一种模块化结构变电站巡检机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种模块化结构变电站巡检机器人。
【背景技术】
[0002]在电力系统中由于电能生产、输送、分配和使用的连续性，对系统中各设备的安全可靠运行提出了更高的要求。传统的发电厂和变电站的设备安防工作，采用人工巡检的方式，劳动强度大、效率低、巡检质量受人为影响因素大。所以近年来越来越多样化的变电站巡检设备投入测试并进行应用，目前主要的变电站巡检设备和巡检形式有以下几种:
[0003]1、单一化辅助巡检设备和人工巡检结合。该方式主要是借助单一化辅助巡检设备进行人工巡检，主要的辅助设备有手持红外热像仪，噪音分析仪、望远镜等等设备。人工例行巡检过程中携带相应的辅助设备对设备外观、仪表等进行观察，检测设备的运行状态，该方式虽然巡检灵活，成本低，但是该方式仍然属于人工巡检，劳动强度大、效率低、巡检质量受人为影响因素大等人工巡检的缺点仍然存在。
[0004]2、固定点状态监测设备定点监测方式。该方式是在设备区重点位置安装状态监测设备以供巡检人员远程实时对设备区进行监测，主要的检测设备有红外热像仪、摄像机等等设备。该方式虽然一定程度上减少了人工在设备区的巡检，但是该方式需要大量的安装检测设备，还要进行监测线缆的铺设等工作，存在安装设备不灵活、施工量大、巡检模式单一等缺点。
[0005]3、变电站巡检机器人巡检。该方式是使用目前已经推广的变电站巡检机器人对设备进行巡检，主要是通过巡检机器人按照已配置好的巡检任务对设备区域的设备按顺序进行巡检。该设备虽然自动化程度高，人工参与量少，但是由于目前的变电站巡检机器人样式都是结构固定且机体较大，所以存在模块化程度不高，巡检样式单一、部署不灵活、搬运不方便，维护不方便的缺点。
[0006]所以亟需一种自动化程度高、模块化程度高，维护方便、结构紧凑、部署方便、可根据巡检任务需要对设备进行任意定制的变电站巡检设备。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型为了解决上述问题，提出了一种模块化结构变电站巡检机器人，本装置将变电站巡检机器人分解成功能独立的功能模块，各功能模块电路系统按照标准结构电路进行设计，通信方式采用以太网通信，通信协议采用TCP/IP协议，各功能模块通过与结构桥装置连接，实现系统各模块之间的数据通信。
[0008]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0009]—种模块化结构变电站巡检机器人，包括机器人移动平台、结构桥模块、电源模块、工控机、检测模块、通信模块和导航模块，其中，机器人移动平台上设置结构桥模块，结构桥模块上设置有电源模块、工控机、检测模块、通信模块和导航模块，工控机连接检测模块、通信模块和导航模块，所述结构桥模块包括多个以太网接口和处理器，处理器与以太网接口连接，进行数据管理和数据缓冲；各个模块均为标准结构电路，包括电路系统、控制器和外围电路，外围电路通过逻辑电路与控制器连接，控制器通过以太网接口与外部设备连接。
[0010]所述机器人移动平台通过以太网接口与结构桥模块连接。
[0011]所述电源模块包括3.3v、5v、12v、24v、36v多种常用标准电源输出接口。
[0012]所述检测模块，包括云台，搭载有检测设备，检测单元内部具有符合标准结构电路系统的控制系统，控制系统通过以太网与结构桥装置连接。
[0013]所述通信装置，包括无线网桥，固定安装到机器人移动平台上，通过以太网与结构桥装置连接。
[0014]所述导航装置，包括导航传感器，在导航装置内部具有符合标准结构电路的驱动控制系统，驱动控制系统通过以太网与结构桥装置连接。
[0015]所述导航传感器包括磁导航传感器阵列或激光雷达。
[0016]本实用新型的有益效果为:
[0017](I)通过使用模块化结构变电站巡检机器人，具有机器人模块化配置灵活，可以根据任务需要对机器人各功能模块进行灵活搭配和自由定制，对于各功能模块客户具有自主选择权，方便对系统各功能模块的升级；
[0018](2)变电站巡检机器人适应性强，效率高，模块更换方便；在系统维护升级过程中可以针对性的对相应功能模块进行升级，节约成本，开发升级周期短；通过使用模块化结构使各功能模块性能更加稳定；
[0019](3)通过对各功能模块的电路系统采用符合标准结构电路设计，保证了各功能模块的兼容；通过使用各功能模块与结构桥转置使用以太网连接的方式保证了通信链路的灵活连接与拓展；
[0020](4)通过使用电控永磁吸盘对各定制模块进行固定安装，保证了系统安装、拆分、维护方便；
[0021](5)整体结构简单，故障率低；通过对特殊场合特殊任务进行模块定制，使用模块化结构进行变电站巡检机器人的定制，有利于变电站巡检机器人大规模推广。
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型公布的模块化结构变电站巡检机器人结构图；
[0023]图2为结构桥装置数据流模型简图；
[0024]图3为本实用新型各模块设备标准结构电路系统结构图。
[0025]其中:1、机器人移动平台，2、结构桥装置，3、电源装置，4、工控机，5、检测单元，6、通信装置，7、导航装置；11、数据缓冲池，12、数据流生产者，13、模型管理数据输入接口，14、数据流消费者，15、模型管理数据输出接口 ；a、电路系统，b、控制器，C、外围电路，d、以太网接口。
【具体实施方式】
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[0026]下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
[0027]图1中，模块化结构变电站巡检机器人，它包括的模块有机器人移动平台1，结构桥装置2，电源装置3，工控机4，检测单元5，通信装置6，导航装置7，在模块化结构变电站巡检机器人中，上述各独立模块通过以太网接口连接到结构桥装置2上，设备之间通过TCP/IP协议进行通信，上述各模块安装方式是在安装架上采用电控永磁吸盘进行安装固定。
[0028]机器人移动平台1，其特点是:具有符合标准结构电路系统的控制系统和执行机构，机器人移动平台控制系统通过以太网接口连接到结构桥装置2上。
[0029]机器人移动平台1，可以是轮式机器人移动平台、履带式机器人移动平台等等样式；
[0030]结构桥装置2，其特点是该装置具有多个以太网接口，在装置内具有处理器，处理器内部有进行数据管理和数据缓冲的数据流模型；
[0031]电源装置3，其特点是具有符合标准结构电路系统的电源管理系统和电源，该装置具有3.3v、5v、12v、24v、36v多种常用标准电源输出接口，电源可以进行充电；
[0032]工控机4，其特点是计算机；
[0033]检测单元5，其特点是具有执行机构云台，在执行机构上搭载有检测设备，检测单元内部具有符合标准结构电路系统的控制系统，控制系统通过以太网与结构桥装置2连接;
[0034]检测设备，其特点是可以是红外热像仪、可见光摄像机、拾音器等；
[0035]通信装置6，其特点是核心器件是无线网桥，固定安装到机器人移动平台上，通过以太网与结构桥装置2连接；
[0036]导航装置7，其特点是核心器件是导航传感器，在导航装置内部具有符合标准结构电路的驱动控制系统，该驱动控制系统通过以太网与结构桥装置2连接；
[0037]导航传感器，其特点是导航传感器可以是磁导航传感器阵列、激光雷达等，不同的导航传感器适配的驱动控制电路与驱动控制程序不同；
[0038]下面结合附图2对本实用新型涉及到的模块结构桥装置内部数据流模型做进一步说明。
[0039]图2中，结构桥装置内部数据流模型，它包括数据缓冲池11，数据流生产者12，数据流消费者14，模型管理数据输入接口 13，模型管理数据输出接口 15。
[0040]数据缓冲池11，其特点是具有固定数据缓存区，内部通信协议符合标准TCP/IP协议；
[0041]数据流生产者12，其特点是数据源，主要由连接到结构桥装置2上的模块设备生产数据，作为数据流生产者12输入到数据缓冲池11中；
[0042]数据流消费者14，其特点是数据输出接口，主要由连接到结构桥转置2上的模块装置对数据缓冲池11中的数据进行读取调用；
[0043]模型管理数据输入接口 13，其特点是数据源来自于外部，通过该模型管理数据输入接口对模型进行配置管理；
[0044]模型管理数据输出接口 15，其特点是数据流动方向是从数据流模型流向外部，是对数据流模型监控的数据输出通道；
[0045]下面结合附图3对本实用新型涉及到的各模块设备标准结构电路系统做进一步说明。
[0046]图3中，标准结构电路系统，它包括电路系统a，控制器b，外围电路C，以太网接口d，控制器b是电路系统a的核心控制器，外围电路c通过逻辑电路与控制器b连接，控制器b通过以太网接口 d与外部设备连接。
[0047]电路系统a，其特点是电路板，在电路系统a上，具有控制器b、外围电路C、以太网接口等器件；
[0048]控制器b，其特点是搭载到电路系统上的控制芯片，芯片内部针对不同的外部设备适配相应的驱动控制程序，控制器b通过以太网接口 d与外部设备连接；
[0049]外围电路C，其特点是针对不同的外部设备和特定的功能设计的电路，外围电路c通过逻辑电路与控