CN218119200U - 一种制氢站巡检装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种制氢站巡检装置，包括移动平台，移动平台顶面安装有支座，支座内部具有空腔，支座的空腔内设有升降机构，升降机构的升降部分伸出至支座上方并且连接有云台，云台安装有热成像仪和可见光相机，支座的后侧面安装有氢气检测仪，支座的前侧面安装有摄像头，采用本实用新型的巡检装置降低了劳动强度，提高了工作效率。

Description

一种制氢站巡检装置

技术领域

本实用新型涉及巡检设备技术领域，具体涉及一种制氢站巡检装置。

背景技术

这里的陈述仅提供与本实用新型相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

氢能是一种公认的清洁高效的新能源，在电力、供暖、航空等多个领域中有着广泛应用，是现如今最有发展潜力的可再生资源。

氢气是一种极易燃烧的气体，这要求对制氢站设备的工作状况有定期的监测，避免发生安全事故。当前的制氢站巡检依靠人力巡检，对工人的工作技术要求高，工作强度大，难以保证工作效率，且一些操作难以执行易对工人造成伤害,现有的制氢站自动巡检设备功能单一，不能保证巡检效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供了一种制氢站巡检装置，解决了人力巡检所存在的问题，工作效率高，降低了劳动强度。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型的实施例提供了一种制氢站巡检装置，包括移动平台，移动平台顶面安装有支座，支座内部具有空腔，支座的空腔内设有升降机构，升降机构的升降部分伸出至支座上方并且连接有云台，云台安装有热成像仪和可见光相机，支座的后侧面安装有氢气检测仪，支座的前侧面安装有摄像头。

可选的，所述支座的上表面安装有激光雷达，激光雷达位于云台的前方。

可选的，摄像头的下方设置有安装在支座的补光灯。

可选的，所述移动平台采用四转动四驱全向运动UGV车。

可选的，所述升降机构包括升降驱动件，升降驱动件通过传动机构与丝杠连接，丝杠底端与支座转动连接，丝杠螺纹连接有丝杠滑块，丝杠滑块与支座空腔内设置的导轨滑动连接，丝杠滑块与升降部件连接，升降部件顶端伸出至支座上方并连接云台。

可选的，所述升降部件采用铝管，铝管套在丝杠外周。

可选的，所述传动机构包括链传动机构，链传动机构的主动链轮与升降驱动件的输出轴连接，链传动机构的从动链轮与中间轴连接，中间轴转动连接在支座内部，中间轴固定有第一齿轮，第一齿轮与第二齿轮相啮合，第二齿轮与丝杠连接且第二齿轮的直径大于第一齿轮的直径。

可选的，所述移动平台的驱动部件、云台、升降机构、热成像仪、可见光相机、氢气检测仪以及摄像头均与支座空腔内的控制系统连接，控制系统通过无线传输模块与远程监控平台连接。

可选的，所述支座前侧面还安装有超声波传感器。

可选的，所述支座内部空腔内还安装有供电元件。

上述本实用新型的有益效果如下：

1.本实用新型的巡检系统，具有移动平台和升降机构，能够使得热成像仪和可见光相机位置自动移动并对准储氢罐、电解槽等设备，然后获取制氢站工作现场图片和电解槽的温度信息，通过氢气检测仪能够实时获取制氢站环境中的氢气含量，实现了制氢站的自动巡检，无需人工巡检，降低了工作强度，提高了工作效率，避免了对工人造成伤害，而且不仅对储氢罐、电解槽等设备进行检测，还对环境进行检测，检测全面，功能多样，保证了制氢站的安全工作。

2.本实用新型的巡检系统，升降机构安装在支座内部空腔内，而且支座内部空腔还能够安装供电元件、控制系统及相关线路，对升降机构及供电元件、控制系统及相关线路起到了保护作用，避免了因为外部环境造成的损坏，保证了巡检系统工作时的可靠性。

3.本实用新型的巡检系统，摄像头设置在支座的前侧面，氢气检测仪设置在支座的后侧面，激光雷达设置在云台、热成像仪及可见光相机的前方，在保证各个部件能正常工作的同时，根据各个部件的尺寸在支座上进行了合理的布局。

4.本实用新型的巡检系统，升降机构采用丝杠，能够实现升降距离的精准控制，进而实现了热成像仪和可见光相机位置的精准控制。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1是本实用新型实施例1整体结构示意图一；

图2是本实用新型实施例1整体结构示意图二；

图3是本实用新型实施例1整体结构后视图；

图4是本实用新型实施例1升降机构示意图；

图5是本实用新型实施例1升降机构工作过程示意图；

其中，1.底板，2.前挡板，3.后挡板，4.侧挡板，5.车身，6.车轮，7.第一支座部，8.第二支座部，9.云台，10.热成像仪，11.可见光相机，12.24V永磁直流电机，13.丝杠，14.丝杠滑块，15.铝管，16.链传动机构，17.齿轮传动机构，18.氢气检测仪，19.激光雷达，20.摄像头，21.补光灯，22.超声波传感器，23.AP天线，24.开关，25.充电插口，26.盖板,27.急停开关。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供了一种制氢站巡检装置，用于对制氢站内储氢罐、电解槽等设备进行自动巡检，代替人工巡检，如图1-图4所示，所述巡检装置包括移动平台，移动平台采用现有的四转动四驱全向运动UGV车，包括底板1，底板1的前端固定有前挡板2，后端固定有后挡板3，两侧固定有侧挡板4，前挡板2、后挡板3和侧挡板4顶部固定有车身5，车身5安装有四个车轮6及与车轮配合的动力机构，车身5上安装的车轮6及动力机构的设置方式采用现有的四转动四驱全向运动UGV车的车身上的车轮及动力机构的设置方式即可，其具体设置方式在此不进行详细叙述。车身作为整个巡检装置其他部件的承载部件，通过底板1、前挡板2、后挡板3和侧挡板4的设置，能够对车身起到保护作用，起到较好的防水效果。

本实施例移动平台采用四转动四驱全向运动UGV车，可实现横移、斜移运动，具备较高灵活性，能够适应狭窄的环境。

所述车身的上表面安装有支座，本实施例中，支座包括第一支座部7和第二支座部8，其中第二支座部8位于第一支座部7的前侧。

第一支座部7内部具有空腔，空腔内安装有升降机构，第一支座部7的顶部设有导向孔，导向孔与空腔相连通，升降机构的升降部件通过导向孔伸出至第一支座部上方，升降部件的顶端连接有云台9，云台9上表面并排固定有热成像仪10和可见光相机11。

本实施例中，所述升降机构安装再第一支座部7内部空腔内，能够受第一支座部7保护，避免了外部环境影响升降机构的正常工作。

所述升降机构包括升降驱动件，本实施例中，升降驱动件采用24V永磁直流电机12，24V永磁直流电机12通过电机座固定再第一支座部7的空腔内部。

24V永磁直流电机12的输出轴通过传动机构与丝杠13连接，丝杠的轴线竖向设置，丝杠13的底端设置有一个光轴段，光轴段通过轴承与第一支座部7底部转动连接。

丝杠13上螺纹连接有丝杠滑块14，丝杠滑块14与设置在空腔内部的导轨滑动连接，导轨竖向设置，导轨固定在空腔的腔面上。

丝杠滑块14的顶面固定有升降部件，升降部件通过导向孔伸出至第一支座部7上方，导向孔用于对升降部件的升降运动进行导向。

本实施例中，升降部件采用铝管15，铝管15套在丝杠13外周，铝管15的顶端固定有云台9，云台9固定有热成像仪10和可见光相机11，热成像仪10及可见光相机11的镜头均朝前方设置。

所述传动机构包括链传动机构16及齿轮传动机构17，24V永磁直流电机12的输出轴与链传动机构16的主动链轮连接，链传动机构16的从动链轮固定于中间轴上，中间轴的底端通过轴承于第一支座部7的底部转动连接。

中间轴通过齿轮传动机构17与丝杠13连接，具体的，中间轴上固定有第一齿轮，第一齿轮与第二齿轮相啮合，第二齿轮与丝杠13底端的光轴段固定连接。

第一齿轮的直径小于第二齿轮的直径。

通过设置链传动机构，能够使得24V永磁直流电机12与丝杠13具有设定距离，避免丝杠滑块14与24V永磁直流电机12产生干涉，同时第一齿轮的直径小于第二齿轮的直径，起到减速作用。

24V永磁直流电机12能够通过传动机构带动丝杠13转动，丝杠滑块14沿丝杠13的轴线方向运动，进而带动铝管15做升降运动，进而带动云台9、热成像仪10和可见光相机11做升降运动。

本实施例中，采用丝杠13和丝杠滑块14配合带动升降部件升降，能够精准的控制升降距离，从而实现热成像仪10和可见光相机11位置的精准控制。

第一支座部7的后侧面固定有氢气检测仪18，用于检测制氢站内环境中的氢气含量。

所述第一支座部7的前侧设有第二支座部8，第二支座部8的上表面设置有激光雷达19，激光雷达19采用单线激光雷达，利用激光雷达能够进行全局和局部路径规划。实现轨迹跟踪，到达预设点检测设备运行情况，上述技术采用现有技术即可，例如可采用专利CN103914068A中公开的技术，在此不进行详细叙述。

第二支座部8的前侧面设置有摄像头20，用于采集巡检装置前方的图像信息，摄像头的下方设置有补光灯21，本实施例中的补光灯21采用LED灯。

补光灯21下方还设置有超声波传感器22，超声波传感器22安装在第二支座部8前部，用于采集巡检装置前方障碍物的信息，实现避障功能。采用超声波传感器实现避障的方法采用现有方法即可，例如专利申请CN110919642A或CN209543137U中公开的方法，在此不进行详细叙述。

本实施例中，第二支座部8内也具有空腔，该空腔与第一支座部7内的空腔相连通，空腔内安装有控制系统，控制系统的控制器与四转动四驱全向运动UGV车的动力机构、24V永磁直流电机12、云台9及补光灯21连接，能够向其发送指令控制其工作。

所述热成像仪10、可见光相机11、氢气检测仪18、摄像头20、激光雷达19及超声波传感器21与控制系统的控制器连接，能够将采集的信息传递给控制器，所述控制器与无线传输模块连接，无线传输模块通过AP天线23与远程监控平台连接，采集的信息能够通过无线传输模块在远程监控平台上显示，工作人员也能够通过远程监控平台向控制系统发送指令，AP天线23设置两根，安装在车身5后部，位于支座的两侧。

本实施例中，车身上还安装有报警元件，报警元件可采用蜂鸣报警器或报警指示灯，报警元件与控制器连接，当超声波传感器21检测到前方障碍物时，向控制器发送指令，控制器控制报警元件工作。

同时，热成像仪10、氢气检测仪18、可见光相机11采集的信息经过控制器分析后判断制氢站的设备或环境产生异常时，控制报警元件工作。

所述第二支座部的空腔内还设置有供电元件，供电元件采用蓄电池，蓄电池用于对移动平台、24V永磁直流电机12、补光灯21、摄像头20、热成像仪10、可见光相机11等用电元件进行供电，其供电电路上设置有电源开关24，电源开关24安装在车身5上，开关设置在AP天线23的外侧，本实施例中，在供电电路上还串联有急停开关27，急停开关27与电源、电源开关串联设置，急停开关采用现有的手动控制的按压式开关，用于紧急情况下直接断开控制电路电源从而快速停止设备避免非正常工作。

蓄电池还与充电电路连接，充电电路的充电插口25设置在车身5的后侧面，充电插口处设置有盖板26，盖板26通过螺栓与车身5可拆卸连接，能够打开或盖住充电插口25。

当巡检装置电量不足时，能够通过充电插口和自动充电桩对蓄电池进行充电。

本实施例的巡检装置，升降机构安装在支座内部空腔内，而且支座内部空腔还安装供电元件、控制系统及相关线路，对升降机构及供电元件、控制系统及相关线路起到了保护作用，避免了因为外部环境造成的损坏，保证了巡检系统工作时的可靠性。

同时，摄像头设置在支座的前部，补光灯及超声波传感器设置在支座的前部，氢气检测仪设置在支座的后侧面，激光雷达设置在云台、热成像仪及可见光相机的前方，在保证各个部件能正常工作的同时，根据各个部件的尺寸在支座上进行了合理的布局。

本实施例中，各个元件与控制器的通信方法，控制器与远程监控平台的无线通信方法采用现有通信方法即可，在此不进行详细叙述。

本实施例的巡检装置的工作方法为：

工作人员通过远程监控平台控制巡检装置运动，或者利用激光雷达使得整个巡检装置按照预先规划路径运动。巡检装置运动时，利用摄像头实时采集前方的图像信息，超声波传感器实时检测前方障碍物信息，进而控制移动平台实现避障。

运动至目标位置后，如图5所示，升降机构配合云台工作，使得热成像仪和可见光相机朝向待检测的设备，可见光相机采集监测点图像，热成像仪采集监测区域的热力图，最终将检测数据发送至远程监控平台，如有异常报警元件报警。

氢气检测仪实时监测空气中氢气含量，同样将数据返回远程监控平台，如有异常，报警元件报警。

采用本实用新型的巡检装置，实现了制氢站的自动巡检，无需人工巡检，降低了工作强度，提高了工作效率，而且不仅对储氢罐、电解槽等设备进行检测，还对环境进行检测，检测全面，保证了制氢站的安全工作。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种制氢站巡检装置，其特征在于，包括移动平台，移动平台顶面安装有支座，支座内部具有空腔，支座的空腔内设有升降机构，升降机构的升降部分伸出至支座上方并且连接有云台，云台安装有热成像仪和可见光相机，支座的后侧面安装有氢气检测仪，支座的前侧面安装有摄像头。

2.如权利要求1所述的一种制氢站巡检装置，其特征在于，所述支座的上表面安装有激光雷达，激光雷达位于云台的前方。

3.如权利要求1所述的一种制氢站巡检装置，其特征在于，摄像头的下方设置有安装在支座的补光灯。

4.如权利要求1所述的一种制氢站巡检装置，其特征在于，所述移动平台采用四转动四驱全向运动UGV车。

5.如权利要求1所述的一种制氢站巡检装置，其特征在于，所述升降机构包括升降驱动件，升降驱动件通过传动机构与丝杠连接，丝杠底端与支座转动连接，丝杠螺纹连接有丝杠滑块，丝杠滑块与支座空腔内设置的导轨滑动连接，丝杠滑块与升降部件连接，升降部件顶端伸出至支座上方并连接云台。

6.如权利要求5所述的一种制氢站巡检装置，其特征在于，所述升降部件采用铝管，铝管套在丝杠外周。

7.如权利要求5所述的一种制氢站巡检装置，其特征在于，所述传动机构包括链传动机构，链传动机构的主动链轮与升降驱动件的输出轴连接，链传动机构的从动链轮与中间轴连接，中间轴转动连接在支座内部，中间轴固定有第一齿轮，第一齿轮与第二齿轮相啮合，第二齿轮与丝杠连接且第二齿轮的直径大于第一齿轮的直径。

8.如权利要求1所述的一种制氢站巡检装置，其特征在于，所述移动平台的驱动部件、云台、升降机构、热成像仪、可见光相机、氢气检测仪以及摄像头均与支座空腔内的控制系统连接，控制系统通过无线传输模块与远程监控平台连接。

9.如权利要求1所述的一种制氢站巡检装置，其特征在于，所述支座前侧面还安装有超声波传感器。

10.如权利要求1所述的一种制氢站巡检装置，其特征在于，所述支座内部空腔内还安装有供电元件。

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