一种智能巡检系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种智能巡检系统，属于先进制造与自动化领域。它包括钢丝绳、机器人和监控中心，机器人包括上盖、主体和滑轮，上盖设置在主体的上方，滑轮设置在上盖和主体之间，滑轮包括驱动轮和从动轮，驱动轮和从动轮相切，驱动轮和从动轮外周均设置有凹槽，钢丝绳穿过驱动轮和从动轮之间的凹槽，驱动轮与驱动机构连接，驱动机构、采样单元、控制系统和无线通信模块一与供电单元连接，驱动机构和采样单元与控制系统连接，控制系统和采样单元与无线通信模块一连接，监控中心包括无线通信模块二。通过滑轮在钢丝绳上转动实现机器人移动，解决了机器人在路面行走受到地形限制的问题，具有覆盖范围广、反馈及时的优点。

An intelligent patrol system

The utility model discloses an intelligent inspection system, which belongs to the field of advanced manufacturing and automation. It includes wire rope, robot and monitoring center. The robot includes upper cover, main body and pulley. The upper cover is arranged above the main body. The pulley is arranged between the upper cover and the main body. The pulley includes the driving wheel and the driven wheel. The driving wheel and the driven wheel are tangent. The driving wheel and the driven wheel are all provided with grooves around the driving wheel and the driven wheel. The groove between the wheel and the driven wheel, the driving wheel and the driving mechanism are connected, the driving mechanism, the sampling unit, the control system and the wireless communication module are connected with the power supply unit, the driving mechanism and the sampling unit are connected with the control system, the control system and the sampling unit are connected with the wireless communication module, and the monitoring center includes the wireless communication. Module two. The robot is moved by the pulley rotating on the wire rope, which solves the problem that the robot is restricted by the terrain when walking on the road. It has the advantages of wide coverage and timely feedback.

【技术实现步骤摘要】
一种智能巡检系统
本技术涉及先进制造与自动化领域，尤其涉及一种智能巡检系统。
技术介绍
矿井巷道环境复杂，空气温度及湿度、瓦斯浓度、一氧化碳等环境参数以及回采工作面、巷道顶板及底板状态直接影响矿井人员安全。长期以来，矿井瓦斯爆炸、塌方、渗水等情况经常发生，给工人和设备造成了很大影响，有时甚至会引起重大安全事故。目前煤矿企业主要采用人工定期下井巡检和井下定点安装安检设备两种方式加强对井下状态的安全检查。以上措施虽然起到了一定的效果，地下城市管廊，但是存在以下不足：(1)矿井井下工作条件恶劣，人工定期下井巡检危险性大，由巡检人员手工记录井下监测地点的各种参数数值，再到地面进行人工录入、汇总、处理和筛选，这个过程增大了巡检人员的工作量，因而劳动强度大、工作效率低，而且存在检测操作不规范、人工录入出错率高和及时性无法保证等缺点；(2)井下定点安装安检设备实现了固定位置的实时监视，由于监控点数量有限，因而不能全面覆盖井下空间，监控区域存在盲区，也不能及时根据掘进面做相应增加，而掘进面又是事故高发的地方，因此，不能及时全面的监控井下情况；(3)由于安检设备涉及的结构部件较复杂，需要工人直接到井下各个监控点分别进行安装、调试及更换，因此增加了工人井下的作业任务量。为了应对以上不足，部分企业开发了在地面行走的智能巡检机器人对矿井井下进行严格的探测监控，在地面上行走的机器人主要有轮式和履带式，控制中心控制巡检机器人行走，从而拓宽了机器人巡检空间范围，巡检机器人对井下环境数据采样并通过网络实时向控制中心反馈，从而及时发现井下异常并进行处理，以避免事故的发生，但应用时存在以下问题：(1)井下环境错综复杂，例如，地形复杂、路面不平整、积水较多等，因而巡检机器人行走不方便；(2)井下气氛潮湿，空气和水中含有较多的盐分，易对机器人造成腐蚀；(3)地面行走的巡检机器人包括行走装置、平衡装置等较多的结构部件，一般体积较大，因而行走过程中消耗较多电量，并且井下地面不易固定设置充电装置，进而导致续航时间很短。因此，地面行走的巡检机器人在井下应用受到严重限制。中国专利技术专利，公开号：104044883A，公开日：2014年9月17日，公开了一种新型矿用皮带检测装置，具体包括：机器人本体、传动系统、控制系统和通讯系统，机器人本体在柔性传动系统的作用下，能够实现从皮带运输机机头到机尾的全线范围内的移动巡检，解决了由于地压变形造成行走失效的关键性难题，能够连续采集、存储、传输现场的图像、声音、温度、烟雾等数据，通过对数据的分析，判断是否存在设备故障以及故障位置，适用于对平运皮带机、上运皮带机和下运皮带机的自动巡检，具有终点自动换向、限位停止、定点校正等功能，该装置体积小、结构紧凑、运行平稳，不影响巷道内的正常行人和皮带机的检修工作。其不足之处在于：(1)该方案中机器人本体通过固定抱索器与钢丝绳相连，钢丝绳在传动系统的作用下，机器人本体沿着钢丝绳的运动轨迹动作，钢丝绳由于经常受到传动系统的拉力作用而易发生磨损甚至断裂，因而需要频繁更换；(2)机器人本体与防爆充电箱通过电缆连接器相连，因而机器人的运动空间受到电缆的限制，电缆过长时还易与作业空间内的其他物体发生缠绕，进而影响机器人正常作业；(3)接线腔的外壁上安装有传感器和摄像机，但是在机器人传感器和摄像机采集信息时受到作业环境条件的限制，当监控作业环境较恶劣时，如在光线较差的井下巷道中，该机器人并不能采集到作业空间内十分清晰的图像信息。
技术实现思路
1.技术要解决的技术问题针对现有技术中巡检机器人应用受到地面特征限制的问题，本技术提供了一种智能巡检系统。它采用“空中缆车”模式，机器人在矿井内铺设好的钢丝绳上来回往复的移动以采集不同位置的环境信息，和地面巡检机器人相比，具有快速、高效的特点，其应用不受地面特征制约，也不占用地面空间。2.技术方案为解决上述问题，本技术提供的技术方案为：一种智能巡检系统，包括钢丝绳、机器人和监控中心，所述机器人位于所述钢丝上，所述机器人内设置有驱动装置、采样单元、控制系统、无线通讯模块一和供电单元，所述驱动装置、所述采样单元、所述控制系统和所述无线通讯模块一均与所述供电单元连接，所述驱动装置和所述采样单元均与所述控制系统连接，所述控制系统和所述采样单元均与所述无线通讯模块一连接，所述监控中心包括无线通讯模块二。本巡检系统在矿井内架设钢丝绳固定在矿井臂上，机器人位于钢丝绳上，驱动装置驱动机器人在矿井内铺设好的钢丝绳上运动，从而带动机器人在钢丝绳上来回往复的移动，实现“空中缆车”的运动模式，进而实现多范围、多角度的监控，解决了机器人在路面行走受到地面特征限制的问题；另外，由于本装置的钢丝绳可以竖向设置、横向设置或者倾斜设置，因而本巡检系统不受空间形状和走向的限制，适用范围较广；由于本巡检系统中钢丝绳固定不动，通过驱动机器人在钢丝绳上移动，因而钢丝绳的磨损很小。进一步地，所述机器人包括上盖和主体，所述上盖设置在所述主体的上方且与所述主体连接，所述钢丝绳位于所述上盖和所述主体之间，驱动装置、采样单元、控制系统、无线通讯模块一和供电单元均位于所述主体内。机器人采用上盖和主体的结构保证了驱动装置、采样单元、控制系统、无线通讯模块一和供电单元运行时具有良好的散热效果，将上盖设置在主体上方也避免了矿井内的灰尘等颗粒物进入主体内部造成堵塞，而影响主体内部其他部件的工作运行。进一步地，所述机器人包括圆形护罩，驱动装置、采样单元、控制系统、无线通讯模块一和供电单元均位于所述圆形护罩内。机器人在钢丝绳上运动时，圆形护罩减少了空气阻力；另外，采集单元设置在圆形护罩内也拓展了采集空间范围，避免存在监控死角。进一步地，所述驱动装置包括驱动轮、从动轮和电机，所述驱动轮和从动轮设置在所述上盖和所述主体之间，所述驱动轮和所述从动轮相切，所述驱动轮和所述从动轮外周均设置有凹槽，所述钢丝绳穿过所述驱动轮和所述从动轮之间的凹槽，所述电机位于所述主体内，所述电机与所述供电单元连接，所述驱动轮与所述电机连接。驱动装置驱动滑轮在矿井内铺设好的钢丝绳上运动，从而带动机器人在钢丝绳上来回往复的移动，机器人上设置的采样单元采集环境数据，并通过无线模块一将采集的数据传送到远程的监控中心，以达到监测环境的目的，本装置克服了地面障碍物较多、地形复杂时地面巡检机器人行走受限的问题，本装置可以根据需要设置控制参数，分别实现连续运动、实时采集，间隔运动、间隔采集的模式。进一步地，所述供电单元包括电池槽，所述电池槽位于所述主体内，所述驱动机构、所述采样单元、所述控制系统和所述无线通讯模块一均与所述电池槽连接。电池放置在电池槽内为驱动装置、采样单元、控制系统和无线通讯模块一提供电力，电池槽保证了电池可独立拆卸，便于进行更换。进一步地，所述的采样单元包括温度采集装置、湿度采集装置、瓦斯浓度采集装置和视频采集装置，所述温度采集装置、湿度采集装置、瓦斯浓度采集装置和视频采集装置均安装在所述主体内，所述温度采集装置、湿度采集装置、瓦斯浓度采集装置和视频采集装置均与所述控制系统和所述无线通讯模块一连接。控制系统根据需要控制采样单元采集环境中的温度、湿度、瓦斯浓度、图像和视频等参数，并将采集的数据通过无线通讯模块一传输到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能巡检系统，包括钢丝绳(2)、机器人(1)和监控中心，其特征在于，所述机器人(1)位于所述钢丝绳(2)上，所述机器人(1)内设置有驱动装置(3)、采样单元(4)、控制系统、无线通讯模块一和供电单元，所述驱动装置(3)、所述采样单元(4)、所述控制系统和所述无线通讯模块一均与所述供电单元连接，所述驱动装置(3)和所述采样单元(4)均与所述控制系统连接，所述控制系统和所述采样单元(4)均与所述无线通讯模块一连接，所述监控中心统包括无线通讯模块二。

【技术特征摘要】
1.一种智能巡检系统，包括钢丝绳(2)、机器人(1)和监控中心，其特征在于，所述机器人(1)位于所述钢丝绳(2)上，所述机器人(1)内设置有驱动装置(3)、采样单元(4)、控制系统、无线通讯模块一和供电单元，所述驱动装置(3)、所述采样单元(4)、所述控制系统和所述无线通讯模块一均与所述供电单元连接，所述驱动装置(3)和所述采样单元(4)均与所述控制系统连接，所述控制系统和所述采样单元(4)均与所述无线通讯模块一连接，所述监控中心统包括无线通讯模块二。2.根据权利要求1所述的一种智能巡检系统，其特征在于，所述机器人(1)包括上盖和主体，所述上盖设置在所述主体的上方且与所述主体连接，所述钢丝绳(2)位于所述上盖和所述主体之间，驱动装置(3)、采样单元(4)、控制系统、无线通讯模块一和供电单元均位于所述主体内。3.根据权利要求1所述的一种智能巡检系统，其特征在于，所述机器人(1)包括圆形护罩，驱动装置(3)、采样单元(4)、控制系统、无线通讯模块一和供电单元均位于所述圆形护罩内。4.根据权利要求2所述的一种智能巡检系统，其特征在于，所述驱动装置(3)包括驱动轮、从动轮和电机，所述驱动轮和从动轮设置在所述上盖和所述主体之间，所述驱动轮和所述从动轮相切，所述驱动轮和所述从动轮外周均设置有凹槽，所述钢丝绳(2)穿过所述驱动轮和所述从动轮之间的凹槽，所述电机位于所述主体内，所述电机与所述供电...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹烈，孙蓉琳，陈啟谦，
申请(专利权)人：马钢集团设计研究院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34