電纜通道智能巡檢機器人監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)方案

本實用新型專利技術(shù)公開了一種電纜通道智能巡檢機器人監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)，它將隧道和道岔依據(jù)隧道地勢和障礙點分為多個巡檢段，每個巡檢段的長度在1-2公里，每個巡檢段配置一臺智能巡檢機器人，在隧道頂部設(shè)有減震吊架，軌道吊掛在減震吊架上，機器人安裝在吊裝的軌道上，它還包括監(jiān)控平臺，通信平臺，其中，智能巡檢機器人分別通信平臺通信，通信平臺與監(jiān)控平臺通信；在各巡檢段上設(shè)有供電平臺，智能巡檢機器人從供電平臺獲取電力。本系統(tǒng)通過對隧道的不間斷巡檢和攝像監(jiān)控，實現(xiàn)對隧道的動態(tài)、連續(xù)監(jiān)控，取代人工巡檢，實現(xiàn)了對電力隧道內(nèi)突發(fā)性事件的現(xiàn)場處理，第一時間采取最有效的處理措施，相對傳統(tǒng)的人工干預(yù)，有其快速、安全、高效的優(yōu)勢。（*該技術(shù)在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種智能巡檢機器人系統(tǒng)，尤其涉及一種電纜通道智能巡檢機器人監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
隨著城市的快速發(fā)展，國內(nèi)電力隧道的長度每年增長上千公里。近年來通過采用各種先進的技術(shù)手段，在電力隧道建設(shè)中陸續(xù)建設(shè)了照明、通風(fēng)、防滲漏、電纜光纖測溫、視頻監(jiān)控、電纜金屬護層接地電流監(jiān)測、有害氣體含量監(jiān)測、滲水水位監(jiān)測、應(yīng)急對講等系統(tǒng)，通過這些系統(tǒng)的實施，基本實現(xiàn)了對電力隧道的智能監(jiān)控，為電纜網(wǎng)的安全運行打下了基礎(chǔ)。這些智能監(jiān)控系統(tǒng)安裝在隧道內(nèi)的固定位置，是一種固定、離散的監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)有覆蓋面大、運行穩(wěn)定可靠、經(jīng)濟性佳的特點，但也存在著不能實現(xiàn)對隧道內(nèi)情況的完全覆蓋，當發(fā)生緊急情況時無法將現(xiàn)場情況第一時間內(nèi)最清晰地采集到監(jiān)控中心，無法在必要·時對隧道或電纜的特定部位采取有效處理措施等缺點。目前對隧道的巡檢方式依然以人工巡視為主，巡視人員定期進行地面和隧道協(xié)同的巡視工作，巡視人員在隧道內(nèi)主要關(guān)注電纜的蠕動變形情況、電纜和隧道外觀、電力隧道金屬構(gòu)件銹蝕情況以及隧道積水情況，巡視工作內(nèi)容逐漸單一，隧道內(nèi)人員巡視工作效率低。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的就是為了解決上述問題，提供一種電纜通道智能巡檢機器人監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)，它實現(xiàn)了對電力隧道內(nèi)突發(fā)性事件的現(xiàn)場處理，第一時間采取最有效的處理措施，相對傳統(tǒng)的人工干預(yù)，有其快速、安全、高效的優(yōu)勢；通過固定、離散在線監(jiān)控系統(tǒng)與動態(tài)、連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的配合，從根本上實現(xiàn)電力隧道巡檢模式的變革，實現(xiàn)真正意義的自動巡視和狀態(tài)檢修，進一步提聞重要電力險道的安全等級。為實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)采用如下技術(shù)方案一種電纜通道智能巡檢機器人監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)，它將隧道和道岔依據(jù)隧道地勢和障礙點分為多個巡檢段，每個巡檢段的長度在1-2公里，每個巡檢段配置一臺智能巡檢機器人，在隧道頂部設(shè)有減震吊架，軌道吊掛在減震吊架上，機器人安裝在吊裝的軌道上，它還包括監(jiān)控平臺，通信平臺，其中，智能巡檢機器人與通信平臺通信，通信平臺與監(jiān)控平臺通信；在各巡檢段上設(shè)有供電平臺，智能巡檢機器人從供電平臺獲取電力。所述智能巡檢機器人包括車體，在車體上設(shè)有控制箱，在車體頂部設(shè)有驅(qū)動輪和從動輪，在控制箱內(nèi)設(shè)有車載智能控制模塊，車載智能控制模塊分別與車體上安裝的視頻成像模塊、有害氣體監(jiān)測模塊、遠程手動控制模塊、交互式對講廣播指揮模塊、避障及保護模塊、定位模塊、LED照明燈具、溫度/濕度探頭、無線接入設(shè)備連接，車載智能控制模塊控制驅(qū)動伺服電機，無線接入設(shè)備與監(jiān)控平臺通信。所述智能巡檢機器人實現(xiàn)如下功能自動巡航功能通過RFID定位，在軌道上自動執(zhí)行巡航任務(wù)，至設(shè)定地點以伸縮臂下降熱成像儀執(zhí)行溫度檢測，完成溫度檢測后將伸縮臂收回，并行走至下一個溫度檢測地點；手動派令功能以手動派令方式由中央控制系統(tǒng)通知機器人至特定地點執(zhí)行任務(wù);隧道環(huán)境監(jiān)測；對隧道內(nèi)的有害氣體含量、空氣含氧量監(jiān)測；溫度、濕度進行監(jiān)測安全防護功能行走時巡檢機器人發(fā)出聲光警示，以警示人員回避；前方異物檢知雷達發(fā)現(xiàn)有碰撞可能，巡檢機器人將發(fā)出警報并緊急停車，直至障礙排除。預(yù)設(shè)停止地點可預(yù)設(shè)最多256個工作位置準確停車探測。行走速度0 - 120m/min可調(diào)，可分為自行巡檢速度，緊急事件高速行走。自動尋址功能巡檢機器人通過中央控制系統(tǒng)，自動到達指定地點通訊/資料傳輸功能采非接觸式通訊電纜系統(tǒng)作為巡檢機器人與中央控制系統(tǒng)間之資料傳輸。防水功能機器人整機達到IP67防水防塵等級。所述視頻成像模塊為全角度視頻攝像頭，所述有害氣體監(jiān)測模塊為有害氣體探頭，所述交互式對講廣播指揮模塊為應(yīng)急對講揚聲麥克，所述保護模塊為車載減震器、雷達超聲探頭。所述監(jiān)控平臺為REAL-TIME實時監(jiān)控平臺，所述監(jiān)控平臺通過電力專用內(nèi)部調(diào)通網(wǎng)絡(luò)，從變電站敷設(shè)光纖進入電力隧道，采用無線基站設(shè)備，使用漏波電纜作為天線，沿著隧道敷設(shè)，與巡檢機器人上的無線接入設(shè)備通信。所述供電平臺采用感應(yīng)取電方式給智能巡檢機器人供電，所述供電平臺由初級電控柜，軌道總成，感應(yīng)取電單元組成；所述初級電控柜安裝于懸掛軌道每段的中間位置，兩端采用初級電纜，固定于軌道上；所述感應(yīng)取電單元包含兩部分，一部分是半開環(huán)的U型電流互感器，另一部分是電源調(diào)理模塊，U型電流互感器感應(yīng)軌道上電纜支架安裝的初級電纜的交變磁場進行取電，再經(jīng)過電源調(diào)理模塊整流、濾波、調(diào)壓后可獲取穩(wěn)定的直流能量，將獲取直流能量直接輸出到機器人。所述軌道總成，采用工字型鋁合金軌道，鋁合金軌道一側(cè)用于安裝供電初級電纜和通信漏波電纜線，另一側(cè)用于掛載智能巡檢機器人從動輪行走。所述通信平臺采用無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，在隧道內(nèi)實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的無縫隙覆蓋；利用光纖通訊局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，每300米設(shè)置一臺無線發(fā)射終端，無線基站設(shè)備采用雙模結(jié)構(gòu)，兩個天線接頭各采用漏波電纜，分前后沿著隧道方向敷設(shè)；采用無線通信模式，控制數(shù)據(jù)與視頻的傳輸基于800M - 2. 4G頻段的無線通信，達到視頻、數(shù)據(jù)、語音三合一。所述初級電纜在4KW以下，采用壁掛式安裝于隧道側(cè)壁，初級電纜在IlKW以上，采用機柜式安裝于配電工作間。所述軌道總成的技術(shù)指標軌道使用高強度鋁合金軌道；直軌道標準長度(T3m ；彎軌道彎曲半徑R1000，彎軌彎曲弧度30，45，90度；承載重量大于50KG ;軌道固定支架在直線段，每隔I米安裝一只，彎道處每隔O. 5米裝一只。所述電力隧道智能巡檢機器人系統(tǒng)采用標準無線鏈路信號強度裕量Syetem FadeMargin計算方法，計算上下行無線鏈路的信號強度裕量；基于無線基站和移動設(shè)備的發(fā)射功率、接收靈敏度均相同，因此可認為上行信號和下行信號平衡的系統(tǒng)設(shè)計。所述通信平臺采用無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，在隧道內(nèi)實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的無縫隙覆蓋。利用光纖通訊局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，每300米設(shè)置一臺無線發(fā)射終端，無線基站設(shè)備采用雙模結(jié)構(gòu)，兩個天線接頭各采用漏波電纜，分前后沿著隧道方向敷設(shè)，采用無線通信模式，控制數(shù)據(jù)與視頻的傳輸基于800M - 2. 4G頻段的無線通信，達到視頻、數(shù)據(jù)、語音三合一。所述電纜通道智能巡檢機器人監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)的工作原理采用隧道智能機器人進行巡檢，可實現(xiàn)不間斷地對隧道進行反復(fù)巡檢，并實現(xiàn)對隧道狀態(tài)的連續(xù)、動態(tài)采集，補充了原有隧道內(nèi)在線監(jiān)測系統(tǒng)的不足，確保第一時間發(fā)現(xiàn)隧道內(nèi)的突發(fā)情況；采用智能機器人實現(xiàn)對電力隧道高壓電纜的現(xiàn)場災(zāi)害處置，把事故現(xiàn)場的視頻、圖像、空氣中有害氣體的含量、溫度/濕度報警等數(shù)據(jù)發(fā)送回指揮中心，同時，也可以執(zhí)行發(fā)射滅火彈、應(yīng)急對講指揮等相關(guān)的處置措施，從而在第一時間阻止災(zāi)情蔓延，起到更好的防災(zāi)減災(zāi)效果；采用智能機器人與原有在線監(jiān)測手段聯(lián)動實現(xiàn)對電力隧道的智能化管理，在充分發(fā)揮軟件平臺的各種聯(lián)動功能，實現(xiàn)日常巡檢、異常點定位復(fù)檢、手動控制復(fù)檢、手動災(zāi)害處理等功能。·本技術(shù)的有益效果本系統(tǒng)通過對隧道的不間斷巡檢和攝像監(jiān)控，實現(xiàn)對隧道的動態(tài)、連續(xù)監(jiān)控，從而取代人工巡檢，還可以實現(xiàn)對電力隧道內(nèi)突發(fā)性事件的現(xiàn)場處理，在第一時間采取最有效的處理措施，相對傳統(tǒng)的人工干預(yù)，有其快速、安全、高效的優(yōu)勢；通過固定、離散在線監(jiān)控系統(tǒng)與動態(tài)、連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的配合，可以從根本上實現(xiàn)電力隧道巡檢模式的變革，實現(xiàn)真正意義的自動巡視和狀態(tài)檢修，進一步提高重要電力隧道的安全等級。本系統(tǒng)針對性強，可靠性好，實用本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種電纜通道智能巡檢機器人監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)，它將隧道和道岔依據(jù)隧道地勢和障礙點分為多個巡檢段，每個巡檢段的長度在1？2公里，每個巡檢段配置一臺智能巡檢機器人，在隧道頂部設(shè)有減震吊架，軌道吊掛在減震吊架上，機器人安裝在吊裝的軌道上，其特征是，它還包括監(jiān)控平臺，通信平臺，其中，智能巡檢機器人與通信平臺通信，通信平臺與監(jiān)控平臺通信；在各巡檢段上設(shè)有供電平臺，智能巡檢機器人從供電平臺獲取電力。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種電纜通道智能巡檢機器人監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)，它將隧道和道岔依據(jù)隧道地勢和障礙點分為多個巡檢段，每個巡檢段的長度在1-2公里，每個巡檢段配置一臺智能巡檢機器人，在隧道頂部設(shè)有減震吊架，軌道吊掛在減震吊架上，機器人安裝在吊裝的軌道上，其特征是，它還包括監(jiān)控平臺，通信平臺，其中，智能巡檢機器人與通信平臺通信，通信平臺與監(jiān)控平臺通信；在各巡檢段上設(shè)有供電平臺，智能巡檢機器人從供電平臺獲取電力。2.如權(quán)利要求I所述一種電纜通道智能巡檢機器人監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)，其特征是，所述智能巡檢機器人包括車體，在車體上設(shè)有控制箱，在車體頂部設(shè)有驅(qū)動輪和從動輪，在控制箱內(nèi)設(shè)有車載智能控制模塊，車載智能控制模塊分別與車體上安裝的視頻成像模塊、有害氣體監(jiān)測模塊、遠程手動控制模塊、交互式對講廣播指揮模塊、避障及保護模塊、定位模塊、LED照明燈具、溫度/濕度探頭、無線接入設(shè)備連接，車載智能控制模塊控制驅(qū)動伺服電機，無線接入設(shè)備與監(jiān)控平臺通信。3.如權(quán)利要求2所述的一種電纜通道智能巡檢機器人監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)，其特征是，所述視頻成像模塊為全角度視頻攝像頭，所述有害氣體監(jiān)測模塊為有害氣體探頭，所述交互式對講廣播指揮模塊為應(yīng)急對講揚聲麥克，所述保護模塊為車載減震器、雷達超聲探頭。4.如權(quán)利要求I或2所述一種電纜通道智能巡檢機器人監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)，其特征是，所述監(jiān)控平臺為REAL-TIME實時監(jiān)控平臺，所述監(jiān)控平臺通過電力專用內(nèi)部調(diào)通網(wǎng)絡(luò)，從變電站敷設(shè)光纖進入電力隧道，采用無線基站設(shè)備，使用漏波電纜作為天線，沿著隧道敷設(shè)，與巡檢機器人上的無線接入設(shè)備通信。5.如權(quán)利要求I所述一種電纜通道智能巡檢機器人監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)，其特征是，所...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張明廣，崔偉，邱雷，慕瑞嘉，楊震威，
申請(專利權(quán))人：山東康威通信技術(shù)股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：