隧道智能挂轨巡检机器人监控系统的制作方法

本实用新型涉及电力设备检测领域，尤其涉及一种隧道智能挂轨巡检机器人监控系统。

背景技术：

长期以来，对于电力设备检查，使用的都是人工方式。但由于隧道内的特殊环境，工作人员不可能每天出入隧道去检查设备安全，不仅工作效率低，而且无法保证人员安全，目前，为了克服以上问题，采用巡检机器人来实现巡检工作。

隧道内常用的固定监控系统存在着一定范围的视觉盲点，当盲区内的设备产生异常情况，工作人员无法在第一时间了解异常情况，更难以查清问题原因，导致采取措施不及时。每到工厂用电高峰时期，尤其在高温季节，电力隧道输电负荷加大，电缆便可能出现超高温运行的情况，很容易导致事故发生。

此外，巡检机器人的移动与操作执行都需要用电，目前，巡检机器人采用了可充电的供电装置对巡检机器人进行供电，但是一般都需要人工进行接插式充电，有时候会因为充电不及时，使得电量不足的巡检机器人在半路上停电，导致巡检工作无法正常进行。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种隧道智能挂轨巡检机器人监控系统，实现隧道内高压电缆或电力设备的自动化巡检集中监控，安全保障性能更高。

为解决上述问题，本实用新型提出一种隧道智能挂轨巡检机器人监控系统，包括：轨道，挂接并在轨道上移动的挂轨巡检机器人，及后台监控平台；所述轨道上的待监控区域内设有红外标记物件，用以进行位置标记；所述挂轨巡检机器人上设有红外温度传感器，用以在挂轨巡检机器人移动过程中感应所述红外标记物件的红外温度而进行位置定位；所述挂轨巡检机器人上还设有控制装置、照明装置和可见光摄像头，所述控制装置连接所述红外温度传感器、照明装置和可见光摄像头，在收到所述红外温度传感器的红外温度信号以对位置定位后，控制所述照明装置进行照明，同时控制所述可见光摄像头拍摄待监控区域内的高压电缆或电力设备的高清图像，上传至后台监控平台。

根据本实用新型的一个实施例，还包括无线局域网设备，布置在隧道内，用于实现所述挂轨巡检机器人与所述后台监控平台的无线数据通信。

根据本实用新型的一个实施例，所述后台监控平台还下发异常信号至所述挂轨巡检机器人；所述挂轨巡检机器人上还设有报警装置，连接所述控制装置；所述控制装置收到异常信号后控制所述报警装置进行报警。

根据本实用新型的一个实施例，所述挂轨巡检机器人上设有可自由转动的云台，所述照明装置和所述可见光摄像头均搭载在所述云台上，且所述照明装置和所述可见光摄像头同步转动，所述照明装置的光向朝向所述可见光摄像头的拍摄方向。

根据本实用新型的一个实施例，所述挂轨巡检机器人上设有第一语音对讲设备，所述后台监控平台上设有第二语音对讲设备，第一语音对讲设备和第二语音对讲设备之间可实时双向语音通信，实现远程语音交互。

根据本实用新型的一个实施例，还包括分布设于轨道沿线的若干充电站；各充电站包括一配电箱及从配电箱内充电回路的充电接口连接并伸出的滑触线，滑触线伸至移动在轨道上的挂轨巡检机器人的充电电极能够直接接触的位置，实现挂轨巡检机器人的接触式充电。

根据本实用新型的一个实施例，每个充电站还包括显控装置，在挂轨巡检机器人的充电电极接触到滑触线上后，显控装置控制充电回路上的继电器闭合充电回路，以对挂轨巡检机器人的供电装置充电，并在充电电压达到一定值时控制继电器断开充电回路。

根据本实用新型的一个实施例，挂轨巡检机器人还设有备用电池及电池电量检测电路，所述备用电池在供电装置电量用尽对挂轨巡检机器人各装置供电，所述电池电量检测电路用以检测备用电池的电量，并在电量少于一定值时传输电量不足信号给控制装置，以控制挂轨巡检机器人移动至最近充电站。

根据本实用新型的一个实施例，所述配电箱内至少具有充电电路，所述充电电路包括：检测电路和充电回路；所述检测电路上连接并延伸出检测滑触线，检测滑触线接触上挂轨巡检机器人的充电电极时生成一接触信号；所述充电回路上设有继电器，所述继电器由所述接触信号控制，以使所述充电回路导通；所述充电回路上还连接并延伸而出充电滑触线，以在充电回路导通时向挂轨巡检机器人充电。

根据本实用新型的一个实施例，所述挂轨巡检机器人上还设有供电装置，连接并延伸出正负充电电极和信号检测电极。

采用上述技术方案后，本实用新型相比现有技术具有以下有益效果：在隧道的轨道上预先设置红外标记物件，不同位置可以设置不同的红外标记物件，挂轨巡检机器人在移动过程中，通过红外温度传感器检测到红外标记物件，从而实现位置定位，在定位后，由于隧道内的光亮不足，挂轨巡检机器人可以控制其自身搭载的照明装置点亮，对准待监控设备，可见光摄像头同时对准摄像，获得高清图像上传给后台监控平台，实现自动化巡检集中监控，减少人力成本，安全保障性能更高。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的隧道智能挂轨巡检机器人监控系统的结构框图；

图2为本实用新型一实施例的智能挂轨巡检机器人的结构框图；

图3为本实用新型一实施例的智能挂轨巡检机器人的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

参看图1-3，隧道智能挂轨巡检机器人监控系统，包括：轨道2，挂轨巡检机器人1，及后台监控平台3。挂轨巡检机器人1挂接在轨道2上，并且可以在轨道2上移动。挂轨巡检机器人1上可以有相应的驱动装置15及行走轮(图中未示出)，驱动装置15可以是电机，电机的转动驱动行走轮的转动，从而行走轮在轨道2上滚动而实现移动。

轨道2上的待监控区域内设有红外标记物件(图中未示出)，红外标记物件有多个，分别设置在不同的需要监控的设备的地方，用以进行位置标记。参看图2，挂轨巡检机器人1上设有红外温度传感器12，用以在挂轨巡检机器人1移动过程中感应红外标记物件的红外温度而进行位置定位。红外标记物件的位置由于是设置的，因而是已知的，只要红外温度传感器12检测到相应红外温度便可确定相应的位置。红外标记物件可以是发光发热的标定物件，具体不作为限制，不同红外标记物件可以辐射不同的温度，由于设置在轨道2上，因而红外温度传感器12识别红外标记物件时不会或较少受到其他设备的红外温度影响。

继续参看图2和图3，挂轨巡检机器人1上还设有控制装置11、照明装置14和可见光摄像头13。控制装置11连接红外温度传感器12、照明装置14和可见光摄像头13。红外温度传感器12感应到轨道上的红外标记物件的红外温度后生成相应红外温度信号，传输给控制信号。控制装置11在收到红外温度传感器12的红外温度信号，便可以做出位置定位的判断，从而控制照明装置14进行照明，同时控制可见光摄像头13拍摄待监控区域内的高压电缆或电力设备，生成高清图像，上传至后台监控平台3，该传输优选是实时的。后台监控平台3在收到高清图像后，可以进行图像处理获得设备的状态信息来判断设备是否异常，或者可以通过显示装置显示，人工根据图像判断出隧道内的各种电力设备是否异常、或安全，从而可以第一时间查清问题原因并采取相应的措施。

在没有对位置定位作出判断前，控制装置11控制照明装置14和可见光摄像头13不工作，保证系统最低功耗，节省电量。

在一个实施例中，参看图1，隧道智能挂轨巡检机器人监控系统还包括无线局域网设备4，布置在隧道内。无线局域网设备4是指在隧道内搭建起无线局域网的通信设备，包括无线路由器、无线集线器等，设备可以为多个。无线局域网设备4用于实现挂轨巡检机器人1与后台监控平台3的无线数据通信，例如可以挂轨巡检机器人1通过无线局域网设备4向后台监控平台3上传高清图像数据，或者后台监控平台3通过无线局域网设备4向挂轨巡检机器人1下发控制指令等。

参看图2，挂轨巡检机器人1上还相应设有通信装置16，用来于无线局域网设备4实现无线连接。挂轨巡检机器人1上还设有报警装置(图中未示出)，连接控制装置11。后台监控平台3还下发异常信号至挂轨巡检机器人1，挂轨巡检机器人1通过通信装置16接收该异常信号传输给控制装置11，控制装置11收到异常信号后即控制报警装置进行报警。后台监控平台3的异常信号可以是对高清图像分析后得出的设备异常信号(可以是人工下发的)，挂轨巡检机器人1收到异常信号后即进行报警，可以提醒隧道内的工作人员定位相应位置找到相应异常设备，及时控停、检修。

参看图3，较佳的，挂轨巡检机器人1上设有可自由转动的云台10，云台10的转动可以由控制装置11控制。云台10自由转动，可以实现近距离地观察拍摄目标物体，将监控范围覆盖到盲区。照明装置14和可见光摄像头13均搭载在云台上，且照明装置14和可见光摄像头13同步转动，也就是说照明装置14和可见光摄像头13相对固定地安装在云台10上，并且照明装置14的光向朝向可见光摄像头13的拍摄方向。照明装置14优选为发射光面具有方向性的装置。

在一个实施例中，挂轨巡检机器人1上设有第一语音对讲设备(图中未示出)，后台监控平台3上设有第二语音对讲设备(图中未示出)，第一语音对讲设备和第二语音对讲设备之间可实时双向语音通信，实现远程语音交互。当隧道内设备发生复杂或者非常规问题时，现场工作人员不能解决时，通过挂轨巡检机器人1的第一语音对讲设备及后台监控平台3上的第二语音对讲设备，可实现现场工作人员与远端专家的即时交互，由专家来指导和监督现场工作人员，实现正确规范的操作，有助于问题的现场解决。

继续参看图1，在一个实施例中，隧道智能挂轨巡检机器人监控系统还包括分布设于隧道轨道2沿线的若干充电站5。可以沿轨道每隔500米布设一分布式充电站5。各充电站5包括一配电箱及滑出线51，滑触线51连接配电箱内充电回路的充电接口并向外伸出，滑触线51伸至移动在轨道2上的挂轨巡检机器人1的充电电极191能够直接接触的位置，实现挂轨巡检机器人1的接触式充电。充电站5的配电箱采用交流220V作为电源输入，具备浪涌防护能力2000V，可以在隧道内可靠有效运行。挂轨巡检机器人1到达充电位置后，充电站5为其充电，闭合充电回路，平时充电回路断开，不会产生火花，安全可靠。充电电压可为27-30V，充电电流可为20-40A，总功率不超过1200W，挂轨巡检机器人1充足电一次最远供电距离为5KM。

较佳的，每个充电站5还包括显控装置(图中未示出)，在挂轨巡检机器人1的供电装置19的充电电极191接触到滑触线51上后，显控装置控制充电回路上的继电器闭合充电回路，以对挂轨巡检机器人1的供电装置19充电，并在充电电压达到一定值时控制继电器断开充电回路。在显控装置上可以显示充电电压等信息。

挂轨巡检机器人1还设有备用电池17及电池电量检测电路18。备用电池17在供电装置19电量用尽时对挂轨巡检机器人1的各装置供电，电池电量检测电路18用以检测备用电池17的电量，并在电量少于一定值时传输电量不足信号给控制装置11，以控制挂轨巡检机器人1移动至最近充电站5。当然电池电量检测电路18也可以用来检测供电装置19的电量。在电量不足时，控制装置11可以控制挂轨巡检机器人1的报警装置进行报警。

在一个实施例中，配电箱内至少具有充电电路，充电电路包括：检测电路和充电回路。滑触线51可以包括检测滑触线和充电滑触线。检测电路上连接并延伸出检测滑触线，检测滑触线与挂轨巡检机器人1的充电电极191接触时，检测电路会接收到检测滑触线的信号从而相应生成一接触信号，该检测滑触线的信号可以是机械信号或者电信号，例如，在挂轨巡检机器人1上也有相应的检测电路，两个检测电路的电极或滑触线接触后形成一电路通路，从而在通路上会产生相应的电信号，充电站5的检测电路捕获到该电信号从而生成接触信号。充电回路上设有继电器，充电回路可以采用现有充电装置的充电回路，本实施例在充电回路上设置一继电器，用来实现充电回路的被控通断。继电器由检测电路的接触信号控制，在接收到接触信号时继电器相应动作使得充电回路导通，充电回路导通则进入充电状态。充电回路上还连接并延伸而出充电滑触线，在充电回路导通时，充电回路通过充电滑触线向挂轨巡检机器人1充电。参看图2，挂轨巡检机器人1上还设有供电装置19，连接并延伸出充电电极。充电电极可以包括正负充电电极和信号检测电极，正负充电电极对位接触检测滑触线，信号检测电极对位接触检测滑触线。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。