用于生物质料库的智能巡检及质检机器人的制作方法

本实用新型属于智能控制技术领域，具体为一种用于生物质料库的智能巡检及质检机器人；本实用新型适用于生物质料库中设有行车的采用垃圾焚烧、农林废弃物焚烧或污泥焚烧等方式发电的生物质直燃电厂。

背景技术：

生物质料库是采用垃圾焚烧、农林废弃物焚烧或污泥焚烧等方式发电的生物质直燃电厂的重点安防区域；农林废弃物本身属于易燃物质，在长期堆放过程中，伴随着微生物发酵、有机物分解等作用，常常会出现局部温度过高引发农林废弃物自燃的情况；因此，常规的农林废弃物直燃电厂需要定期对生物质料库堆垛进行温度监测，同时在料库安装烟雾探测器，用于农林废弃物料库火灾安防检测；垃圾电厂的垃圾料库周期性地贮存生活垃圾，一旦垃圾存放周期变长，就会产生大量恶臭气体和可燃性气体；若不注意监管，一旦可燃气体浓度超标，将会引发火灾事故；而污泥焚烧电厂的污泥料库同样存在该问题；因此，一般会在垃圾料库或污泥料库中高处安装可燃气体检测器用于可燃气体浓度检测。

但由于生物质料库普遍设计容量较大，安装的烟雾探测器或是可燃气体检测器无法确保全方位覆盖，且安装位置普遍较高，在实际运行时无法保精确地对料库进行安全监测；部分生物质直燃电厂发生了烟雾探测器或是可燃气体检测器出发报警时，现场状况已较为紧急的现象；因此，如何提高生物质料库的安全巡检是生物质直燃电厂亟需解决的问题。

同时，采用垃圾焚烧、农林废弃物焚烧或污泥焚烧等方式发电的生物质直燃电厂普遍需要进行生物质进出厂的过磅检测及质检工作；如农林废弃物料库需要同时安排3～5人对进厂运输车辆进行质检、料库调度等工作；一方面增加了生物质直燃电厂的人工成本，另一方面，单纯采用人工质检及调度管理将不可避免地出现失误或者误判问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种用于生物质料库的智能巡检及质检机器人。

这种用于生物质料库的智能巡检及质检机器人，包括：生物质料库行车、滑行导轨平台、智能巡检及质检机器人和移动吊轨；滑行导轨平台的两端分别连接生物质料库行车两侧的导槽，滑行导轨平台与移动吊轨滑动连接；智能巡检及质检机器人上设有控制平台，控制平台上分别设有三维测量模块、气体检测模块、温度测量模块、定位模块和智能监控模块；控制平台通过伸缩连接杆与移动吊轨相连，主要通过执行机构(伸缩连接杆)和控制平台的带动完成气体检测模块在空间内的移动。

作为优选，三维测量模块、气体检测模块、温度测量模块、定位模块和智能监控模块设于控制平台的四个侧面。

作为优选，三维测量模块为3d相机(结构光相机、双目相机或者tof相机)，气体检测模块为气体探测器，温度测量模块为测温热电偶，定位模块为定位相机，智能监控模块为监控相机；移动吊轨为带控制电机的滑动式吊轨；其中测温热电偶为外套钢管的铠装热电偶(t型、e型、n型、s型等热电偶)，确保测温时热电偶测温段插入生物质燃料堆垛时的刚性，测温热电偶的测温区间在0～60℃内；定位相机为二维码定位相机，生物质料库四周墙面或主体面贴有二维码板，实现智能巡检及质检机器人在自动移动中的实时定位；监控相机为常规工业监控摄像机，主要功能为生物质料场24小时的监控摄像以实现远程监控；3d相机、气体探测器、定位相机、监控相机在控制平台上可以根据需要进行微调。

作为优选，高精度测量场合下，控制平台的侧面还加装有三维激光雷达进行辅助测量，确保足够的探测视野。

作为优选，控制平台包括供电模块、控制电路板、传感器、声光报警装置和无线传输装置等。

作为优选，在农林废弃物料库中，气体检测模块选用常规的烟雾探测器，用于检测到农林废弃物料库出现火灾事故时的触发警报；在垃圾料库或者污泥料库中，气体检测模块选用防爆型固定式可燃气体检测仪，防爆型固定式可燃气体检测仪包括催化型可燃气体检测仪或红外光学型可燃气体检测仪，用于检测料库内可燃气体含量超标时的触发警报。

本实用新型的有益效果是：

1、利用生物质料库的行车来架构智能巡检及质检机器人，可有效解决人工巡检无法触及区域的远程监控、全方位温度监测及预警、全方位气体检测及预警，实现动态的料库安全管理；

2、可有效替代生物质料库尤其是农林废弃物料库的部分的人工燃料质检，为电厂节省人工成本，以及最大限度地减少人工失误和误判。

3、利用智能巡检及质检机器人还可确保机组燃料供应的及时性、料库区域分布的均匀性和燃料翻晒干化的及时性。

4、可最大限度适应垃圾直燃电厂、农林废弃物直燃电厂或污泥直燃电厂等不同电厂的生物质料库场景。

附图说明

图1为用于生物质料库的智能巡检及质检机器人的结构示意图；

附图标记说明：生物质料库行车1、滑行导轨平台2、智能巡检及质检机器人3、3d相机4、气体探测器5、测温热电偶6、定位相机7、监控相机8、控制平台9、移动吊轨10。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型。应当指出，对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

实施例1：

如图1所示，一种用于生物质料库的智能巡检及质检机器人，包括：生物质料库行车1、滑行导轨平台2、智能巡检及质检机器人3和移动吊轨10；滑行导轨平台2的两端分别连接生物质料库行车1两侧的导槽，滑行导轨平台2与移动吊轨10滑动连接；智能巡检及质检机器人3上设有控制平台9，控制平台9的四个侧面上设有3d相机4(结构光相机、双目相机或者tof相机)、气体探测器5、测温热电偶6(外套钢管的铠装热电偶：t型、e型、n型、s型等热电偶)、定位相机7(二维码定位相机)和监控相机8(常规工业监控摄像机)；控制平台9通过伸缩连接杆与移动吊轨10(带控制电机的滑动式吊轨)相连，主要通过执行机构(伸缩连接杆)和控制平台9的带动完成气体检测模块在空间内的移动；高精度测量场合下，控制平台9的侧面还加装有三维激光雷达进行辅助测量，确保足够的探测视野。智能巡检及质检机器人3的移动主要依托生物质干料库行车1。

实施例2：

以农林废弃物直燃电厂为例，首先需要了解农林废弃物料场的料库数量、料库尺寸、行车配置情况、烟雾探测器配置情况、安全风险点、人工质检模式、人工燃料堆垛测温周期、燃料种类、日常库存管理模式等信息。

以某装机容量为30mw的农林废弃物直燃电厂为例，布置有4座生物质干料库，其中两座大型生物质料库配置有行车(长116米、宽66米，行车布置高12米)；该电站料库均配置有烟雾探测器在内的火灾报警系统，每日上午和下午各进行料场堆垛温度检测2次；目前燃料质检除进出厂电子过磅外，燃料质检均采用人工方式进行，工作内容包括燃料种类鉴别、燃料体积测量和含杂率估算等；库存管理内容包括不同燃料的掺配、卸料库区调度、燃料翻晒轮转等。经研究分析，该农林废弃物直燃电厂生物质料库，可配置2台智能巡检及质检机器人；除核心控制平台外，主要配置模块有三维测量模块、气体检测模块、温度测量模块、定位模块、智能监控模块，可实现生物质料库的库存动态管理、无人化巡检、实时安全监视、智慧调度、智能质检等功能，运行时可保证智能巡检及质检机器人定位精度达到±5cm、生物质料库堆垛峰值体积测量精度达到5％，同时实现库容生物质的实时库存分析、上报以及安全预警，并可提供及时精准的库区调度方案。

本实用新型利用生物质料库的行车来架构智能巡检及质检机器人，可有效解决人工巡检无法触及区域的远程监控、全方位温度监测及预警、全方位气体检测及预警，实现动态的智能化料库安全管理；可有效替代生物质料库尤其是农林废弃物料库的部分的人工燃料质检，为电厂节省人工成本，以及最大限度地减少人工失误和误判。利用智能巡检及质检机器人还可实现对生物质料库燃料的动态库存管理和智能调度，确保机组燃料供应的及时性、料库区域分布的均匀性和燃料翻晒干化的及时性。可通过调整功能模块配置，最大限度适应垃圾直燃电厂、农林废弃物直燃电厂或污泥直燃电厂等不同电厂的生物质料库场景。