CN214560951U

CN214560951U - 一种机房巡检机器人

Info

Publication number: CN214560951U
Application number: CN202120361335.1U
Authority: CN
Inventors: 刘枝峰; 李丹; 袁治君; 黎思奇; 任颋; 赵雷; 满唐国; 王建华
Original assignee: Liaoning Planning And Designing Institute Of Post And Telecommunication Co ltd
Current assignee: Liaoning Planning And Designing Institute Of Post And Telecommunication Co ltd
Priority date: 2021-02-09
Filing date: 2021-02-09
Publication date: 2021-11-02
Anticipated expiration: 2031-02-09

Abstract

本实用新型公布了一种机房巡检机器人，行走轨道上布置滑触线，滑触线供电单元模块通过集电器滑触取电；轨道上悬挂轨道小车，轨道小车内装有行走直流电机驱动器、第一直流电机、第一编码器、升降电机驱动器、第二直流电机、第二编码器、声光报警器、碰撞单元模块、控制器、无线通信模块；升降机构固定于轨道小车下部，其下端安装有可见光与热成像集成的双光谱摄像模块、音频分析模块；无线通信模块与热成像双光谱模块、控制器、音频分析模块连接实现与远程控制终端信息交换。本实用新型将机器人技术与监测技术有机结合，稳定可靠，提高运维工作效率。

Description

一种机房巡检机器人

技术领域

本实用新型涉及一种机器人，特别是涉及一种机房巡检机器人。

背景技术

随着人们对机房安全运行要求的提高，使用智能化设备愈发必要，一套既能对机房设备自动进行多种数据采集，又能对所得数据进行全面综合分析和比较的智能化机房巡检机器人对机房的安全运行意义重大。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种机房巡检机器人，该机器人可以提高机房运维效率，实现远距离、智能化、自动化、无人化机房安全检测。

为了解决现有技术存在的问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种机房巡检机器人，包括行走轨道、轨道小车、升降机构、热成像双光谱装置、滑触线供电单元模块、音频分析模块、声光报警器、碰撞单元装置、行走直流电机驱动器、升降直流电机驱动器、数字量信号集成模块、控制器、无线通信模块，所述行走轨道上布置滑触线；所述行走轨道下方布置有齿条；所述滑触线供电单元模块通过集电器与行走轨道上铺设的滑触线滑触取电；所述轨道小车通过升降机构与热成像双光谱装置相连；所述轨道小车内设置有行走直流电机驱动器、第一直流电机、第一编码器、升降直流电机驱动器、第二直流电机、第二编码器、声光报警器、碰撞单元装置、控制器和无线通信模块；所述轨道小车行走部分包括行走直流电机驱动器、第一直流电机、第一编码器和行走齿轮，所述第一编码器与第一直流电机后轴配合连接，行走齿轮与第一直流电机前轴配合连接，齿轮转动通过第一直流电机轴传动到第一编码器传动计数；所述行走齿轮布置在齿条下方，与齿条啮合，通过第一直流电机转动带动齿轮转动，齿轮在齿条上传动实现行走及定位；所述行走直流电机驱动器与第一直流电机通过通讯线相连；所述第二编码器与第二直流电机螺栓连接，第二编码器轴与第二直流电机轴配合连接；所述升降直流电机驱动器与第二直流电机通过通讯线相连；所述第二直流电机与升降直流电机的升降齿轮连接；所述升降机构固定于轨道小车下部，其下端依次安装有音频分析模块和热成像双光谱装置；所述声光报警器、碰撞单元装置、行走直流电机驱动器、第一直流电机、第一编码器、升降直流电机驱动器、第二直流电机、第二编码器、数字量信号集成模块均与控制器通过信号线连接；所述无线通信模块分别与控制器、热成像双光谱装置和音频分析模块通讯连接；无线通信模块与远程控制终端建立通讯连接。

进一步地，所述数字量信号集成模块连接二氧化碳浓度传感器、温湿度传感器、一氧化碳浓度传感器、甲烷浓度传感器、烟雾报警器、（NO₂、SO₂、O₂、H₂S、SF₆、H₂）浓度传感器轮询传输数字量信号；所述二氧化碳浓度传感器用于检测机房工作环境的二氧化碳浓度；所述温湿度传感器用于检测机房工作环境的温湿度；所述一氧化碳浓度传感器用于检测机房工作环境的一氧化碳浓度；所述甲烷浓度传感器用于检测机房工作环境下的甲烷浓度；所述（NO₂、SO₂、O₂、H₂S、SF₆、H₂）浓度传感器用于检测机房工作环境的相应气体浓度。

进一步地，所述碰撞单元装置由两组超声波传感器和三组霍尔开关构成；两组超声波传感器分别固定在轨道小车的两端，通过信号线与数字量信号集成模块连接；三组霍尔开关分别安装在轨道小车的两侧及升降机构上，霍尔开关通过信号线与数字量信号集成模块连接，与固定在行走轨道起始处和末端处的磁铁片搭配使用。

进一步地，所述热成像双光谱装置包括高清可见光摄像机和红外热成像摄像机；所述热成像双光谱装置可水平旋转360度、俯仰角度为90～-90度；所述热成像双光谱装置用于采集机器人运行沿线机房的可见光摄像机视频图像和红外热成像摄像机的温度图像。

进一步地，所述远程控制终端为电脑、平板或手机。

进一步地，所述升降机构为双轨式伸缩装置；所述双轨式伸缩装置与固定架连接搭载热成像双光谱装置和音频分析模块。

本实用新型所具有的优点和有益效果是：

本实用新型一种机房巡检机器人，稳定可靠，提高运维工作效率。可替代人工进行机房运维巡检，可减少因人员疏忽、漏检等带来的设备损失，降低由于生产运行人员整体素质的差异导致的运维风险。通过人工智能与物联网技术的融合，可以对数据中心机房设备及环境进行检测、诊断和故障告警，实现机房状态实时可视化管理，提高故障处理时效、提升机房安全性。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明：

图1为本实用新型一种机房巡检机器人的结构示意图；

图2为本实用新型一种机房巡检机器人检测控制原理图。

图中：行走轨道1、轨道小车2、升降机构3、热成像双光谱装置4、滑触线供电单元模块5、音频分析模块6、声光报警器7、碰撞单元装置8。

具体实施方式

为了进一步说明本实用新型，下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细地描述，但不能将它们理解为对本实用新型保护范围的限定。需要说明的是，本申请中涉及到的相关模块均为硬件系统模块或者为现有技术中计算机软件程序或协议与硬件相结合的功能模块，该功能模块所涉及到的计算机软件程序或协议的本身均为本领域技术人员公知的技术，其不是本系统的改进之处；本系统的改进为各模块之间的相互作用关系或连接关系，即为对系统的整体的构造进行改进，以解决本系统所要解决的相应技术问题。

如图1、2所示，本实用新型一种机房巡检机器人，包括行走轨道1、轨道小车2、升降机构3、热成像双光谱装置4、滑触线供电单元模块5、音频分析模块6、声光报警器7、碰撞单元装置8、行走直流电机驱动器、升降直流电机驱动器、数字量信号集成模块、控制器和无线通信模块。所述数字量信号集成模块采用宇泰UT-1128。所述控制器采用研宝ABOX-9317。所述无线通信模块采用TP-Link TL-H610R&TL-H610E。所述的行走轨道1上布置滑触线，滑触线与行走轨道通过锁紧螺丝固定；所述行走轨道1下方布置有齿条。所述滑触线供电单元模块5安装在行走轨道的侧方，所述集电器安装在轨道小车的内部，与转压供电单元连接，集电器通过滑触方式与滑触线接触取电，给转压供电单元供电。所述滑触线供电单元模块5通过集电器与行走轨道1上铺设的滑触线滑触取电。轨道小车通过内部的滑动轮悬挂在行走轨道上，使轨道小车悬挂在行走轨道上。所述轨道小车2、升降机构3、热成像双光谱装置4由上至下依次布置；所述轨道小车2内部设置有行走直流电机驱动器、第一直流电机、第一编码器、升降直流电机驱动器、第二直流电机、第二编码器、声光报警器7、碰撞单元装置8、控制器和无线通信模块。所述轨道小车2行走部分包括行走直流电机驱动器、第一直流电机、第一编码器和行走齿轮，所述第一编码器与第一直流电机后轴配合连接，行走齿轮与第一直流电机前轴配合连接，齿轮转动通过第一直流电机轴传动到第一编码器传动计数；所述行走齿轮布置在齿条下方，与齿条啮合，通过第一直流电机转动带动齿轮转动，齿轮在齿条上传动实现行走及定位；所述行走直流电机驱动器与第一直流电机通过通讯线相连；所述升降机构3动力部分包括升降直流电机驱动器、第二直流电机和第二编码器；所述第二编码器与第二直流电机螺栓连接，第二编码器轴与第二直流电机轴配合连接；所述升降直流电机驱动器与第二直流电机通过通讯线相连；所述第二直流电机与升降直流电机的升降齿轮连接。所述升降机构3固定于轨道小车下部，其下端安装有可见光与热成像集成的双光谱模块4和音频分析模块6。所述升降机构为双轨式伸缩装置；所述双轨式伸缩装置与固定架连接搭载热成像双光谱装置4和音频分析模块6。所述音频分析模块6采用WS900A。所述声光报警器7、碰撞单元装置8、行走直流电机驱动器、第一直流电机、第一编码器、升降直流电机驱动器、第二直流电机、第二编码器、数字量信号集成模块均与控制器信号线连接；所述无线通信模块分别与控制器、热成像双光谱装置4和音频分析模块6通讯连接；所述无线通信模块可建立无线局域网通讯，无线通信模块与远程控制终端建立通讯连接。

所述滑触线供电单元模块5为行走直流电机驱动器、第一直流电机、第一编码器、升降直流电机驱动器、第二直流电机、第二编码器、控制器、数字量信号集成模块、热成像双光谱装置4、二氧化碳浓度传感器、温湿度传感器、一氧化碳浓度传感器、甲烷浓度传感器、（NO₂、SO₂、O₂、H₂S、SF₆、H₂）浓度传感器、无线通信模块提供电能。

所述数字量信号集成模块连接二氧化碳浓度传感器、温湿度传感器、一氧化碳浓度传感器、甲烷浓度传感器、烟雾报警器、（NO₂、SO₂、O₂、H₂S、SF₆、H₂）浓度传感器传输数字量信号；所述二氧化碳浓度传感器用于检测机房工作环境的二氧化碳浓度；所述温湿度传感器用于检测机房工作环境的温湿度；所述一氧化碳浓度传感器用于检测机房工作环境的一氧化碳浓度；所述甲烷浓度传感器用于检测机房工作环境下的甲烷浓度；所述（NO₂、SO₂、O₂、H₂S、SF₆、H₂）浓度传感器用于检测机房工作环境的相应气体浓度。

所述碰撞单元装置8由两组超声波传感器和三组霍尔开关构成；超声波传感器用于巡检机器人运动过程中的碰撞检测；霍尔开关用于巡检机器人的限位作用。两组超声波传感器分别固定在轨道小车的两端，通过信号线与数字量信号集成模块连接，在轨道小车遇到障碍物阻碍时，超声波传感器通过传感将信号反馈给数字量信号集成模块，数字量信号集成模块在传送给控制器控制轨道小车停止；三组霍尔开关安装在轨道小车的两侧及升降机构三处，霍尔开关通过信号线与数字量信号集成模块连接，与固定在轨道起始处和末端处的磁铁片搭配使用，轨道小车在行走过程中，运动到轨道起始端通过霍尔开关与磁铁片靠近时，会将电信号反馈给数字量信号集成模块，再转给控制器控制轨道小车停止，起到限位停止作用；升降机构在上升过程中，通过霍尔开关与磁铁片靠近，会将电信号反馈给数字量信号集成模块，再转给控制器控制控制升降机构停止，形成限位停止作用。

所述控制器通过控制行走直流电机驱动器、第一直流电机、升降直流电机驱动器、第二直流电机、进而控制第一直流电机、第二直流电机动作，驱动巡检机器人前进和后退，实现对机房运行轨道沿线的状态监测；所述控制器通过获取直流电机上第一编码器、第二编码器的数据，确定巡检机器人的实时位置；所述控制器通过数字量信号集成模块获取二氧化碳浓度传感器、温湿度传感器、一氧化碳浓度传感器、甲烷浓度传感器、烟雾报警器、（NO₂、SO₂、O₂、H₂S、SF₆、H₂）浓度传感器的数据信息。

所述热成像双光谱装置4包括高清可见光摄像机和红外热成像摄像机；所述热成像双光谱装置4可水平旋转360度、俯仰角度为90～-90度；所述热成像双光谱装置4用于采集机器人运行沿线机房的可见光摄像机视频图像和红外热成像摄像机的温度图像。

所述声光报警器7与控制器连接实现故障声光联动报警。

所述音频分析模块6与无线通信模块连接，采集环境声音并传输给远程控制终端。

所述远程控制终端为电脑、平板或手机，通过无线局域网通讯控制热成像双光谱装置4的视频图像采集和机器人的行走升降；所述远程控制终端通过无线通信模块通讯读取机房巡检机器人控制器的相应数据参数确定机器人本身的运行状态、机房运行的可见光摄像机视频图像和红外热成像摄像机的温度图像；所述远程控制终端通过读取二氧化碳浓度传感器、温湿度传感器、一氧化碳浓度传感器、甲烷浓度传感器、（NO₂、SO₂、O₂、H₂S、SF₆、H₂）浓度传感器的数据信息和热成像双光谱装置的视频图像信息，获取设备及环境状态。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种机房巡检机器人，其特征在于：包括行走轨道（1）、轨道小车（2）、升降机构（3）、热成像双光谱装置（4）、滑触线供电单元模块（5）、音频分析模块（6）、声光报警器（7）、碰撞单元装置（8）、行走直流电机驱动器、升降直流电机驱动器、数字量信号集成模块、无线通信模块，所述行走轨道上布置滑触线；所述行走轨道（1）下方布置有齿条；所述滑触线供电单元模块（5）通过集电器与行走轨道（1）上铺设的滑触线滑触取电；所述轨道小车（2）通过升降机构（3）与热成像双光谱装置（4）相连；所述轨道小车（2）内设置有行走直流电机驱动器、第一直流电机、第一编码器、升降直流电机驱动器、第二直流电机、第二编码器、声光报警器（7）、碰撞单元装置（8）、控制器和无线通信模块；所述轨道小车（2）行走部分包括行走直流电机驱动器、第一直流电机、第一编码器和行走齿轮，所述第一编码器与第一直流电机后轴配合连接，行走齿轮与第一直流电机前轴配合连接，齿轮转动通过第一直流电机轴传动到第一编码器传动计数；所述行走齿轮布置在齿条下方，与齿条啮合，通过第一直流电机转动带动齿轮转动，齿轮在齿条上传动实现行走及定位；所述行走直流电机驱动器与第一直流电机通过通讯线相连；所述第二编码器与第二直流电机螺栓连接，第二编码器轴与第二直流电机轴配合连接；所述升降直流电机驱动器与第二直流电机通过通讯线相连；所述第二直流电机与升降直流电机的升降齿轮连接；所述升降机构（3）固定于轨道小车下部，其下端依次安装有音频分析模块（6）和热成像双光谱装置（4）；所述声光报警器（7）、碰撞单元装置（8）、行走直流电机驱动器、第一直流电机、第一编码器、升降直流电机驱动器、第二直流电机、第二编码器、数字量信号集成模块均与控制器通过信号线连接；所述无线通信模块分别与控制器、热成像双光谱装置（4）和音频分析模块（6）通讯连接；无线通信模块与远程控制终端建立通讯连接。

2.根据权利要求1所述的一种机房巡检机器人，其特征在于：所述数字量信号集成模块连接二氧化碳浓度传感器、温湿度传感器、一氧化碳浓度传感器、甲烷浓度传感器、烟雾报警器、（NO₂、SO₂、O₂、H₂S、SF₆、H₂）浓度传感器轮询传输数字量信号；所述二氧化碳浓度传感器用于检测机房工作环境的二氧化碳浓度；所述温湿度传感器用于检测机房工作环境的温湿度；所述一氧化碳浓度传感器用于检测机房工作环境的一氧化碳浓度；所述甲烷浓度传感器用于检测机房工作环境下的甲烷浓度；所述（NO₂、SO₂、O₂、H₂S、SF₆、H₂）浓度传感器用于检测机房工作环境的相应气体浓度。

3.根据权利要求1所述的一种机房巡检机器人，其特征在于：所述碰撞单元装置（8）由两组超声波传感器和三组霍尔开关构成；两组超声波传感器分别固定在轨道小车的两端，通过信号线与数字量信号集成模块连接；三组霍尔开关分别安装在轨道小车的两侧及升降机构上，霍尔开关通过信号线与数字量信号集成模块连接，与固定在行走轨道起始处和末端处的磁铁片搭配使用。

4.根据权利要求1所述的一种机房巡检机器人，其特征在于：所述热成像双光谱装置（4）包括高清可见光摄像机和红外热成像摄像机；所述热成像双光谱装置（4）可水平旋转360度、俯仰角度为90～-90度；所述热成像双光谱装置（4）用于采集机器人运行沿线机房的可见光摄像机视频图像和红外热成像摄像机的温度图像。

5.根据权利要求1所述的一种机房巡检机器人，其特征在于：所述远程控制终端为电脑、平板或手机。

6.根据权利要求1所述的一种机房巡检机器人，其特征在于：所述升降机构（3）为双轨式伸缩装置；所述双轨式伸缩装置与固定载架连接搭热成像双光谱装置（4）和音频分析模块（6）。