CN216268523U - 一种狭小空间故障检测机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种狭小空间故障检测机器人，包括机器人本体，所述机器人本体上设有处理器以及与所述处理器电连接的红外热成像仪和摄像头；所述处理器包括控制模块以及与所述控制模块电连接的无线通讯模块和定位模块，所述控制模块通过无线通讯模块与狭小空间外部的终端连接；在工作时，所述红外热成像仪和摄像头通过所述无线通讯模块将检测信息传送至所述终端，当所述红外热成像仪或/和所述摄像头检测到局部位置出现故障时，所述定位模块会将所述机器人所处的位置经所述无线通讯模块传送至所述终端。

Description

一种狭小空间故障检测机器人

技术领域

本实用新型属于电力技术领域，特别是涉及一种狭小空间故障检测机器人。

背景技术

由于城市用地紧张、交通压力大、市容建设等原因，大城市普遍采用地下管道电缆输电方式，地下管网已与城市的运行和发展密不可分。

电缆一般敷设于地下的电缆沟内。因每盘电缆只有一定长度，约几百米，为了敷设更长的电缆线路，必须将多段电缆相接，制作和放置电缆接头需要一定空间，此空间称为电缆工井，一般宽度和深度都大于电缆沟，地面上有盖板。

为了保证电力电缆使用的安全性，需人工定期深入电缆工井的内部进行探测，一方面工井内空间狭小，操作空间有限，给检测人员带来不便；另一方面高压电缆所处的工井内环境极其复杂，通常存在一些有毒有害气体等，具有安全隐患，且人工检测时容易出现漏检。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种狭小空间故障检测机器人，包括机器人本体，所述机器人本体上设有处理器以及与所述处理器电连接的红外热成像仪和摄像头；

所述处理器包括控制模块以及与所述控制模块电连接的无线通讯模块和定位模块，所述控制模块通过无线通讯模块与狭小空间外部的终端连接；

在工作时，所述红外热成像仪和摄像头通过所述无线通讯模块将检测信息传送至所述终端，当所述红外热成像仪或/和所述摄像头检测到局部位置出现故障时，所述定位模块会将所述机器人所处的位置经所述无线通讯模块传送至所述终端。

较佳地，所述终端包括控制单元，所述控制单元设定一安全温度范围，当所述红外热成像仪检测的温度大于或小于安全温度范围时，则判定对应位置出现故障。

较佳地，所述终端还包括报警单元，所述报警单元与所述控制单元电连接，当所述红外热成像仪或/和所述摄像头检测到局部位置出现故障时，所述报警单元报警。

较佳地，所述终端还包括：

无线通讯单元，分别与所述控制单元和所述无线通讯模块电连接；

显示单元，与所述控制单元电连接，用于显示所述红外热成像仪和所述摄像头的检测信息以及故障发生时所述机器人所处的位置；

存储单元，与所述控制单元电连接，用于存储所述红外热成像仪和所述摄像头传送过来的检测信息。

较佳地，所述摄像头包括摄像头本体、云台和防水罩，所述机器人上设有摄像头安装槽，所述防水罩罩设在所述摄像头安装槽上，并与所述摄像头安装槽之间形成容置空间，所述摄像头本体通过所述云台转动设置于所述容置空间内，所述摄像头本体与所述控制模块电连接。

较佳地，所述云台为单轴云台、二轴云台或三轴云台。

较佳地，所述红外热成像仪设置在所述机器人本体的前端，所述摄像头位于所述红外热成像仪的后方，所述处理器设置在所述机器人本体内。

较佳地，还包括履带行走机构，所述履带行走机构设置在所述机器人本体的底部。

较佳地，所述机器人本体包括船体式外壳，所述船体式外壳的底部设有所述履带行走机构，所述履带行走机构可带动所述机器人本体在陆地上行走；所述船体式外壳的尾部设有所述水上驱动机构，所述水上驱动机构可带动所述机器人本体在水上行走

较佳地，所述机器人适用于电缆工井内。

与现有技术相比，本实用新型存在以下技术效果：

1、本实用新型提供一种狭小空间故障检测机器人，代替人工检测，并可通过无线通讯模块将检测数据实时传输至外部终端，可以及时有效的发现电缆故障，既保障了人工安全，且在检测时不容易出现漏检。

2、摄像头通过云台转动设置于机器人上，摄像头可以根据具体的使用需求通过云台进行旋转，监测的范围广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。附图中：

图1为本实用新型的优选实施例提供的一种狭小空间故障检测机器人的前视立体图；

图2为本实用新型的优选实施例提供的一种狭小空间故障检测机器人的后视立体图；

图3为本实用新型的优选实施例提供的一种狭小空间故障检测机器人的电路框架图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

请参考图1至图3，一种狭小空间故障检测机器人，适用于狭小空间内，本实用新型对狭小空间不做具体限制，可以是电力领域，如电缆工井、电缆沟等，还可以是其他领域的地下狭小空间。本实施例以机器人应用于电缆工井为例。

在本实施例中，探测机器人包括机器人本体1，所述机器人本体1上设有处理器5以及与所述处理器5电连接的红外热成像仪2和摄像头3；

所述处理器5包括控制模块52以及与所述控制模块52电连接的无线通讯模块51和定位模块53，所述控制模块52通过无线通讯模块51与电缆工井外部的终端6连接；红外热成像仪2和摄像头3均与控制模块52电连接。

在工作时，所述红外热成像仪2和摄像头3通过所述无线通讯模块51将检测信息传送至所述终端6，当所述红外热成像仪2或/和所述摄像头3检测到局部位置出现故障时，所述定位模块53会将所述机器人所处的位置经所述无线通讯模块51传送至所述终端6，地面的工作人员通过观察终端6可以知道故障位置。

在本实施例中，所述终端6包括：

控制单元62，所述控制单元62设定一安全温度范围，当所述红外热成像仪2检测的温度大于或小于安全温度范围时，则判定对应位置出现故障。如当排列过于密集，或接头压接不紧，或电缆相间绝缘性能不好，均会产生发热现象，即检测温度高于安全温度范围，因此，红外热成像仪2检测到对应位置出现了故障，工作人员可针对具体位置的故障进行维修，防止电缆产生绝缘热击穿现象，进而防止电缆发生相间短路跳闸现象以及火灾等事故的发生。当电缆短路时间过长时，会冷却，检测温度会低于安全温度范围，因此，红外热成像仪2检测到对应位置出现了故障，工作人员可针对具体位置的故障进行维修，防止电缆无法供电。摄像头3将拍摄的环境图像传输至控制单元62，控制单元62经过分析判定工井内是否出现故障(如支架脱落、电缆之间的接头脱落等)，工作人员可针对具体位置的故障进行维修。

无线通讯单元61，分别与所述控制单元62和所述无线通讯模块51电连接；

显示单元63，与所述控制单元62电连接，用于显示所述红外热成像仪2和摄像头3的检测信息和故障发生时所述机器人所处的位置；

报警单元64，与所述控制单元62电连接，当所述红外热成像仪2或/和所述摄像头3检测到局部位置出现故障时，所述报警单元64报警；

存储单元65，与所述控制单元62电连接，用于存储所述红外热成像仪2和所述摄像头3传送过来的检测信息。

由于电缆工井内可能有积水，因此，处理器5需要防水设置，在本实施例中，机器人本体1内密封设置，所述处理器5设置在所述机器人本体1内。红外热成像仪2和所述摄像头3均设置在机器人本体1的外侧，优选红外热成像仪2设置在机器人本体1的前端，所述摄像头3位于所述红外热成像仪2的后方。

所述摄像头3包括摄像头本体、云台和防水罩，所述机器人本体1上设有摄像头安装槽，所述防水罩罩设在所述摄像头安装槽上，并与所述摄像头安装槽之间形成一密封的容置空间，所述摄像头本体通过云台转动设置于所述容置空间内，所述摄像头本体与所述控制模块52电连接。之所以设置密封的容置空间，目的是防止打湿摄像头本体。

本实用新型对防水罩的形状不做限制，如防水罩可以为半球形。

由于摄像头云台是摄像头技术领域的成熟技术，因此，本实用新型对云台的具体构造不做限制，凡是能通过云台带动摄像头本体转动的技术方案，都属于本实用新型的保护范围。本实用新型对摄像头本体的转动角度不做具体限制，可根据实际使用需求设定，如云台可以为单轴云台、二轴云台或三轴云台，单轴云台、二轴云台和三轴云台的具体构造属于摄像头3技术领域的成熟技术，本实用新型对此不做限制。

在本实施例中，所述机器人本体1包括船体式外壳，所述所述船体式外壳的底部设有履带行走机构4，履带行走机构4可带动所述机器人本体1在陆地上行走；船体式外壳的尾部设有水上驱动机构7，水上驱动机构7可带动所述机器人本体1在水上行走。

履带行走机构4属于成熟的技术，本实用新型对履带行走机构4的具体构造不做限制。

水上驱动机构7属于成熟的技术，本实用新型对水上驱动机构7的具体构造不做限制。本实施例优选水上驱动机构7包括至少一个推进器，优选机器人本体1的尾部对称设置两个推进器。由于电缆工井内可能会存在积水，因此，机器人在水中的浮力大于自身重力，目的是保证机器人在水中时能漂浮起来。在本实施例中，所述船体式外壳为中空结构，当船体式外壳内的空间达到一定要求，机器人在水中就能漂浮起来，优选船体式外壳为矩形框架结构。由于船体式外壳内设有电子器件，因此，为了防止船体式外壳内进水，船体式外壳采用密封设计。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种狭小空间故障检测机器人，其特征在于，包括机器人本体，所述机器人本体上设有处理器以及与所述处理器电连接的红外热成像仪和摄像头；

所述处理器包括控制模块以及与所述控制模块电连接的无线通讯模块和定位模块，所述控制模块通过无线通讯模块与狭小空间外部的终端连接；

在工作时，所述红外热成像仪和摄像头通过所述无线通讯模块将检测信息传送至所述终端，当所述红外热成像仪或/和所述摄像头检测到局部位置出现故障时，所述定位模块会将所述机器人所处的位置经所述无线通讯模块传送至所述终端。

2.根据权利要求1所述的一种狭小空间故障检测机器人，其特征在于，所述终端包括控制单元，所述控制单元设定一安全温度范围，当所述红外热成像仪检测的温度大于或小于安全温度范围时，则判定对应位置出现故障。

3.根据权利要求2所述的一种狭小空间故障检测机器人，其特征在于，所述终端还包括报警单元，所述报警单元与所述控制单元电连接，当所述红外热成像仪或/和所述摄像头检测到局部位置出现故障时，所述报警单元报警。

4.根据权利要求3所述的一种狭小空间故障检测机器人，其特征在于，所述终端还包括：

无线通讯单元，分别与所述控制单元和所述无线通讯模块电连接；

显示单元，与所述控制单元电连接，用于显示所述红外热成像仪和所述摄像头的检测信息以及故障发生时所述机器人所处的位置；

存储单元，与所述控制单元电连接，用于存储所述红外热成像仪和所述摄像头传送过来的检测信息。

5.根据权利要求1所述的一种狭小空间故障检测机器人，其特征在于，所述摄像头包括摄像头本体、云台和防水罩，所述机器人上设有摄像头安装槽，所述防水罩罩设在所述摄像头安装槽上，并与所述摄像头安装槽之间形成容置空间，所述摄像头本体通过所述云台转动设置于所述容置空间内，所述摄像头本体与所述控制模块电连接。

6.根据权利要求5所述的一种狭小空间故障检测机器人，其特征在于，所述云台为单轴云台、二轴云台或三轴云台。

7.根据权利要求1所述的一种狭小空间故障检测机器人，其特征在于，所述红外热成像仪设置在所述机器人本体的前端，所述摄像头位于所述红外热成像仪的后方，所述处理器设置在所述机器人本体内。

8.根据权利要求1所述的一种狭小空间故障检测机器人，其特征在于，还包括履带行走机构，所述履带行走机构设置在所述机器人本体的底部。

9.根据权利要求8所述的一种狭小空间故障检测机器人，其特征在于，所述机器人本体包括船体式外壳，所述船体式外壳的底部设有所述履带行走机构，所述履带行走机构可带动所述机器人本体在陆地上行走；所述船体式外壳的尾部设有水上驱动机构，所述水上驱动机构可带动所述机器人本体在水上行走。

10.根据权利要求1至9任一项所述的一种狭小空间故障检测机器人，其特征在于，适用于电缆工井内。

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