CN219246114U - 一种轨道巡检监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种轨道巡检监控系统，轨道巡检监控系统包括：巡检机器人、轨道和充电站，巡检机器人滑动连接在轨道上，轨道用于架设在围墙上，充电站的数量至少有两个，其设置在轨道上，巡检机器人在两个充电站之间往返移动，充电站用于向机器人本体供电，机器人本体包括用于拍摄的摄像头，通过摄像头记录监控区域的现场情况，一个巡检机器人可以巡查较大区域，减少监控设备安装，节约监控成本，且巡检机器人在电量充足的情况下壳24小时持续巡检，从而代替人工巡检，减轻工作人员的劳动强度，节约人工成本，巡检机器人在低于预设电量阈值时，自动进入充电位，通过自动充电站自动充电，实现全自动化，进一步减轻工作人员的劳动强度。

Description

一种轨道巡检监控系统

技术领域

本实用新型属于巡检机器技术领域，特别是涉及一种轨道巡检监控系统。

背景技术

现有技术中，对于社区的安全监管措施主要采用监控摄像头结合人工巡检的方式进行监管。人工巡检的方式，是工作人员定期进行巡视工作，巡视主要还是靠目测为主，且巡视的范围多在重点区域，对于较远处的外围区域鲜少巡视。而监控摄像头也主要固定安装在人流较多的区域进行安全监控，即使在社区的外围区域安装些许监控摄像头进行监控，但监控摄像头的照射范围单一，存在监控摄像头无法监控的探查死角，如果为了避免四角位置出现问题，需要在社区的监控死角处安装多个不同位置的监控摄像头，安装多个监控摄像头会造成监控成本增加的问题。而如果借鉴工业上的机器人进行巡检，则需要考虑到充电不便的问题。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种轨道巡检监控系统，该轨道巡检监控系统能够解决现有技术中依靠人工进行巡检导致监控不到位，且成本高的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是提供一种轨道巡检监控系统，轨道巡检监控系统包括：巡检机器人、轨道和充电站，巡检机器人滑动连接在轨道上，轨道架设在围墙上，充电站的数量至少有两个，其设置在轨道上，巡检机器人在两个充电站之间往返移动，巡检机器人设有第一充电接口，充电站上设有与第一充电接口的位置对应的第二充电接口；

巡检机器人包括机器人本体、轮毂单元、电源单元以及控制单元，轮毂单元设置在机器人本体的下端，以使巡检机器人在轨道上行走，电源单元和控制单元安装在机器人本体的内部，电源单元分别与轮毂单元和控制单元电性连接，电源单元通过充电站进行充电，用于向机器人本体供电，控制单元用于在巡检机器人电量低时进入充电站，以使第一充电接口和第二充电接口匹配后，对巡检机器人进行充电；

机器人本体包括用于拍摄的摄像头，摄像头设置于机器人本体的上端。

优选的，轨道上设有滑动槽，轮毂单元包括驱动电机和至少两个轮子，轮子分别设置于机器人本体的下端的两侧，其滑动设置在滑动槽中，轮子通过传动杆与驱动电机连接，驱动电机设置于机器人本体的内部，驱动电机与控制单元和电源单元电连接。

优选的，巡检机器人包括至少两个轨道清洁刷，轨道清洁刷分别设置于机器人本体的下端的两侧，且设置于轮子其中一个移动方向的前端。

优选的，机器人本体还包括红外成像仪，红外成像仪设置于机器人本体的上端。

优选的，巡检机器人包括5G模块，5G模块设置于机器人本体的内部，其与控制单元电连接。

优选的，轨道巡检监控系统还包括定位传感器，定位传感器为两组，两组定位传感器一一对应并相互感应设置，其中一组安装在机器人本体的外侧，另一组安装在充电站上。

优选的，轨道巡检监控系统包括清洁装置，清洁装置安装在充电站的一侧，清洁装置包括清洁支架、软质滚刷和滚刷控制器，软质滚刷安装在清洁支架的顶端，清洁支架的底端固定在轨道的外侧，软质滚刷朝向机器人本体的行走位置设置，且与摄像头的位置相对应，滚刷控制器安装在清洁支架的内部，以使软质滚刷转动。

优选的，电源单元包括设置于机器人本体内部的充电电池，充电电池与第一充电接口电连接。

优选的，巡检机器人包括设置于机器人本体侧面的指示灯、急停按钮和开关按钮。

有益效果：本实用新型提供一种轨道巡检监控系统，该轨道巡检监控系统通过在围墙上设置轨道，轨道上设置巡检机器人进行巡检，以替代现有技术中的人工巡检，并且巧妙地通过充电站将社区围墙分隔成多段，巡检机器人在每段之间进行巡检，一方面解决了巡检机器人长距离巡检导致的效率低的问题，一方面解决了巡检机器人不便于从轨道上取下来进行充电的问题，本申请提供的轨道巡检监控系统合理利用充电站进行间隔，更进一步提高了巡检效率，且使得巡检机器人能够在轨道上进行充电，无需取下来充电。

附图说明

图1是本实用新型的轨道巡检监控系统一实施例的立体结构示意图；

图2是本实用新型的轨道巡检监控系统一实施例的主视结构示意图；

图3是本实用新型的轨道巡检监控系统一实施例的俯视结构示意图；

图4是本实用新型的巡检机器人一实施例的主视结构示意图；

图5是本实用新型的巡检机器人一实施例的后视结构示意图；

图6是是本实用新型的轨道巡检监控系统一实施例的系统控制示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型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，不是用于限制本实用新型。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语若出现“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，若出现“多个”代表至少2个。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供一种轨道巡检监控系统100，请参阅图1-图3，图1至图3为本实用新型的轨道巡检监控系统的各个视角的结构示意图，如图1所示，轨道巡检监控系统100包括：巡检机器人1、轨道2和充电站3，巡检机器人1滑动连接在轨道2上，轨道2用于架设在围墙4上，轨道2的长度与宽度，根据围墙4的长度和宽度进行适配。使用前，根据巡检区域围墙4的长度规划巡检路线，根据巡检路线安装轨道2，将轨道2安装在围墙4的顶端。在本申请的其他实施例中，围墙4不是由砖头砌成，而是由铁艺护栏围设而成，轨道2可以安装在固定铁艺围栏两端的石柱或者固定柱上。

充电站3的数量至少有两个，其设置在轨道2上，巡检机器人1在两个充电站3之间往返移动，巡检机器人1设有第一充电接口15，充电站3上设有与第一充电接口15的位置对应的第二充电接口31。具体地，在本实施例中，充电站3的数量至少为两个，充电站3设置在轨道上，充电站3的间距设置根据巡检机器人1的电能存储量、电能能耗以及巡检机器人1的巡检范围确定，充电站3的设置数量根据轨道2的长度确定，用于保障巡检机器人1可以在有效距离内充电并在轨道2上持续行走，且保障巡检机器人1的工作效率最大化。充电站3采用无线充电结构，在面向巡检机器人1的一侧设有第二充电接口31，巡检机器人1上设有与第二充电接口31的位置对应的第一充电接口15，第一充电接口15位于巡检机器人1的一侧。第二充电接口31对应的位置设有充电位，充电位的长度与巡检机器人1的长度一致。通过控制单元14可以预设电量阈值，当巡检机器人1的电池电量低于电量阈值时，控制单元14控制巡检机器人1进入充电位，巡检机器人1进入充电位后，第一充电接口15和第二充电接口31通过磁吸的方式进行匹配，第一充电接口15和第二充电接口31接触后，充电站3为巡检机器人1进行充电。当巡检机器人1的电池电量显示充满后，控制单元14控制巡检机器人1的轮毂单元12进行移动，以使巡检机器人1离开充电位，在轨道2上继续巡视。

请参阅图4与图5，图4与图5为本实用新型的巡检机器人在轨道上的侧面结构示意图，巡检机器人1包括机器人本体11、轮毂单元12、电源单元13以及控制单元14，轮毂单元12设置在机器人本体11的下端，以使巡检机器人1在轨道2上行走，电源单元13和控制单元14安装在机器人本体11的内部，电源单元13分别与轮毂单元12和控制单元14电性连接，电源单元13通过充电站3进行充电，用于向机器人本体11供电。如图6所示，图6为本实用新型的巡检机器人的控制系统示意图，控制系统控制巡检机器人的正常工作。控制单元14用于在巡检机器人1电量低时进入充电站3，以使第一充电接口15和第二充电接口31匹配后，对巡检机器人1进行充电；在本实施例中，控制单元14为单片机，可进行软件编程，通过写入控制程序，对巡检机器人1进行远程控制或者自动控制，以使巡检机器人1进行自动充电、自动巡检或者定时巡检以及巡检的时间、巡检频率，遇到何种情形进行预警等。提前预测两个充电站3之间的轨道2长度，通过控制单元14控制巡检机器人1在预测的轨道2长度上移动，然后返回，循环往返，达到自动巡检的目的。需要说明的是，自动充电可利用现有技术中如扫地机器人自动充电的技术，此点不是本申请的创新点，本申请的创新是对整个系统架构的创新，以及将隔断与充电结合的创新。

机器人本体11包括用于拍摄的摄像头111，摄像头111设置于机器人本体11的上端。在本实施例中，摄像头111与机器人本体11可转动连接，摄像头111在机器人本体11的上端可实现360°的旋转，扩大监控范围，提高作业效果。

摄像头111用于监控现场，当遇到异常情况或者有陌生人进入监控区域，摄像头111拍摄监控现场的图像或者视频，并将数据即使上传到后台服务器或者外部设备，以供工作人员及时获取当前监控区域的现场情况，提醒工作人员及时采取监管措施，避免出现安全事故或者其他异常事故。对于异常情况或者陌生人的识别，可预先在控制单元14中输入正常情况的图片或者监控区域的用户的图像，机器人自动将现场图片和设定图片进行对比，若对比结果相同则判断为正常情况，反之则判断为异常情况，出现异常情况时及时向工作人员进行预警。异常情况为攀爬围墙4、意图毁坏巡检机器人1或者其他设备等情况，或者在监控无人区的危险区域，只要有人或者车辆进入监控范围，即进行监控预警，劝阻进入危险区域的人离开，同时将监控数据发送后台服务器或者外部设备，如此，能够及时对异常情况进行预警。

使用时，将巡检机器人1和与轨道2连接，启动巡检机器人1开始工作。工作时，轮毂单元12带动巡检机器人1在轨道2上往返移动，并通过摄像头111监控巡检的区域，并将拍摄到的图像或者视频通过无线网络发送给后台服务器或者外部设备，以使工作人员获取相应的监控数据，从而对巡检区域进行监控。工作人员可通过控制单元14对巡检机器人1进行预设巡检任务，以实现24小时自动巡检或者定时巡检，在巡检机器人1低于预设电量阈值时，巡检机器人1自动进入充电位进行充电，无需通过人工进行后台监控巡检机器人1的电路，再控制巡检机器人1进行充电。通过巡检机器人1代替人工巡检，节省人工成本，提高工作效率。

优选的，为了保障巡检机器人1和充电站3的定位效果，轨道巡检监控系统100还包括定位传感器，定位传感器为两组，两组定位传感器一一对应并相互感应设置，其中一组为安装在机器人本体11的外侧的第一定位传感器5，另一组为安装在充电站3上的第二定位传感器6，当两组定位传感器相互感应获得信号后，则证明巡检机器人1和充电站3的定位准确，保障巡检机器人1的充电效果，不会因为巡检机器人1位置偏移导致第一充电接口15和第二充电接口31无法匹配接触，进而导致巡检机器人1无法充电。定位传感器用于保障巡检机器人1与充电站3的正确匹配，以使机器人正常充电。

优选的，如图4所示，轨道2上设有滑动槽，轮毂单元12包括驱动电机123和至少两个轮子121，轮子121分别设置于机器人本体11的下端的两侧，其滑动设置在滑动槽中，轮子121通过传动杆122与驱动电机123连接，驱动电机123设置于机器人本体11的内部，驱动电机123与控制单元14和电源单元13电连接。从图1所示可知，轨道2为“工”字形轨道2，其为单轨道2，轨道2两侧自然形成滑动槽，在本实施例中，轮毂单元12包括两个轮子121，两个轮子121对称设置于“工”字形轨道2左右两侧的滑动槽中，且轮子121沿滑动槽的水平方向移动，两个轮子121形成夹持结构，以使轮子121固定在滑动槽上，当轮子121转动时即可带动巡检机器人1在轨道2的滑动槽上移动。驱动电机123设于巡检机器人1的内部，驱动电机123通过传动杆122连接轮子121，为轮子121提供动力并通过轮子121带动巡检机器人1在轨道2上移动。在本申请的其他实施例中，轨道2为平行设置的两组铁轨，巡检机器人1两侧的轮子121分别在两组铁轨上移动，铁轨为常见的单角钢、双角钢、C型角钢、工字型角钢等。巡检机器人1为方形结构，结构小型化，且巡检机器人1上设有摄像头111和热成像仪，用于拍摄现场图像或者视频，通过无线网络将摄像头111和热成像仪获取的数据发送给后台服务器或者外部设备，外部设备如显示屏、计算机、移动智能设备等，便于工作人员获取相应的数据。通过在巡检机器人1上设置轮子121，以使得巡检机器人1在轨道2上往返移动，实现自动巡检的功能，以代替人工巡检。

优选的，巡检机器人1包括至少两个轨道2清洁刷(图中未示出)，轨道2清洁刷用于打扫轨道2的障碍物，防止轮子121被障碍物卡住无法正常移动。轨道2清洁刷分别设置于机器人本体11的下端的两侧，且设置于轮子121其中一个移动方向的前端。轨道2清洁刷固定安装在机器人本体11上，轨道2清洁刷接触轨道2的滑动槽，当巡检机器人1在轨道2上移动时，带动轨道2清洁刷在滑动槽上移动，将轨道2内的障碍物扫出，避免障碍物影响巡检机器人1在轨道2上移动。

优选的，机器人本体11还包括红外成像仪112，红外成像仪112设置于机器人本体11的上端。在本实施例中，红外成像仪112与机器人本体11可转动连接，红外成像仪112在机器人本体11的上端可实现360°的旋转，扩大监控范围，红外成像仪112可在夜间或者黑暗的环境下进行工作，提高夜间或黑暗环境的识别效果。

优选的，巡检机器人1包括5G模块16，5G模块16设置于机器人本体11的内部，其与控制单元14电连接。5G模块16用于无线通讯使用，5G模块16将巡检机器人1的摄像头111、红外成像仪112等获取到的数据通过无线网络传输至后台服务器或者外部设备，便于工作人员获取巡检机器人1当前监控地点的信息，利于工作人员进行安全监管工作。工作人员可通过后台服务器或者外部设备对巡检机器人1进行控制，以使巡检机器人1完成工作人员预设的巡检工作，或者停止巡检工作，无需人工现场巡检。通过巡检机器人1代替人工巡检，节省人力成本，且巡检机器人1能24小时自动巡检，提高工作效率。

优选的，轨道巡检监控系统100包括清洁装置7，清洁装置7安装在充电站3的一侧，清洁装置7包括清洁支架71、软质滚刷72和滚刷控制器(图中未示出)，软质滚刷72安装在清洁支架71的顶端，清洁支架71的底端固定在充电站3面向巡检机器人1的一侧，软质滚刷72与摄像头111的位置相对应，滚刷控制器安装在清洁支架71的内部，以使软质滚刷72转动。当巡检机器人1进入充电位进行充电时，滚刷控制器控制软质滚刷72在摄像头111表面滚动，对摄像头111上的灰尘或者脏东西进行清洁。软质滚刷72滚动清洁的时间可以根据实际需求进行预设，在此，对清洁时间不做限制。通过清洁装置7对摄像头111进行清洁，保障巡检机器人1的工作状态和作业效果，避免巡检机器人1在室外长时间工作，因环境因素影响导致摄像头111被灰尘或者其他东西物体遮挡，导致摄像头111无法进行正常监控，影响作业效果。在本申请的其他实施例中，清洁装置7可以设置成吹风机结构，并安装在与巡检机器人1的摄像头111位置相对应的充电站3上，且清洁装置7的吹风口朝向巡检机器人1的一侧设置。当巡检机器人1进入充电位进行充电时，清洁装置7自动启动，通过快速流通的空气将摄像头111表面的灰尘或其他遮挡的物品吹离，保障巡检机器人1的工作状态和作业效果。

优选的，电源单元13包括设置于机器人本体11内部的充电电池131，充电电池131与第一充电接口15电连接。电源单元13用于为巡检机器人1的提供电能，保障巡检机器人1的正常工作。充电电池131为锂电池，可进行多次充放电使用。巡检机器人1在低于预设的电量阈值时或完成巡检工作时自动进入充电位，以使第一充电接口15与第二充电接口31匹配，通过充电站3进行自动充电。

优选的，巡检机器人1包括设置于机器人本体11侧面的指示灯17、急停按钮18和开关按钮19。指示灯17用于显示巡检机器人1的工作状态，急停按钮18用于在巡检机器人1出现异常情况，无法通过后台服务器或者外部设备进行控制时，通过手动按下急停按钮18，使巡检机器人1停下。开关按钮19用于启动或者关闭巡检机器人1。

综上，本实用新型的实施例提供一种轨道巡检监控系统，该轨道巡检监控系统通过在围墙上设置轨道，轨道上设置巡检机器人进行巡检，以替代现有技术中的人工巡检，并且巧妙地通过充电站将社区围墙分隔成多段，巡检机器人在每段之间进行巡检，一方面解决了巡检机器人长距离巡检导致的效率低的问题，一方面解决了巡检机器人不便于从轨道上取下来进行充电的问题，本申请提供的轨道巡检监控系统合理利用充电站进行间隔，更进一步提高了巡检效率，且使得巡检机器人能够在轨道上进行充电，无需取下来充电。

以上仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种轨道巡检监控系统，其特征在于，所述轨道巡检监控系统包括：巡检机器人、轨道和充电站，所述巡检机器人滑动连接在所述轨道上，所述轨道架设在围墙上，所述充电站的数量至少有两个，其设置在所述轨道上，所述巡检机器人在所述两个充电站之间往返移动，所述巡检机器人设有第一充电接口，所述充电站上设有与所述第一充电接口的位置对应的第二充电接口；

所述巡检机器人包括机器人本体、轮毂单元、电源单元以及控制单元，所述轮毂单元设置在所述机器人本体的下端，以使所述巡检机器人在所述轨道上行走，所述电源单元和所述控制单元安装在所述机器人本体的内部，所述电源单元分别与所述轮毂单元和控制单元电性连接，所述电源单元通过所述充电站进行充电，用于向所述机器人本体供电，所述控制单元用于在所述巡检机器人电量低时进入所述充电站，以使所述第一充电接口和所述第二充电接口匹配后，对所述巡检机器人进行充电；

所述机器人本体包括用于拍摄的摄像头，所述摄像头设置于所述机器人本体的上端。

2.根据权利要求1所述的轨道巡检监控系统，其特征在于，所述轨道上设有滑动槽，所述轮毂单元包括驱动电机和至少两个轮子，所述轮子分别设置于所述机器人本体的下端的两侧，其滑动设置在所述滑动槽中，所述轮子通过传动杆与所述驱动电机连接，所述驱动电机设置于所述机器人本体的内部，所述驱动电机与所述控制单元和电源单元电连接。

3.根据权利要求2所述的轨道巡检监控系统，其特征在于，所述巡检机器人包括至少两个轨道清洁刷，所述轨道清洁刷分别设置于所述机器人本体的下端的两侧，且设置于所述轮子其中一个移动方向的前端。

4.根据权利要求1所述的轨道巡检监控系统，其特征在于，所述机器人本体还包括红外成像仪，所述红外成像仪设置于所述机器人本体的上端。

5.根据权利要求1所述的轨道巡检监控系统，其特征在于，所述巡检机器人包括5G模块，所述5G模块设置于所述机器人本体的内部，其与所述控制单元电连接。

6.根据权利要求1所述的轨道巡检监控系统，其特征在于，所述轨道巡检监控系统还包括定位传感器，所述定位传感器为两组，两组所述定位传感器一一对应并相互感应设置，其中一组安装在所述机器人本体的外侧，另一组安装在所述充电站上。

7.根据权利要求1所述的轨道巡检监控系统，其特征在于，所述轨道巡检监控系统包括清洁装置，所述清洁装置安装在所述充电站的一侧，所述清洁装置包括清洁支架、软质滚刷和滚刷控制器，所述软质滚刷安装在所述清洁支架的顶端，所述清洁支架的底端固定在所述轨道的外侧，所述软质滚刷朝向所述机器人本体的行走位置设置，且与所述摄像头的位置相对应，所述滚刷控制器安装在所述清洁支架的内部，以使所述软质滚刷转动。

8.根据权利要求1所述的轨道巡检监控系统，其特征在于,所述电源单元包括设置于所述机器人本体内部的充电电池，所述充电电池与所述第一充电接口电连接。

9.根据权利要求1所述的轨道巡检监控系统，其特征在于,所述巡检机器人包括设置于所述机器人本体侧面的指示灯、急停按钮和开关按钮。

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