所述配电房检测装置(200)包括：

配电房环境检测模块(210)，与所述控制器(300)电连接；以及

配电房设备检测模块(220)，与所述控制器(300)电连接。

7.根据权利要求6所述的配电房巡检机器人，其特征在于，所述配电房环境检测模块(210)包括：

气体浓度传感器(211)，与所述控制器(300)电连接，用于实时检测配电房内的气体浓度；

温度传感器(212)，与所述控制器(300)电连接，用于实时检测配电房内的温度；以及

湿度传感器(213)，与所述控制器(300)电连接，用于实时检测配电房内的湿度。

8.根据权利要求6所述的配电房巡检机器人，其特征在于，所述配电房设备检测模块(220)包括：

图像获取组件(221)，用于采集配电房内设备的图像信息；以及

图像处理组件(222)，分别与所述图像获取组件(221)和所述控制器(300)电连接，用于获取所述图像信息，并对所述图像信息进行处理分析。

9.根据权利要求1所述的配电房巡检机器人，其特征在于，还包括：

导航定位装置(500)，与所述控制器(300)电连接，所述控制器(300)通过所述导航定位装置(500)实时矫正所述配电房巡检机器人(10)的行进路线。

10.根据权利要求1所述的配电房巡检机器人，其特征在于，还包括：

无线通信设备(700)，与所述控制器(300)电连接，用于将所述控制器(300)的采集信息传递至远程终端。

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