鐵路接觸網在線巡檢機器人、巡檢系統以及巡檢方法技術方案

本發明專利技術提供一種鐵路接觸網在線巡檢機器人、巡檢系統以及巡檢方法，其特征在于，包括：行走機構，沿鐵路接觸網行走；視覺系統，對鐵路接觸網進行拍照；防掉機構，環繞鐵路接觸網，行走過程中關閉，越障時打開；電機，為行走機構提供動力。根據本發明專利技術的鐵路接觸網在線巡檢機器人、巡檢系統以及巡檢方法，由于采用了行走機構在接觸網上自主行走，同時采用視覺系統對接觸網進行拍照采集接觸網的圖像數據，從而實時判斷接觸網上是否有異常情況。

Railway contact wire on-line inspection robot, inspection system and patrol method

The invention provides a railway catenary line inspection robot, inspection system and inspection method, which is characterized in that includes a walking mechanism, walking along the railway catenary; visual system, take pictures of the railway catenary; anti falling mechanism, around the railway catenary, closed in the process of walking, obstacle when open; provide motor. Power for the walking mechanism. According to the invention of the Railway Catenary line inspection robot, inspection system and inspection method, as a result of the walking mechanism of walking independently in touch online, and the visual system for image data acquisition camera of catenary of catenary, and real-time judgment of catenary on whether there is abnormal situation.

【技術實現步驟摘要】
鐵路接觸網在線巡檢機器人、巡檢系統以及巡檢方法
本專利技術涉及一種鐵路接觸網在線巡檢機器人，本專利技術還涉及一種鐵路接觸網在線巡檢系統，本專利技術還涉及一種鐵路接觸網在線巡檢方法，屬于機器人領域。
技術介紹
接觸網是在電氣化鐵道中，沿鋼軌上空“之”字形架設的，供受電弓取流的高壓輸電線。接觸網是鐵路電氣化工程的主構架，是沿鐵路線上空架設的向電力機車供電的特殊形式的輸電線路。其由接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱與基礎幾部分組成。目前對接觸網的巡檢采取人工巡檢的方式，然而，人工巡檢線路具有以下缺點：1人行走的速度約5.4Km/h，速度慢，效率低。2巡檢時必須是天窗時間，保證巡檢人員的安全，對線路運營有影響。3隨著人工費用的上漲，人工巡檢的成本不斷提高。4.在偏遠山區和一些極端的地理條件下無法進行有效的人工巡檢，不能及時準確的采集數據。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種鐵路接觸網在線巡檢機器人、巡檢系統以及巡檢方法，來代替人工巡檢，以解決上述問題。本專利技術采用了如下技術方案：本專利技術提供一種鐵路接觸網在線巡檢機器人，其特征在于，包括：行走機構，沿鐵路接觸網行走；視覺系統，對鐵路接觸網進行拍照；防掉機構，環繞鐵路接觸網，行走過程中關閉，越障時打開；電機，為行走機構提供動力。進一步，本專利技術的鐵路接觸網在線巡檢機器人，還可以具有這樣的特征：其中，行走機構具有行走輪。進一步，本專利技術的鐵路接觸網在線巡檢機器人，還可以具有這樣的特征：其中，防掉機構具有旋轉臂與復位彈簧，當遇到障礙物時，旋轉臂發生旋轉，讓障礙物通過，之后在復位彈簧的作用下恢復關閉狀態。進一步，本專利技術的鐵路接觸網在線巡檢機器人，還可以具有這樣的特征：其中，防掉機構為兩個，分別位于行走機構的兩端，在越過障礙物時，至少有一個防掉機構處于關閉狀態。本專利技術還提供一種鐵路接觸網在線巡檢系統，其特征在于，包括：如上述任意一項的鐵路接觸網在線巡檢機器人，以及：通信系統，將圖片傳輸給后臺數據管理系統，后臺數據管理系統包括：數據存儲系統、大數據分析系統、報表和處理方案生成系統，數據存儲系統存儲視覺系統拍攝的圖片信息；大數據分析系統，用于對數據存儲系統存儲的數據進行分析，分析接觸網是否出現異常情況，報表和處理方案生成系統，用于生成報表。本專利技術還提供一種鐵路接觸網在線巡檢方法，包括如下步驟：步驟一、啟動驅動電機，鐵路接觸網在線巡檢機器人在接觸網上行走；步驟二、接觸網由多個支架進行支撐，每兩個支架之間為一個行走段，在一個行走段內，鐵路接觸網在線巡檢機器人先加速運行，當運行到障礙附近時減速運行，步驟三、在步驟二鐵路接觸網在線巡檢機器人運行的過程中，視覺系統進行拍照并將數據傳送給后臺數據管理系統；步驟四、后臺數據管理系統發現異常情況自動報警，并向遠程服務器傳送故障地點的位置信息；步驟五、后臺數據管理系統對巡檢機器人采集的數據進行存儲。進一步，本專利技術的鐵路接觸網在線巡檢方法，還可以具有這樣的特征：其中，通過大數據分析系統找出故障發生的原因和頻次，并生成報告。進一步，本專利技術的鐵路接觸網在線巡檢方法，本專利技術的鐵路接觸網在線巡檢方法，還可以具有這樣的特征：步驟二中，當越過接觸網上的障礙物時，防掉機構的旋轉臂發生旋轉，讓障礙物通過，之后在復位彈簧的作用下恢復關閉狀態。進一步，本專利技術的鐵路接觸網在線巡檢方法，本專利技術的鐵路接觸網在線巡檢方法，還可以具有這樣的特征：步驟二中，防掉機構為兩個，分別是第一防掉機構和第二防掉機構，當越過障礙物時，第一防掉機構的旋轉臂先打開，讓障礙物通過；然后第一防掉機構的旋轉臂關閉，待第一防掉機構的旋轉臂關閉完全后，第二防掉機構的旋轉臂打開，通過障礙物后第二防掉機構的旋轉臂關閉。專利技術的有益效果根據本專利技術的鐵路接觸網在線巡檢機器人、巡檢系統以及巡檢方法，由于采用了行走機構在接觸網上自主行走，同時采用視覺系統對接觸網進行拍照采集接觸網的圖像數據，從而實時判斷接觸網上是否有異常情況。另外，由于采用了防掉機構，因此能夠防止鐵路接觸網在線巡檢機器人在大風或者其它因素的作用下從接觸網上掉落，提高了鐵路接觸網在線巡檢機器人使用的安全性。另外，本專利技術的鐵路接觸網在線巡檢系統，由于采用大數據分析找出故障發生的原因，頻次等相關信息，為制定維護方案提供基礎的數據支持。附圖說明圖1是鐵路接觸網在線巡檢機器人的整體結構示意圖；圖2是支架與動力結構的示意圖；圖3是防掉裝裝置的示意圖以及旋轉臂的局部放大圖；圖4是圖3中A區域的局部放大圖；具體實施方式以下結合附圖來說明本專利技術的具體實施方式。如圖1所示，鐵路接觸網在線巡檢機器人包括：固定架1、視覺系統2、行走機構、防掉機構4、電機5，電池6。如圖3所示，固定架1用于安裝其它各結構。固定架1的上端具有彎形的保護罩。視覺系統2，包括電腦、相機、光源。在鐵路接觸網在線巡檢機器人沿接觸網運行的時候，相機連續對接觸網進行拍照。行走機構，具有行走輪3，如圖2所示，行走輪3具有兩個，分布在固定架1的兩側，沿鐵路接觸網行走。如圖3和圖4所示，防掉機構4具有旋轉臂44、彎鉤結構43，彈簧42和轉軸41。驅動輪3設置在彎鉤結構43的轉彎處的空間中，旋轉臂44設置在彎鉤結構轉彎處的下面，與彎鉤結構43形成封閉環，從而套在接觸網上。機器人正常行走的情況下旋轉臂44處于關閉狀態，當受到外力作用時，或者在控制器的控制下才會打開，然后在彈簧42的作用下復位。接觸網上的主要障礙物是支撐接觸網7的支架8(如圖1所示)，防掉機構具有兩組，分別在固定架1的兩側，兩個防掉機構之間具有能夠容納支架的間距，使得當前一個防掉機構打開時，后面一個防掉機構處于關閉狀態；當前一個防掉機構通過障礙物后關閉，后一個防掉機構才會打開，通過障礙物，也就是說，當通過障礙物時，兩個防掉機構不會同時打開，至少有一個處于關閉狀態，從而防止在通過障礙物時鐵路接觸網在線巡檢機器人意外掉落。防掉機構的打開可以采取兩種方式，一種是當遇到障礙物時，在前進的力量作用下沖開旋轉臂，然后在彈簧的作用下復位。另一種是設置一個傳感器，感應前方是否有障礙物，當距離障礙物較近時，例如5cm時，控制旋轉臂旋轉打開，通過障礙物后關閉，此種方法需要在旋轉臂處設置一個小型電機帶動旋轉臂旋轉。電機5，帶動行走輪3轉動。電池6為電機5和其它用電設備提供動力。鐵路接觸網在線巡檢系統，在鐵路接觸網在線巡檢機器人的基礎上還包括通信系統、報警系統和后臺數據管理系統：通信系統，將視覺系統2拍攝到的圖片傳輸給后臺數據管理系統。后臺數據管理系統包括：數據存儲系統、大數據分析系統、報表和處理方案生成系統，數據存儲系統存儲視覺系統拍攝的圖片信息；大數據分析系統，用于對數據存儲系統存儲的數據進行分析，分析接觸網是否出現異常情況。報表和處理方案生成系統，用于匯總異常情況信息，生成報表。鐵路接觸網在線巡檢方法：步驟一、啟動驅動電機，鐵路接觸網在線巡檢機器人在接觸網上行走；步驟二、接觸網由多個支架進行支撐，每兩個支架之間為一個行走段，在一個行走段內，鐵路接觸網在線巡檢機器人先加速運行，當運行到障礙物附近時減速運行，通過障礙物后再加速。步驟三、在步驟二鐵路接觸網在線巡檢機器人運行的過程中，視覺系統進行拍照并將數據傳送給后臺數據管理系統；步驟二中，當越過接觸網上的障礙物時，防掉本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鐵路接觸網在線巡檢機器人，其特征在于，包括：固定架；行走機構，安裝在所述固定架的上部，沿鐵路接觸網行走；視覺系統，設置在所述固定架的頂端，對鐵路接觸網進行拍照；防掉機構，設置在所述固定架上，環繞鐵路接觸網，行走過程中關閉，越障時打開；電機，設置在所述固定架的下部，為所述行走機構提供動力。

【技術特征摘要】
1.一種鐵路接觸網在線巡檢機器人，其特征在于，包括：固定架；行走機構，安裝在所述固定架的上部，沿鐵路接觸網行走；視覺系統，設置在所述固定架的頂端，對鐵路接觸網進行拍照；防掉機構，設置在所述固定架上，環繞鐵路接觸網，行走過程中關閉，越障時打開；電機，設置在所述固定架的下部，為所述行走機構提供動力。2.如權利要求1所述的鐵路接觸網在線巡檢機器人，其特征在于：其中，所述行走機構具有行走輪。3.如權利要求1所述的鐵路接觸網在線巡檢機器人，其特征在于：其中，所述防掉機構具有旋轉臂與復位彈簧，當遇到障礙物時，所述旋轉臂發生旋轉，讓障礙物通過，之后在復位彈簧的作用下恢復關閉狀態。4.如權利要求1所述的鐵路接觸網在線巡檢機器人，其特征在于：其中，所述防掉機構為兩個，分別位于所述行走機構的兩端，在越過障礙物時，至少有一個防掉機構處于關閉狀態。5.一種鐵路接觸網在線巡檢系統，其特征在于，包括：如權利要求1至4中任意一項所述的鐵路接觸網在線巡檢機器人，以及：通信系統，將圖片傳輸給后臺數據管理系統，后臺數據管理系統包括：數據存儲系統、大數據分析系統、報表和處理方案生成系統，數據存儲系統存儲視覺系統拍攝的圖片信息；大數據分析系統，用于對數據存儲系統存儲的數據進行分析，分析接觸網是否出現異常情況，報表和處理方案生成系統...

【專利技術屬性】
技術研發人員：覃強，余磊，韓海林，李駿，唐明越，鄧柳，王虎勇，
申請(專利權)人：耘創九州智能裝備有限公司，
類型：發明
國別省市：上海,31