一种电池储能电站巡检机器人的制作方法

本发明涉及电池储能电站、电池储能电站的运行监测、机器人，特别是涉及一种用于对电池储能电站的日常运行进行巡检监测的机器人。该机器人按照规定路线行走于电池储能电站的电池堆场区，通过自身携带的视觉、听觉、温度等传感器对电池的状态进行检查和评估，统计电池的状态，并对潜在的危险或正在发生的危险进行报警提醒。

背景技术：

储能电站在电网中扮演着削峰填谷的重要作用，适当容量的储能电站可以将用电低谷的富余电能储存起来，在用电高峰时向电网输出电能。在不同类型的储能电站中，电池储能电站具有配置灵活，能量密度高，占地面积小，循环效率高的特点。因而，电池储能电站正在被越来越广泛的使用。

在电池储能电站系统中，电池的可靠性监测是非常重要的一个环节。因为单个电池失效，可能会导致一序列的电池产生失效，甚至引起储能电站的系统性灾难发生。为了提高可靠性，电池通常都有相应的管理系统bms来进行管理。由于成本和技术因素的限制，bms不能够实现对电池的全方位监测。甚至在极端情况下，bms也会失效。

如果能够设计一种用于对电池储能电站的日常运行进行巡检监测的机器人，该机器人按照规定路线行走于电池储能电站的电池堆场区，通过自身携带的视觉、听觉、温度等传感器对电池的状态进行检查和评估，统计电池的状态，并对潜在的危险或正在发生的危险进行报警提醒，就能够在原有的电池储能电站管理系统之上，进一步提高整个储能电站的可靠性。

技术实现要素：

本发明的目标是，设计一种用于对电池储能电站的日常运行进行巡检监测的机器人，该机器人按照规定路线行走于电池储能电站的电池堆场区，通过自身携带的视觉、听觉、温度等传感器对电池的状态进行检查和评估，统计电池的状态，并对潜在的危险或正在发生的危险进行报警提醒。

本发明设计的巡检监测机器人，使用通用工控机作为控制核心。工控机运行着机器人运行控制软件，用于完成运动控制和视觉、听觉、温度等传感器信号采集，并进行智能化分析。

本发明设计的巡检监测机器人，配备了高清晰度的视觉传感器，用于观察电池的外观状态是否正常。

本发明设计的巡检监测机器人，配备了高精度的听觉传感器，并利用历史声音的记录，来评测电池的频响是否正常。

本发明设计的巡检监测机器人，配备了高精度的温度传感器，并利用历史温度的记录，和运行温度的要求，来评测电池的是否过热或过冷。

本发明设计的巡检监测机器人，配备了大容量的数据存储，可以对历史数据进行记录。这些数据可以上传到远程控制中心，也可以作为结合大数据的智能判断的基础。

本发明设计的巡检监测机器人，配备了运行轨迹的检测系统，可以对电池场区地面上的预定运行轨迹进行循迹，使得它可以在无人值守的情况下，自动进行巡检，也可以定位到路径上某个具体位置进行定点检查。

本发明通过结合[0006]、[0007]、[0008]、[0009]、[0010]、[0011]的功能，组成一个整体，实现了一种用于对电池储能电站的日常运行进行巡检监测的机器人，该机器人按照规定路线行走于电池储能电站的电池堆场区，通过自身携带的视觉、听觉、温度等传感器对电池的状态进行检查和评估，统计电池的状态，并对潜在的危险或正在发生的危险进行报警提醒。实现了低成本、高精度、高效率的电池储能电站巡检的效果。

附图说明

①视觉传感器：采用高清摄像头完成视觉图像采集

②温度传感器：采用非接触式温度传感器测量电池组温度

③听觉传感器：采用高精度麦克风采集音频信号

④循迹视觉传感器：跟踪地面绘制的巡检线路来进行导向

⑤主控制器：包含工控机和控制电路

⑥行走机构：采用电机驱动的轮式行走机构

具体实施方式

设计主控制器

主控制器一个由工控机和相关电路构成的设备，主控制器中的工控机，在程序控制下，采集电池系统的视频、音频、温度信号，作为观测手段来提供给处理程序进行评估。

通过地面的轨迹控制机器人进行巡检

本发明采用涂敷在地面的宽度为15厘米至20厘米的单色线条来绘制巡检线路。

机器人采用循迹视觉传感器来检测线路信号。

本发明的机器人采用软件算法完成位置检测，该软件根据循迹视觉传感器的数据来调整机器人的前进方向，在遇到离线情况时能够在一定条件下搜索并返回巡检线路。

进行定位控制和巡检

本发明机器人根据巡检线路的检测，来定位当前检测的电池组位置，在巡检过程中，自动将检测数据和被检测电池组配对，为每个电池组创建独立的数据记录。巡检采用定时循环的方式来进行，循环的时间间隔由系统管理员进行设定。

技术特征：

1.一种电池储能电站巡检机器人，包括一个由工控机和相关电路构成的主控制器，主控制器通过机器人自身携带的多路视觉、听觉、温度等传感器获取电池储能电站的电池相关参数，通过程序对该参数进行计算处理，从而电池的状态进行检查和评估，统计电池的状态，并对潜在的危险或正在发生的危险进行报警提醒。

2.根据权利要求1所述的电池储能电站巡检机器人，其特征在于：一个由工控机和相关电路构成的主控制器，主控制器通过机器人自身携带的多路视觉、听觉、温度等传感器获取电池储能电站的电池相关参数。

3.根据权利要求1所述的电池储能电站巡检机器人，其特征在于：通过循迹视觉传感器的路线检测，按照涂敷在地面的宽度为15厘米至20厘米的单色线条来获取巡检线路。通过轮式行走机构按照巡检线路自主行走。

4.根据权利要求1所述的电池储能电站巡检机器人，其特征在于：配备了高清晰度的视觉传感器，用于观察电池的外观状态是否正常。

5.根据权利要求1所述的电池储能电站巡检机器人，其特征在于：配备了高精度的听觉传感器，并利用历史声音的记录，来评测电池的频响是否正常。

6.根据权利要求1所述的电池储能电站巡检机器人，其特征在于：配备了高精度的温度传感器，并利用历史温度的记录，和运行温度的要求，来评测电池的是否过热或过冷。

技术总结
本发明涉及电池储能电站、电池储能电站的运行监测、机器人，特别是涉及一种用于对电池储能电站的日常运行进行巡检监测的机器人。该机器人通过循迹视觉传感器的路线检测，按照涂敷在地面的宽度为15厘米至20厘米的单色线条来获取巡检线路。通过轮式行走机构行走于电池储能电站的电池堆场区。通过自身携带的视觉、听觉、温度等传感器对电池的状态进行检查和评估，统计电池的状态，并对潜在的危险或正在发生的危险进行报警提醒。通过该机器人的应用，实现了低成本、高精度、高效率的电池储能电站巡检的效果，提升了电池储能电站的整体可靠性。

技术研发人员：陈利锋
受保护的技术使用者：上海砺沣电子技术有限公司;陈利锋
技术研发日：2019.04.11
技术公布日：2020.10.23