一种电力地下综合管廊巡检机器人系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电力地下综合管廊巡检机器人系统，包括轨道，轨道吊装设置在管廊的壁顶，轨道的轴线方向与管廊走向平行；巡检机器人悬挂在轨道上，并能够在轨道上自由移动，巡检机器人用于检测管廊内环境信息；巡检机器人与后台计算机之间通过无线网络连接，用于将检测到得管廊内环境信息传输至后台计算机；本实用新型专利技术通过将巡检机器人悬挂在轨道上，实现了巡检机器人在管廊内的行走移动，进而实现了对管廊内环境信息的检测采集，并将检测的管廊内环境信息远程传输至后台计算机；取代了大量的人工巡检工作，实现对管廊的不间断智能巡检，能够在第一时间内将现场信息告警反映采集到后台计算机，具有快速、安全及高效的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种电力地下综合管廊巡检机器人系统
本技术涉及机器人
，特别涉及一种电力地下综合管廊巡检机器人系统。
技术介绍
城市电力地下综合管廊越来越成为城市或人口密集区电网、通讯网、水网等系统的重要组成部分，其可靠稳定运行是保证城市功能的基础。现有的城市电力地下综合管廊巡检监控主要依靠人工巡检和监控系统相结合的方式。人工巡检存在以下缺点：1)人员在电力地下综合管廊内巡检，空间狭窄，通风较差，可视化环境较差，易燃易爆有毒气体对巡检人员构成较大的生命威胁；2)人员巡检成本高，每天巡检运维次数少，无法实现24小时循环动态巡检；3)巡视人员在电力地下综合管廊内主要关注电缆的蠕动变形情况、电缆外观、金属件松动、锈蚀情况以及管廊内积水情况等，巡视工作内容单一，巡视工作效率低；4)对于电力地下综合管廊内的设备异常故障及危险场景下，人工无法下井，无法及时处理异常故障和危险源控制，应急响应度差。监控系统安装在电力地下综合管廊内的固定位置，是一种固定、离散的监控系统，不能实现对电力地下综合管廊内情况的完全覆盖，当发生紧急情况时无法在第一时间内将现场信息采集到监控中心，无法在必要时对电力地下综合管廊或电缆的特定部位采取有效处理措施等。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本技术提供了一种电力地下综合管廊巡检机器人系统，取代了大量的人工巡检工作，实现了对电力地下综合管廊的不间断智能巡检，实现第电力地下综合管廊内突发性时间的现场处理，具有快速、安全及高效的优势。为达到上述目的，本技术采用的技术方案为：本技术提供了一种电力地下综合管廊巡检机器人系统，包括轨道、巡检机器人及后台计算机；轨道吊装设置在管廊的壁顶，轨道的轴线方向与管廊走向平行；巡检机器人悬挂在轨道上，并能够在轨道上自由移动，巡检机器人用于检测管廊内环境信息；巡检机器人与后台计算机之间通过无线网络连接，用于将检测到得管廊内环境信息传输至后台计算机。进一步的，巡检机器人包括车体、工控机、控制模块、行走装置、驱动电机、行走驱动模块、成像模块、气体检测模块及温湿度检测模块；车体顶部设置行走装置，行走装置的上端与轨道滑动连接，行走装置的下端与车体固定连接；工控机固定设置在车体上，工控机分别与控制模块、成像模块、气体检测模块及温湿度检测模块之间电连接；控制模块的输出端与行走驱动模块的输入端连接，行走驱动模块的输出端与行走装置连接；成像模块设置在车体的底部，用于采集管廊内的图像信息，并将采集到的图像信息传输至工控机；气体检测模块设置在车体的一侧上部，气体检测模块用于采集管廊内气体信息，并将采集到的气体信息传输至工控机；温湿度检测模块设置在车体的另一侧上部，温湿度检测模块用于采集管廊内的温湿度信息，并将采集到的温湿度信息传输至工控机；工控机与后台计算机之间通过无线网络连接，将工控机接收的管廊内环境信息传输至后台计算机。进一步的，还包括充电装置，充电装置固定设置在轨道的两端，用于对巡检机器人进行充电；充电装置包括电源及发射控制模块，巡检机器人还包括充电电池及接收控制模块；电源与发射控制模块连接，充电电池与接收控制模块连接；当充电电池位于靠近电源位置处，发射控制模块与接收控制模块连接，电源与充电电池连通；充电电池设置在车体的两端中部，充电电池用于为巡检机器人提供电源。进一步的，还包括无线局域网设备，无线局域网设备均匀布设在管廊内；无线局域网设备的一端与巡检机器人连接，另一端与后台计算机连接；巡检机器人还包括无线通讯模块，无线通讯模块设置在车体的一侧下部，无线通讯模块的一端与工控机连接，另一端与无线局域网设备连接。进一步的，巡检机器人还包括定位模块；定位模块安装在车体侧边上部，且靠近轨道设置；定位模块的输出端与控制模块的输入端连接，定位模块用于实现巡检机器人的定位，并将定位信息发送至控制模块。进一步的，定位模块采用超高速近场RFID读写器，待监控区域的轨道上预设有RFID非接触卡；通过超高速近场RFID读写器与RFID非接触卡之间的信息交互，实现每个巡检位置的精确定位。进一步的，巡检机器人还包括避障模块，避障模块对称设置在车体的两侧中部，避障模块的输出端与控制模块连接。进一步的，巡检机器人还包括交互语音广播系统及警示模块；交互语音广播系统设置在车体的底部，交互语音广播系统与控制模块连接，用于发送语音广播；警示模块设置在车体的顶部，警示模块与控制模块连接，用于发送警示信息。进一步的，行走装置包括驱动轮、从动轮、导向轮及夹紧轮；驱动轮和从动轮分别通过安装支架对称安装在车体上，且位于轨道上部两侧；其中一个导向轮安装在与驱动轮连接的安装支架上，另一个导向轮安装在与从动轮连接的安装支架上，导向轮通过弹簧压紧设置在轨道1的两侧；夹紧轮安装在车体中部，夹紧轮通过弹簧与轨道压紧连接；驱动轮与行走驱动模块的输出端连接。进一步的，成像模块包括可见光摄像机、红外成像仪及云台，可见光摄像机及红外成像仪均安装在云台上，云台固定设置在车体的底部中心；可见光摄像机及红外成像仪的输出端均与工控机连接。与现有技术相比，本技术的有益效果为：本技术提供了一种电力地下管廊巡检机器人系统，通过在管廊的壁顶设置轨道，将巡检机器人悬挂在轨道上，实现了巡检机器人在管廊内的行走移动，进而实现了对管廊内环境信息的检测采集；巡检机器人与后台计算机之间建立无线网络连接，实现将检测的管廊内环境信息远程传输至后台计算机；取代了大量的人工巡检工作，实现对电力地下综合管廊的不间断智能巡检，在发生紧急情况时能够在第一时间内将现场信息告警反映采集到后台计算机，实现了在第一时间内采取最有效的措施，具有快速、安全及高效的优势。进一步的，通过设置成像模块实现了对电力地下综合管廊内电缆接头、检测仪表及配电箱等定点在线检测，并将采集的视频图像及传感器数据远程传输至后台计算机，以供工作人员进行故障诊断；通过设置气体检测模块，能够实时探测电力地下综合管廊内的可燃气体、氧气、硫化氢及氧化碳等气体的检测，为工作人员探测廊道内气体提供依据及预警；通过设置温湿度检测模块能实时探测电力地下综合管廊内环境温度、湿度信息，并将实时温度、湿度信息传送给后台计算机。进一步的，通过设置充电装置实现了对巡检机器人进行非接触式充供电，当机器人到达指定位置时，可自动开启充电模式，当机器人离开指定位置时，可自动关闭充电模式，充电过程安全可靠，避免了采用电缆供电导致的电缆布设复杂，成本较低。进一步的，通过在机器人上安装超高速近场RFID读写器，通过RFID读写器与RFID非接触卡之间的信息交互，实现机器人在轨道上的精确定位；满足对充电装置的位置、读取传感器的位置及监视隧道内部摄像机的拍照位置等的精确定位，确保了巡检机器人运行的准确性。进一步的，通过设置避障模块，实现了对电力地下综合管廊内的人员或障碍物进行探测。附图说明图1为本技术所述的电力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力地下综合管廊巡检机器人系统，其特征在于，包括轨道(1)、巡检机器人(2)及后台计算机(4)；轨道(1)吊装设置在管廊的壁顶，轨道(1)的轴线方向与管廊走向平行；巡检机器人(2)悬挂在轨道(1)上，并能够在轨道(1)上自由移动，巡检机器人(2)用于检测管廊内环境信息；巡检机器人(2)与后台计算机(4)之间通过无线网络连接，用于将检测到得管廊内环境信息传输至后台计算机(4)。/n

【技术特征摘要】
1.一种电力地下综合管廊巡检机器人系统，其特征在于，包括轨道(1)、巡检机器人(2)及后台计算机(4)；轨道(1)吊装设置在管廊的壁顶，轨道(1)的轴线方向与管廊走向平行；巡检机器人(2)悬挂在轨道(1)上，并能够在轨道(1)上自由移动，巡检机器人(2)用于检测管廊内环境信息；巡检机器人(2)与后台计算机(4)之间通过无线网络连接，用于将检测到得管廊内环境信息传输至后台计算机(4)。


2.根据权利要求1所述的一种电力地下综合管廊巡检机器人系统，其特征在于，巡检机器人(2)包括车体(21)、工控机(22)、控制模块(23)、行走装置(24)、驱动电机、行走驱动模块(25)、成像模块(28)、气体检测模块(29)及温湿度检测模块(210)；
车体(21)顶部设置行走装置(24)，行走装置(24)的上端与轨道(1)滑动连接，行走装置(24)的下端与车体(21)固定连接；
工控机(22)固定设置在车体(21)上，工控机(22)分别与控制模块(23)、成像模块(28)、气体检测模块(29)及温湿度检测模块(210)之间电连接；控制模块(23)的输出端与行走驱动模块(25)的输入端连接，行走驱动模块(25)的输出端与行走装置(24)连接；
成像模块(28)设置在车体(21)的底部，用于采集管廊内的图像信息，并将采集到的图像信息传输至工控机(22)；
气体检测模块(29)设置在车体(21)的一侧上部，气体检测模块(29)用于采集管廊内气体信息，并将采集到的气体信息传输至工控机(22)；
温湿度检测模块(210)设置在车体(21)的另一侧上部，温湿度检测模块(210)用于采集管廊内的温湿度信息，并将采集到的温湿度信息传输至工控机(22)；
工控机(22)与后台计算机(4)之间通过无线网络连接，将工控机(22)接收的管廊内环境信息传输至后台计算机(4)。


3.根据权利要求2所述的一种电力地下综合管廊巡检机器人系统，其特征在于，还包括充电装置(3)，充电装置(3)固定设置在轨道(1)的两端，用于对巡检机器人(2)进行充电；充电装置(3)包括电源及发射控制模块，巡检机器人(2)还包括充电电池(26)及接收控制模块；电源与发射控制模块连接，充电电池(26)与接收控制模块连接；当充电电池(26)位于靠近电源位置处，发射控制模块与接收控制模块连接，电源与充电电池(26)连通；充电电池(26)设置在车体(21)的两端中部，充电电池(26)用于为巡检机器人(2)提供电源。


4.根据权利要求2所述的一种电力地下综合管廊巡检机器人系统，其特征在于，还包括无线局域网设备(5)，无线局域网设备(5)均匀布设在管廊内；无线局域网设备(5)的一端与巡检机器人(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王孝敬，郝海峰，张超辉，薛华，武健，王军选，王鹤鸣，
申请(专利权)人：西安金源电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61