基于无线充电的燃气管道巡检机器人系统及其控制方法与流程

本发明涉及无线充电的技术领域，尤其是指一种基于无线充电的燃气管道巡检机器人系统及其控制方法。

背景技术：

燃气管道是一种输送可燃气体的专用管道，广泛应用于城市燃气供应。随着我国能源结构的调整，燃气的需求不断扩大，燃气管道的总里程数不断增大，覆盖范围越来越广。燃气泄漏的危害极大，容易造成各类型安全事故，对于燃气管道的巡检是一项十分重要的工作。目前广泛采用的人工巡检方式效率低下，且具有一定的危险性，且发生事故时容易造成人身伤害。

目前研制中的燃气管道巡检机器人充电方式均为有线充电，使用有线充电方式对燃气管道巡检机器人进行充电有很多隐患：插头在燃气管道损坏时不及时更换，可能会造成短路或火花，发生燃气泄漏时，极易发生火灾、爆炸等安全事故，反而降低了燃气管道的安全性。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种基于磁振耦合式无线充电的燃气管道巡检机器人系统及其控制方法，可有效解决目前燃气管道巡检技术浪费人力资源、效率低下、有一定的危险性等多种缺点。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案如下：

基于无线充电的燃气管道巡检机器人系统，包括无线充电平台组件、压力传感器组件、后台服务器以及wifi通讯系统，其中，所述无线充电平台组件与巡检机器人相连接，所述后台服务器通过wifi通讯系统分别与巡检机器人、无线充电平台组件、压力传感器组件相连接，所述后台服务器能够通过wifi通讯系统改变并控制巡检机器人的运动以及改变无线充电平台组件的工作状态。

所述巡检机器人包括电源、燃气泄漏探测仪、运动装置、蓝牙装置，其中，所述蓝牙装置与无线充电平台组件的蓝牙装置互相匹配，所述电源与无线充电平台组件的副边侧线圈通过变流电路进行连接。

所述无线充电平台组件包括原边侧线圈、副边侧线圈、蓝牙装置，其中，所述原边侧线圈与副边侧线圈基于磁振耦合原理建立电磁联系，所述原边侧线圈直接连接供电线路，所述副边侧线圈连接巡线机器人，所述蓝牙装置与巡检机器人的蓝牙装置相匹配，所述压力传感器组件位于无线充电平台组件的原边侧线圈正下方。

基于无线充电的燃气管道巡检机器人系统的控制方法，其具体情况如下：

当巡检机器人的电源电量高于设定数值时，巡检机器人按照后台服务器给定路线进行巡检，通过燃气泄漏探测仪对管道破损故障进行检测，将检测数据通过wifi通讯系统传给后台服务器，后台服务器对数据进行分析，判断是否发生了燃气泄漏；后台服务器判断燃气管道发生燃气泄漏故障时，后台服务器将燃气泄漏地点、燃气浓度信息发送给燃气管道维护部门，对燃气泄漏进行处理，巡检机器人按照给定路线继续巡检；

当巡检机器人检测到电源电量低于设定数值时，巡检机器人通过wifi通讯系统向后台服务器传递电量不足的信息，同时开启蓝牙装置；后台服务器通过wifi通讯系统发信给巡检机器人最近的无线充电平台组件，无线充电平台组件开启蓝牙装置；当巡检机器人与无线充电平台组件的蓝牙装置相匹配时，巡线机器人减速前进，当压力传感器组件测量到的压力保持不变且等于机器人重力时，压力传感器组件通过通过wifi通讯系统向后台服务器发信，后台服务器发出指令使巡线机器人停下，在该位置的巡线机器人，原边侧线圈到副边侧线圈的电能传输效率达到最高，巡检机器人开始充电；待巡检机器人充电完成后，巡检机器人与无线充电平台组件的蓝牙模块关闭，巡线机器人按照后台服务器给定线路继续巡线。

本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

本发明系统结构简单、智能化程度高，提高了巡检燃气管道的巡检效率，节约了燃气巡检部门的人力资源，同时解决了传统有线充电方式的火灾爆炸隐患，有效提高了巡检机器人充电的安全性，实现了节能减排，具有良好的经济效益与社会效益。

附图说明

图1为本发明系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本实施例所提供的基于无线充电的燃气管道巡检机器人系统，包括无线充电平台组件2、压力传感器组件3、后台服务器4以及wifi通讯系统5，其中，所述无线充电平台组件2与巡检机器人1相连接，所述后台服务器4通过wifi通讯系统5分别与巡检机器人1、无线充电平台组件2、压力传感器组件3相连接，所述后台服务器4能够通过wifi通讯系统5改变并控制巡检机器人1的运动以及改变无线充电平台组件2的工作状态。

所述巡检机器人包括电源、燃气泄漏探测仪、运动装置、蓝牙装置，其中，所述蓝牙装置与无线充电平台组件2的蓝牙装置互相匹配，巡线机器人1根据后台服务器4给出的指令运动，对燃气管道进行巡检。燃气泄漏探测仪保持工作状态，检测是否发生漏气。电源对巡线机器人1整体进行供电。电源与无线充电平台组件2的副边侧线圈通过变流电路进行连接。

所述无线充电平台组件2的设计与工作基于磁振耦合原理，包括原边侧线圈、副边侧线圈、蓝牙装置，其中，所述原边侧线圈与副边侧线圈基于磁振耦合原理建立电磁联系，所述原边侧线圈直接连接供电线路，从供电线路处获取电能，通过磁振耦合原理为巡检机器人1供电，所述副边侧线圈连接巡线机器人，所述蓝牙装置与巡检机器人的蓝牙装置相匹配，所述压力传感器组件位于无线充电平台组件的原边侧线圈正下方。

以下为本实施例上述燃气管道巡检机器人系统的控制方法，其具体情况如下：

当巡检机器人1的电源电量高于某一设定值时，巡检机器人1按照后台服务器4给定路线进行巡检，通过燃气泄漏探测仪对管道破损等故障进行检测，将检测数据通过wifi通讯系统5传给后台服务器4，后台服务器4对数据进行分析，判断是否发生了燃气泄漏。后台服务器4判断燃气管道发生燃气泄漏故障时，后台服务器4将燃气泄漏地点、燃气浓度等信息发送给燃气管道维护部门，对燃气泄漏进行处理，巡检机器人1按照给定路线继续巡检。

当巡检机器人1检测到电源电量≤设定数值时，巡检机器人1通过wifi通讯系统5向后台服务器4传递电量不足的信息，同时开启蓝牙装置。后台服务器4通过wifi通讯系统5发信给巡检机器人1最近的无线充电平台组件2，无线充电平台组件2开启蓝牙装置。当巡检机器人1与无线充电平台组件2的蓝牙装置相匹配时，巡线机器人1减速前进，当压力传感器组件3测量到的压力保持不变且等于机器人重力时，压力传感器组件3通过通过wifi通讯系统5向后台服务器4发信，后台服务器4发出指令使巡线机器人1停下，在该位置的巡线机器人1，原边侧线圈到副边侧线圈的电能传输效率达到最高，巡检机器人1开始充电。待巡检机器人1充电完成后，巡检机器人1与无线充电平台组件2的蓝牙模块关闭，巡线机器人1按照后台服务器4给定线路继续巡线。

以上所述实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种基于无线充电的燃气管道巡检机器人系统及其控制方法，包括无线充电平台组件、压力传感器组件、后台服务器以及WIFI通讯系统，其中，所述无线充电平台组件与巡检机器人相连接，所述后台服务器通过WIFI通讯系统分别与巡检机器人、无线充电平台组件、压力传感器组件相连接，所述后台服务器能够通过WIFI通讯系统改变并控制巡检机器人的运动以及改变无线充电平台组件的工作状态。本发明可有效解决目前燃气管道巡检技术浪费人力资源、效率低下、有一定的危险性等多种缺点。

技术研发人员：石剑涛;盛治港;肖文勋;陈旭涛;于宙;苏子钊;张志康;沈栋;莫杰连;林泽康
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：2018.07.18
技术公布日：2019.01.08