专利名称：巡线机器人用传感装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种巡线机器人用的传感器，属于电力线路探测领域。
背景技术：
采用高压 / 超高压 / 特高压(high - voltage / extrahigh - voltage /ultra high - voltage,缩写为HV /EHV /UHV)架空电力线是长距离输配电的主要方式。电力线 及杆塔附件长期暴露在野外，因受到持续的机械张力、材料老化的影响而产生断股、磨损、 腐蚀等损伤，如不及时修复更换，原本微小的破损和缺陷就可能扩大，最终导致严重事 故，造成大面积的停电和巨大的经济损失。因此输电线路巡检是保证电力系统安全运行的 一项基础工作，目的就在于掌握线路运行状况及其周围环境的变化、发现线路设备的缺陷 及线路安全的隐患。电力公司要定期对线路设备巡检，及时发现早期损伤和缺陷并加以评 估，然后根据缺陷的轻重缓急，以合理的费用和正确的优先顺序，安排必要的维护和修 复，从而保证电力设施工作寿命最大化，确保供电可靠性和电网运行安全。另一方面，高 压/超高压/特高压线路往往需要穿越各种复杂的地理环境，如经过大面积大型水库、湖 泊和崇山峻岭等，这些都给电力输电线路的巡检带来极大困难。传统的电力输电线路的巡检主要采用两种方法，即地面人工目测法和直升飞机 航测法。前者的巡检精度低，劳动强度大，且存在巡检盲区；后者则存在飞行安全隐患且 巡线费用昂贵。随着机器人技术的发展，巡线机器人可以克服上述技术手段的各种缺陷，因此， 巡线机器人已成为特种机器人领域的一个研究热点。巡线机器人总体上可分为机械部分、 传感器部分和控制部分，由于电力线路上存在防震锤、耐张线夹、悬垂线夹、跳线和转弯等 多种障碍，要求巡线机器人能及时探测并灵活跨越，而现有的巡线传感器尚达不到要求。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种识别效果好、抗干扰能力强的巡线 机器人用传感装置。一种巡线机器人用传感装置，包括灰度传感器，由用于发射信号的高亮发射管和用于接收信号的灰度接收管组成；电压比较电路，用于将接收信号与发射信号进行比较，且当比较值超出阈值时输 出一个有效信号；微处理器，用于对灰度接收管的接收信号进行A/D转换，进而输出数字灰度信号； 所述灰度传感器分别连接电压比较电路和微处理器，所述灰度传感器和电压比较 电路构成一路灰度检测单元。优选地，所述的灰度检测单元为二路以上。优选地，所述的灰度检测单元共八路。[0014]优选地，其还包括防碰撞开关电路。再优选地，所述的防碰撞开关电路由两个轻触开关并联而成，该并联电路与接入 电压之间设有上拉电阻。上拉电阻是为了确保防碰撞开关在碰撞时状态确定。优选地，所述的电压比较电路包括集成电压比较器和电位器，集成电压比较器分 别与电位器和灰度接收管连接。再优选地，所述的集成电压比较器采用LM339芯片，该芯片的输出引脚连接5. IK 的上拉电阻。本实用新型的巡线机器人用传感装置设有一路以上的灰度检测单元，识别障碍效 果好，高亮白光管抗干扰能力强，灵敏度可以单独调节以适应不同的工程场合，该传感装置 同时还具有防碰撞开关电路，可应用于机器人/小车等防碰撞检测的领域。
图1是本实用新型的原理框图。图2是本实用新型的工作流程图。图3是本实用新型集成电压比较器的电路图。图4是本实用新型上拉电阻的电路图。图5是本实用新型一路灰度检测单元的电路图。图6是本实用新型防碰撞开关电路的电路图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的保护范围并 不限于此。参照图1，一种巡线机器人用传感装置，包括灰度传感器，由用于发射信号的高 亮发射管和用于接收信号的灰度接收管组成；电压比较电路，用于将接收信号与发射信号 进行比较，且当比较值超出阈值时输出一个有效信号；微处理器，用于对灰度接收管的接收 信号进行A/D转换，进而输出数字灰度信号；所述灰度传感器分别连接电压比较电路和微 处理器。参照图6，所述传感装置还包括一个防碰撞开关电路，所述的防碰撞开关电路由 两个轻触开关H1、H2并联而成，该并联电路与接入电压之间设有5. IK的上拉电阻R33 ；参照图5，所述灰度传感器和电压比较电路构成一路灰度检测单元。所述的灰度 检测单元共八路。图5中，Tl为高亮发射管，Dl为灰度接收管。为了降低功耗和有效保护 传感器，传感器的限流电阻R9、R17均采用IK的电阻。需要注意的是，灰度传感器的接收头 Dl是工作在反向状态的，即Dl管子的负极应焊接在电源VCC处。所述的电压比较电路包括集成电压比较器和电位器，集成电压比较器分别与电位 器和灰度接收管连接。参照图3和图4，所述的集成电压比较器采用LM339芯片，该芯片的 输出引脚连接5. IK的上拉电阻。参照图2，本实用新型的工作流程是防碰撞开关检测到碰撞后，则I/O输出一个 有效信号，反之则输出一个无效信号；高亮发射管发射信号后，被灰度接收管接收信号，再 进行信号比较，当差值达到阈值时，则I/O输出一个有效信号，反之则输出一个无效信号；接收到的信号经微处理器进行模数转换，经串口输出数字灰度值给外部主机。
权利要求1.一种巡线机器人用传感装置，其特征在于包括灰度传感器，由用于发射信号的高亮发射管和用于接收信号的灰度接收管组成；电压比较电路，用于将接收信号与发射信号进行比较，且当比较值超出阈值时输出一 个有效信号；微处理器，用于对灰度接收管的接收信号进行A/D转换，进而输出数字灰度信号；所述灰度传感器分别连接电压比较电路和微处理器，所述灰度传感器和电压比较电路 构成一路灰度检测单元。
2.根据权利要求1所述的巡线机器人用传感装置，其特征在于所述的灰度检测单元为 二路以上。
3.根据权利要求1所述的巡线机器人用传感装置，其特征在于所述的灰度检测单元共 八路。
4.根据权利要求1一 3之一所述的巡线机器人用传感装置，其特征在于其还包括防碰 撞开关电路。
5.根据权利要求4所述的巡线机器人用传感装置，其特征在于所述的防碰撞开关电路 由两个轻触开关并联而成，该并联电路与接入电压之间设有上拉电阻。
6.根据权利要求1所述的巡线机器人用传感装置，其特征在于所述的电压比较电路包 括集成电压比较器和电位器，集成电压比较器分别与电位器和灰度接收管连接。
7.根据权利要求6所述的巡线机器人用传感装置，其特征在于所述的集成电压比较器 采用LM339芯片，该芯片的输出引脚连接5. IK的上拉电阻。
专利摘要本实用新型涉及一种巡线机器人用的传感器，包括灰度传感器，由用于发射信号的高亮发射管和用于接收信号的灰度接收管组成；电压比较电路，用于将接收信号与发射信号进行比较，且当比较值超出阈值时输出一个有效信号；微处理器，用于对灰度接收管的接收信号进行A/D转换，进而输出数字灰度信号；所述灰度传感器分别连接电压比较电路和微处理器，所述灰度传感器和电压比较电路构成一路灰度检测单元。本实用新型的巡线机器人用传感装置设有一路以上的灰度检测单元，识别障碍效果好，高亮白光管抗干扰能力强，灵敏度可以单独调节以适应不同的工程场合，该传感装置同时还具有防碰撞开关电路，可应用于机器人/小车等防碰撞检测的领域。
文档编号H02G1/02GK201903661SQ20102067606
公开日2011年7月20日 申请日期2010年12月23日 优先权日2010年12月23日
发明者李潇波, 杨光明 申请人:杭州易佩通科技有限公司, 杭州瓦瑞科技有限公司