一种具有从急处理功能的巡检机器人的制作方法

1.本技术涉及巡检机器人技术领域，尤其涉及一种具有从急处理功能的巡检机器人。


背景技术：

2.为加强高危场所的巡检工作，一般都专门设置巡检工人，定时对设备、高危场所进行巡检，由于受巡检工人的个人工作能力的限制，巡检质量参差不齐。随着公众安全意识的增强，以巡检机器人为代表的特种机器人应用越来越多，现有技术中的巡检机器人通常是通过外部轨道或逻辑算法进行点位预设，通过预设的点位依次完成设备的巡检报警。
3.例如，中国专利文献中，专利号cn2021102791642于2021年6月25日公开的发明专利，该申请案公开了一种巡检机器人巡检点顺序确定方法、装置及系统，其中，方法包括：根据巡检机器人检测装置当前位置，遍历所有待巡检点，确定待巡检点的点位顺序；据所述点位顺序，控制所述巡检机器人对待巡检点进行巡检；每执行一次待巡检点的巡检，判断当前待巡检点的对面设备是否存在待巡检点，若当前待巡检点的对面设备存在待巡检点，则当前待巡检点巡检完后控制所述巡检机器人转向至对面设备进行巡检。现有技术的不足之处在于：巡检机器人定点巡查，具有严格的次序和步骤，而在配电所等用电场所，多个配电柜依次排布，若较远位置发生高温起火或冒烟的情况，会极大的影响配电柜的使用，形成安全隐患，而依次定点巡检机器人路径确定，等巡检机器人依次检测到相应位置时可能已经出现了较大的损失和破坏，存在安全隐患，影响巡检的可靠性。


技术实现要素：

4.基于现有技术中的上述不足，本发明提供了一种具有从急处理功能的巡检机器人，在结合定点巡检的基础上，能够对于烟、火等明显故障进行快速判别和优先处理，减小故障造成的损失和破坏，提高巡检的可靠性。
5.为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案。
6.一种具有从急处理功能的巡检机器人，其特征是，包括监控模块、转动模块和移动模块；监控模块，包括可见光相机、红外相机和局部放电传感器；转动模块，连接监控模块和移动模块，包括转动端头和驱动转动端头连接的驱动元件；移动模块，设置在转动模块下方，包括底座，底座内设有控制模块、转向元件和连接转向元件的驱动轮；所述转动端头的形状为球面形，可见光相机、红外相机和局部放电传感器位于转动端头的一侧，可见光相机、红外相机和局部放电传感器平行设置；转动端头在垂直可见光相机轴线的平面上设有若干个辅助监控相机。
7.通过可见光相机、红外相机和局部放电传感器能够完成配电柜大部分情况的测
量；转动模块能够驱动监控模块转向，实现大范围的扫描检测；移动模块能够移动巡检机器人，实现巡检机器人的移动；此外，辅助监控相机在转动端头上位于垂直可见光相机轴线的平面上，配合可见光相机形成多方位的检测，具有更大的检测范围，多个可见光相机配合形成多维度的检测，具有更加清楚的成像和检测精度，通过辅助监控相机能够实时检测巡检机器人所在位置外的配电柜情况，能够实现从急处理报警。
8.转动端头的下端设有转动轴，转动模块还包括转动座，驱动元件设置在转动座上，转动轴和驱动元件连接。转动轴受驱动元件驱动能够转动，能够实现转动端头的转动，从而完成从各个方向上监控模块的检测。
9.作为优选，转动座的下侧设有升降组件。升降组件可以采用机械结构连接的电机，也可以采用气缸或油缸结构，能够完成监控模块的升降，使巡检机器人能够完成对不同高度的配电柜的可靠检测。
10.作为优选，辅助监控相机设有两个，两个辅助监控相机所在位置的直线和可见光相机所在直线相交一点，辅助监控相机之间的夹角为60度，可见光相机和两个辅助监控相机之间的夹角分别为60度；两个辅助监控相机构成夹角的角平分线垂直转动端头的转动轴线。两个辅助监控相机和可见光相机位于正三棱锥交于一点的三条棱上，在实际监控过程中，可见光相机配合辅助监控相机能够理由成像比对除故障点的高度，实现高度比对，三个相机配合起到更加可靠的故障判断效果；之后通过移动模块即可实现从急处理位置配电柜各方面的测量和报警。
11.作为优选，底座的形状为长方体，底座下侧设有若干个驱动轮，底座内设有安装空腔，安装空腔内设有升降设置的安装板，转向元件包括在安装板上转动设置的转向轴，安装板上设有配合转向轴的转向电机，转向轴的下端设有安装座，驱动轮安装在安装座上，安装座上设有配合驱动轮的行走电机；安装空腔内设有滑动配合安装板的导向杆，导向杆外侧在安装板的两端分别设有复位弹簧。驱动轮独立驱动，独立控制转向，因此能够实现巡检机器人的原地转动，从而避免出现检测死角，方便巡检机器人的移动。
12.作为优选，监控模块还包括烟雾传感器。能够检测烟雾浓度，进一步提高巡检可靠性。
13.一种基于上述具有从急处理功能的巡检机器人的巡检方法，其特征是，应用于配电柜检测，包括以下步骤：a、行进驱动；巡检机器人通过驱动轮平行配电柜一侧移动设置，巡检机器人的可见光相机、红外相机和局放传感器平行配电柜侧面设置；b、从急位置检测；转动轴带动转动端头转动，监控模块发生转动，在较远位置出现烟雾或明火、火星的情况时，可见光相机和辅助监控相机形成接近正三角形的多维成像，判断故障情况；c、从急报警；控制模块根据判断结果，驱动轮带动巡检机器人到达预先检测的故障位置，实施局放和红外检测，并进行从急报警；d、回位检测；在从急报警完成后巡检机器人沿b步骤的移动路径返回到从急报警前所在的检测位置，对配电柜进行逐一检查；若b步骤中未发现需要进行从急处理的故障，则直接开始本步骤；所述进行步骤d过程中同时持续进行步骤b。
14.作为优选，步骤b中，监控模块还包括烟雾传感器，检测位置点的烟雾含量。
15.作为优选，步骤b中，从急处理时，不仅报警检测故障位置的配电柜，对故障配电柜相邻位置的配电柜作为仅次于该故障配电柜的第二优先级进行检测。
16.通过本方法结合本装置能够完成配电柜起火和冒烟等危机情况的预先检测，相比现有技术中巡检机器人的依次检测具有更高的检测效率和检测效果，安全性更高。
17.本发明具有如下有益效果：在结合定点巡检的基础上，能够对于烟、火等明显故障进行快速判别和优先处理，减小故障造成的损失和破坏，提高巡检的可靠性；安全性更高。
附图说明
18.图1是本发明的结构示意图。
19.图2是本发明中转动端头和转动模块的结构示意图。
20.图3是本发明中移动模块的内部示意图。
21.图中：可见光相机1
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红外相机2
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局部放电传感器3
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烟雾传感器4
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转动端头5
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转动轴6
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转动座7
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驱动电机8
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转动蜗轮9
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转动蜗杆10
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辅助监控相机11
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底座12
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驱动油缸13
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导向柱14
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驱动轮15
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安装空腔16
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安装板17
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转向轴18
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转向电机19
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安装座20
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行走电机21
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导向杆22
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复位弹簧23
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配重块24
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蜗轮蜗杆副25。
具体实施方式
22.下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步的阐述。
23.实施例1，如图1到3所示，一种具有从急处理功能的巡检机器人，其特征是，包括监控模块、转动模块和移动模块；监控模块包括可见光相机1、红外相机2和局部放电传感器3；监控模块还包括烟雾传感器4。能够检测烟雾浓度，进一步提高巡检可靠性。
24.转动模块，连接监控模块和移动模块，包括转动端头5和驱动转动端头5连接的驱动元件；转动端头5的下端设有转动轴6，转动模块还包括转动座7，驱动元件采用驱动电机8，驱动电机8设置在转动座7上，转动轴6外侧同轴固定设有转动蜗轮9，驱动电机8连接一转动蜗杆10，通过转动蜗轮9和转动蜗杆10的配合实现转动轴6的转动控制，完成转动轴6和驱动电机8连接，转动蜗轮9和转动蜗杆10配合能够防止转动端头5受震动自转，提供自锁性能。转动轴6受驱动电机8驱动能够转动，能够实现转动端头5的转动，从而完成从各个方向上监控模块的检测。所述转动端头5的形状为球面形，转动端头5内部可设置导线和电气元件。可见光相机1、红外相机2和局部放电传感器3位于转动端头5的一侧，可见光相机1、红外相机2和局部放电传感器3平行设置；可见光相机1水平设置，可见光相机1的轴线经过转动端头5的球心。转动端头5在垂直可见光相机1轴线的平面上设有若干个辅助监控相机11。辅助监控相机11设有两个，两个辅助监控相机11所在位置的直线和可见光相机1所在直线相交一点，辅助监控相机11之间的夹角为60度，可见光相机1和两个辅助监控相机11之间的夹角分别为60度；两个辅助监控相机11构成夹角的角平分线垂直转动端头5的转动轴6线。两个辅助监控相机11和可见光相机1位于正三棱锥交于一点的三条棱上，在实际监控过程中，可见光相机1配合辅助监控相机11能够理由成像比对除故障点的高度，实现高度比对，三个相机配合起到更加可靠的故障判断效果；之后通过移动模块即可实现从急处理位置配电柜
各方面的测量和报警。
25.移动模块设置在转动模块下方，移动模块包括底座12，底座12内设有控制模块、转向元件和连接转向元件的驱动轮15；转动座7的下侧设有升降组件。升降组件可以采用机械结构连接的电机，也可以采用气缸或油缸结构，实施例中采用了驱动油缸13进行驱动，底座12上侧设有若干根导向柱14，转动座7和导向柱14滑动设置，驱动油缸13连接转动座7和底座12，从而能够完成监控模块的升降，使巡检机器人能够完成对不同高度的配电柜的可靠检测。底座12的形状为长方体，底座12下侧设有四个驱动轮15，底座12内设有安装空腔16，安装空腔16上侧用于设置电路模块和控制元件等。安装空腔16内设有升降设置的安装板17，转向元件包括在安装板17上转动设置的转向轴18，安装板17上设有配合转向轴18的转向电机19，转向电机19作为转动元件，安装板17上设有配合转向电机19的蜗轮蜗杆副25，转向电机19和蜗杆连接，转向轴18和蜗轮固定连接。转向轴18的下端设有安装座20，驱动轮15安装在安装座20上，安装座20上设有配合驱动轮15的行走电机21；行走电机21位于驱动轮15的一侧，驱动轮15的另一侧设置了配重块24，用于平衡驱动轮15两侧的重力。安装空腔16内设有滑动配合安装板17的导向杆22，导向杆22的两端分别固定连接安装空腔16的上下两端面。导向杆22外侧在安装板17的两端分别设有复位弹簧23。为了实现转动轴6在安装空腔16内的安装、转动和密封，安装空腔16内设置了轴承、密封件、轴肩和挡圈等部件，由于这些均为现有技术的简单应用，因此不再展开赘述。驱动轮15独立驱动，独立控制转向，因此能够实现巡检机器人的原地转动，从而避免出现检测死角，方便巡检机器人的移动。
26.本技术通过可见光相机1、红外相机2和局部放电传感器3能够完成配电柜大部分情况的测量；转动模块能够驱动监控模块转向，实现大范围的扫描检测；移动模块能够移动巡检机器人，实现巡检机器人的移动；此外，辅助监控相机11在转动端头5上位于垂直可见光相机1轴线的平面上，配合可见光相机1形成多方位的检测，具有更大的检测范围，多个可见光相机1配合形成多维度的检测，具有更加清楚的成像和检测精度，通过辅助监控相机11能够实时检测巡检机器人所在位置外的配电柜情况，能够实现从急处理报警。
27.实施例2，一种基于上述具有从急处理功能的巡检机器人的巡检方法，其特征是，应用于配电柜检测，包括以下步骤：a、行进驱动；巡检机器人通过驱动轮15平行配电柜一侧移动设置，巡检机器人的可见光相机1、红外相机2和局放传感器平行配电柜侧面设置；b、从急位置检测；转动轴6带动转动端头5转动，监控模块发生转动，在较远位置出现烟雾或明火、火星的情况时，可见光相机1和辅助监控相机11形成接近正三角形的多维成像，远程判断故障情况；c、从急报警；控制模块根据判断结果，驱动轮15带动巡检机器人到达预先检测的故障位置，实施局放和红外检测，并进行从急报警；d、回位检测；在从急报警完成后巡检机器人沿b步骤的移动路径返回到从急报警前所在的检测位置，对配电柜进行逐一检查；若b步骤中未发现需要进行从急处理的故障，则直接开始本步骤；进行步骤d过程中同时持续进行步骤b。
28.步骤b中，监控模块还包括烟雾传感器4，检测位置点的烟雾含量。
29.步骤b中，从急处理时，不仅报警检测故障位置的配电柜，对故障配电柜相邻位置的配电柜作为仅次于该故障配电柜的第二优先级进行检测。