本實(shí)用新型涉及巡檢機(jī)器人裝置，特別是一種基于廣域互聯(lián)網(wǎng)通訊的巡檢機(jī)器人系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

變電站巡檢機(jī)器人多應(yīng)用于500kV及以上的大型變電站，其巡檢機(jī)器人和監(jiān)控端都位于變電站內(nèi)，主要功能是代替站內(nèi)值班人員執(zhí)行每天的例行巡檢任務(wù)。而35kV變電站規(guī)模較小，人工巡檢勞動(dòng)強(qiáng)度并不大，但是其位置分散，因而值班人員需要開(kāi)車或步行較長(zhǎng)路程趕往多個(gè)變電站現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行巡檢。因此35kV變電站迫切需要一種基于廣域互聯(lián)網(wǎng)通訊的巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，使得值班人員在供電公司就可以通過(guò)遠(yuǎn)程操控巡檢機(jī)器人來(lái)完成例行巡檢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于廣域互聯(lián)網(wǎng)通訊的巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，該裝置代替了站內(nèi)值班人員執(zhí)行每天位置分散的例行巡檢任務(wù)，提高了工作效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案如下。

一種基于廣域互聯(lián)網(wǎng)通訊的巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，包括位于變電站內(nèi)的巡檢機(jī)器人和位于監(jiān)控室內(nèi)的監(jiān)控端，所述巡檢機(jī)器人和監(jiān)控端之間通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相互通訊，所述變電站內(nèi)設(shè)置有供巡檢機(jī)器人行走的磁軌和實(shí)現(xiàn)4G網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)相互通訊的4G路由器；所述巡檢機(jī)器人包括機(jī)體，機(jī)體的下方設(shè)置有配裝在磁軌上并在監(jiān)控端指令下沿磁軌行走的伺服電機(jī)，機(jī)體上通過(guò)云臺(tái)電機(jī)設(shè)置有二自由度云臺(tái)，二自由度云臺(tái)上安裝有對(duì)變電站內(nèi)設(shè)備進(jìn)行可見(jiàn)光拍攝的高清攝像頭和紅外成像儀；所述機(jī)體內(nèi)設(shè)置有控制單元，控制單元通過(guò)USB接口高清攝像頭和紅外成像儀的數(shù)據(jù)信號(hào)端連接，控制單元的輸出端分別與伺服電機(jī)和云臺(tái)電機(jī)的受控端連接；所述控制單元通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控端相互通訊。

上述一種基于廣域互聯(lián)網(wǎng)通訊的巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，所述控制單元包括工控機(jī)、單片機(jī)和無(wú)線網(wǎng)卡，所述工控機(jī)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)卡連接到4G路由器，工控機(jī)通過(guò)USB接口高清攝像頭和紅外成像儀的數(shù)據(jù)信號(hào)端連接，工控機(jī)與單片機(jī)之間通過(guò)485接口相連接；所述單片機(jī)的輸出端分別與伺服電機(jī)和云臺(tái)電機(jī)的受控端連接。

上述一種基于廣域互聯(lián)網(wǎng)通訊的巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，所述巡檢機(jī)器人的機(jī)體底部還設(shè)置有用于采集巡檢機(jī)器人所處位置的磁傳感器，磁傳感器的輸出端連接單片機(jī)的輸入端。

上述一種基于廣域互聯(lián)網(wǎng)通訊的巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，所述磁軌上對(duì)應(yīng)變電站設(shè)備的位置設(shè)置有內(nèi)含設(shè)備信息的RFID標(biāo)簽，巡檢機(jī)器人的機(jī)體底部還設(shè)置有用于讀取RFID標(biāo)簽的RFID讀寫(xiě)器，RFID讀寫(xiě)器的輸出端連接單片機(jī)的輸入端。

上述一種基于廣域互聯(lián)網(wǎng)通訊的巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，所述巡檢機(jī)器人的機(jī)體上設(shè)置有用于充電的充電機(jī)構(gòu)，充電機(jī)構(gòu)的受控端連接單片機(jī)的輸出端。

上述一種基于廣域互聯(lián)網(wǎng)通訊的巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，所述巡檢機(jī)器人的機(jī)體上設(shè)置有指示燈，指示燈的受控端連接單片機(jī)的輸出端。

上述一種基于廣域互聯(lián)網(wǎng)通訊的巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，所述巡檢機(jī)器人的機(jī)體頂部設(shè)置有雨滴傳感器，雨滴傳感器的輸出端連接單片機(jī)的輸入端。

上述一種基于廣域互聯(lián)網(wǎng)通訊的巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，所述監(jiān)控室內(nèi)設(shè)置有將監(jiān)控端接入互聯(lián)網(wǎng)的路由器。

由于采用了以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型所取得技術(shù)進(jìn)步如下。

本實(shí)用新型的監(jiān)控端可以實(shí)現(xiàn)巡檢機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制，能夠控制巡檢機(jī)器人以磁軌導(dǎo)航的方式完成巡檢作業(yè)并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)充電功能，監(jiān)控端還可以實(shí)時(shí)顯示并分析其回傳的變電站設(shè)備圖像，正確診斷外觀異常和溫度異常并報(bào)警。本實(shí)用新型采用互聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)，使得值班人員在供電公司就可以遠(yuǎn)程完成例行巡檢任務(wù)，大大減少了值班人員現(xiàn)場(chǎng)巡檢的次數(shù)，有效地降低了其勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了其工作效率，為變電站設(shè)備的安全運(yùn)行提供更可靠的保障。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型所述巡檢機(jī)器人的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

一種基于廣域互聯(lián)網(wǎng)通訊的巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括位于變電站內(nèi)的巡檢機(jī)器人和位于監(jiān)控室內(nèi)的監(jiān)控端，巡檢機(jī)器人和監(jiān)控端之間通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相互通訊；變電站內(nèi)設(shè)置有供巡檢機(jī)器人行走的磁軌和實(shí)現(xiàn)4G網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)相互通訊的4G路由器；監(jiān)控室內(nèi)設(shè)置有將監(jiān)控端接入互聯(lián)網(wǎng)的路由器。

本實(shí)用新型中，巡檢機(jī)器人通過(guò)站內(nèi)4G路由器連接到互聯(lián)網(wǎng)，監(jiān)控端的電腦并非內(nèi)網(wǎng)辦公專用電腦，而是通過(guò)路由器連接到廣域互聯(lián)網(wǎng)的電腦。監(jiān)控端和巡檢機(jī)器人的互聯(lián)網(wǎng)通訊采用客戶端/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，二者的通訊采用WCF協(xié)議框架；其中巡檢機(jī)器人為服務(wù)器，其使用新花生殼的動(dòng)態(tài)域名解析服務(wù)和內(nèi)網(wǎng)穿透技術(shù)，從而在公網(wǎng)中映射出固定域名；監(jiān)控端作為客戶端，通過(guò)該固定域名實(shí)現(xiàn)對(duì)巡檢機(jī)器人的訪問(wèn)。

巡檢機(jī)器人包括機(jī)體，機(jī)體的下方設(shè)置有配裝在磁軌上并在監(jiān)控端指令下沿磁軌行走的伺服電機(jī)，機(jī)體上通過(guò)云臺(tái)電機(jī)設(shè)置有二自由度云臺(tái)，二自由度云臺(tái)上安裝有對(duì)變電站內(nèi)設(shè)備進(jìn)行可見(jiàn)光拍攝的高清攝像頭和紅外成像儀，二自由度云臺(tái)的設(shè)置可以使高清攝像頭和紅外成像儀拍攝各個(gè)角度的設(shè)備信息；機(jī)體內(nèi)設(shè)置有控制單元，控制單元通過(guò)USB接口高清攝像頭和紅外成像儀的數(shù)據(jù)信號(hào)端連接，以采集高清攝像頭和紅外成像儀拍攝的數(shù)據(jù)；控制單元的輸出端分別與伺服電機(jī)和云臺(tái)電機(jī)的受控端連接；控制單元通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控端相互通訊，用于將采集的信息發(fā)送至監(jiān)控端，并接受監(jiān)控端發(fā)出的動(dòng)作指令，并根據(jù)指令控制伺服電機(jī)和云臺(tái)電機(jī)做出相應(yīng)動(dòng)作。

本實(shí)用新型中，控制單元包括工控機(jī)、單片機(jī)和無(wú)線網(wǎng)卡，所述工控機(jī)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)卡連接到4G路由器，工控機(jī)通過(guò)USB接口高清攝像頭和紅外成像儀的數(shù)據(jù)信號(hào)端連接，工控機(jī)與單片機(jī)之間通過(guò)485接口相連接；所述單片機(jī)的輸出端分別與伺服電機(jī)和云臺(tái)電機(jī)的受控端連接。

巡檢機(jī)器人的機(jī)體底部還設(shè)置有磁傳感器，磁傳感器的輸出端連接單片機(jī)的輸入端，用于采集巡檢機(jī)器人所處磁軌的位置信息，并傳輸給單片機(jī)，單片機(jī)進(jìn)一步根據(jù)工控機(jī)的指令控制伺服電機(jī)循磁軌運(yùn)動(dòng)。

磁軌上對(duì)應(yīng)變電站設(shè)備的位置設(shè)置有內(nèi)含設(shè)備信息的RFID標(biāo)簽，巡檢機(jī)器人的機(jī)體底部還設(shè)置有用于讀取RFID標(biāo)簽的RFID讀寫(xiě)器，RFID讀寫(xiě)器的輸出端連接單片機(jī)的輸入端。在巡檢機(jī)器人行進(jìn)途中，如果檢測(cè)到RFID標(biāo)簽，工控機(jī)會(huì)向單片機(jī)發(fā)出指令，通過(guò)控制伺服電機(jī)使巡檢機(jī)器人停止前進(jìn)并檢測(cè)特定設(shè)備，檢測(cè)完畢后繼續(xù)前進(jìn)。

巡檢機(jī)器人的機(jī)體上設(shè)置有指示燈，指示燈的受控端連接單片機(jī)的輸出端，用于指示巡檢機(jī)器人目前的工作狀態(tài)。巡檢機(jī)器人的機(jī)體頂部設(shè)置有雨滴傳感器，雨滴傳感器的輸出端連接單片機(jī)的輸入端，用于檢測(cè)到變電站內(nèi)是否下雨，并在下雨時(shí)向控制單元發(fā)送下雨報(bào)警數(shù)據(jù)包。

本實(shí)用新型中，巡檢機(jī)器人上的各部件之間的電連接關(guān)系如圖2所示。

本實(shí)用新型工作時(shí)，監(jiān)控端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向巡檢機(jī)器人發(fā)出工作指令，巡檢機(jī)器人在指令下沿磁軌行進(jìn)；到達(dá)待檢測(cè)設(shè)備位置時(shí)，巡檢機(jī)器人停止行進(jìn)，高清攝像頭和紅外成像儀開(kāi)始對(duì)設(shè)備進(jìn)行拍攝，并上傳至監(jiān)控端，監(jiān)控端實(shí)時(shí)接收其回傳的視頻圖像，然后通過(guò)圖像匹配技術(shù)和OCR文字識(shí)別技術(shù)診斷出變電站設(shè)備的外觀異常和溫度異常。

本實(shí)用新型的巡檢機(jī)器人上還設(shè)置有用于充電的充電機(jī)構(gòu)，充電機(jī)構(gòu)的受控端連接單片機(jī)的輸出端。當(dāng)巡檢機(jī)器人需要充電時(shí)，控制單元控制充電機(jī)構(gòu)伸出機(jī)體外，通過(guò)磁傳感器來(lái)對(duì)充電位置進(jìn)行定位，提高了充電對(duì)接成功率，實(shí)現(xiàn)了巡檢機(jī)器人的自動(dòng)充電功能。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的功能范圍。