智能巡检机器人系统的制作方法

1.本发明涉及机器人技术领域，具体地，涉及智能巡检机器人系统。


背景技术：

2.近年来，随着无人值守智能变电站的快速发展，变电站智能巡检机器人的需求越来越急迫。针对电网巡检应用需求，提出了在巡检能力、运动功能、抗电磁干扰性、环境适应性等方面进一步改进的需求，指出小型化、工具化是变电站机器人是未来应用的主流，提出应建立变电站巡检机器人技术标准体系，进一步加强试验能力建设，以确保变电站巡检机器人的质量。
3.现在技术文件cn2020110307971公开了一种支持深度学习加速的变电站智能巡检机器人系统，此对比文件公开的技术内容包含电源模块、传感器模块、运动模块、主控制器模块和加速器模块。运动模块负责控制机器人的移动、转向和云台姿态。主控制器负责接收操作员指令，接收传感器模块数据，进行行为决策，控制运动模块，将需要加速处理的数据发送到加速器模块，并接收加速器模块返回结果，另外还要对数据本地存储和远程传输到后台。加速器模块负责接收主控制器命令和数据，进行深度学习模型的加速运算，并返回运算结果给主控制器。对比文件中公开的技术内容，能一定程度上提高电力设备巡检的智能化程度，但是智能化程度并不高，无法满足高智能化的需求。


技术实现要素：

4.本发明解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种全智能化、自动话且运行稳定的智能巡检机器系统。
5.本发明的目的通过以下技术方案实现：
6.智能巡检机器人系统，包括机器人、设置于机器人上的云台控制端、机器人控制系统以及客户端，机器人包括设置于机器人主体上的驱动部、数据采集部、定位部以及无线收发器；驱动部以及数据采集部的输入端通讯连接云台控制端，定位部以及数据采集部的输出端连接无线收发器；机器人控制系统包括机器人管理模块、任务管理模块、实时监控模块、巡检结果确认模块、巡检结果分析模块、用户设置模块以及调试维护模块；机器人管理模块和任务管理模块分别与实时监控模块连接,实时监控模块与巡检结果确认模块连接、巡检结果确认模块与数据分析模块连接，数据分析模块与用户设置模块以及调试维护模块连接；机器人控制系统输入端连接客户端。
7.进一步地，机器人管理模块包括与云台控制端通信连接的云台控制模块，与数据采集部通讯连接的高清摄像机控制模块、红外热成像仪控制模块、拾音控制模块、温湿度传感器控制模块以及气体传感器控制模块。
8.进一步地，任务管理模块包括任务存储模块、任务编辑模块以及任务管理模块。
9.进一步地，任务存储模块包括位置存储模块、角度存储模块、采集任务存储模块；任务编辑模块包括路线编辑模块、时间编辑模块；任务执行模块包括：远程控制模块、实时
监控模块、数据分析模块。
10.进一步地，实时监控模块包括巡检监控模块以及巡检控制模块。
11.进一步地，巡检结果确认模块包括设备告警信息确认模块、巡检结果浏览模块以及巡检报告生成模块；设备告警信息确认模块包括设备告警信息查询模块、主接线展示模块、列表展示模块、sf6压力抄录报表模块、液压抄录报表模块、位置状态识别报表模块。
12.进一步地，巡检结果分析模块包括对比分析模块以及生产报表模块。
13.更进一步地，用户设置模块包括告警阀值设置模块、告警消息灯阀设置模块、权限管理模块、典型巡检点位库维护模块、巡检点位设置模块以及检修区域设置模块。
14.进一步地，调试维护模块包括巡检地图维护模块、软件设置模块、机器人设置模块、机器人告警查询模块以及识别异常点位查询模块。
15.进一步地，数据采集部包括高清摄像机、红外热成像仪、拾音器、温湿度传感器、气体传感器。
16.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
17.1)远程控制机器人作业，实现自动化；
18.2)数据采集多样化，满足多项数据采集的要求；
19.3)数据采集精度高，智能化程度高；
20.4)自动分析检测数据，形成报表。对异常数据，进行报警提示；
21.5)精准定位，保证机器人沿指定路线运行，避免偏航。
附图说明
22.图1为本发明系统的原理框图；
23.图2为本发明机器人控制系统的原理框图；
24.图3为本发明机器人管理模块的原理框图；
25.图4为本发明任务管理模块的原理框图；
26.图5为本发明实时监控模块的原理框图；
27.图6为本发明巡检结果确认模块的原理框图；
28.图7为本发明巡检结果分析模块的原理框图；
29.图8为本发明用户设置模块的原理框图；
30.图9为本发明调试维护模块的原理框图。
具体实施方式
31.下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
32.实施例
33.如图1所示，提供一种适用于变电站内、控制机器人完成现场巡检的智能巡检机器人系统，包括机器人1、设置于机器人1上的云台控制端2、机器人控制系统3以及客户端4，机器人1包括设置于机器人1主体上的驱动部、数据采集部、定位部以及无线收发器；驱动部以
及数据采集部的输入端通讯连接云台控制端2，定位部以及数据采集部的输出端连接无线收发器5；机器人控制系统3包括机器人管理模块31、任务管理模块32、实时监控模块33、巡检结果确认模块34、巡检结果分析模块35、用户设置模块36以及调试维护模块37；机器人管理模块31和任务管理模块32分别与实时监控模块33连接,实时监控模块33与巡检结果确认模块34连接、巡检结果确认模块34与数据分析模块35连接，数据分析模块35与用户设置模块36以及调试维护模块37连接；机器人控制系统3输入端连接客户端4。
34.巡检机器人管理模块31选择巡检区域,任务管理模块32设置巡检任务,数据分析模块35对巡检机器人1巡检过程中采集的信息数据统计分析；任务管理模块32包括任务日历子,任务定制子模块；实时监控模块33包括电子地图子模块,视频显示子模块,微气象子模块,实时报警子模块和实时状态子模块,电子地图子模块设置有层级电子地图,层级电子地图至少三层,每层电子地图上均设有巡检机器人图标.利用实时监控模块,通过层级电子地图模块实时获取巡检机器人的巡检信息和基本信息,便于巡检机器人的巡检信息汇总。
35.机器人控制系统3连接客户端4，在客户端4的操作界面上可以操控、监视显示机器人控制系统3中的机器人管理模块31、任务管理模块32、实时监控模块33、巡检结果确认模块34、巡检结果分析模块35、用户设置模块36以及调试维护模块37的运行。通过点击客户端4的操作界面，对机器人控制系统3中的模块下达命令，模块收到客户端4发来命令并将命令发送至设置在机器人1上的云台控制端2，云台控制端2接收此命令并相应的控制机器人1做对应的数据采集或者移动等动作。同时机器人1将采集后的数据通过设置在机器人1上的无线收发器5将采集数据传输回机器人控制系统3中，机器人控制系统3对传输回的采集数据进行分析、处理，最终可再客户端4操作界面上显示或者查询。通过客户端4的操作界面，远程控制机器人1做相应的巡检工作。巡检机器人的监控系统运行在监控终端，系统软件平台由人机界面、权限管理及图像数据库等部分组成，负责完成对巡检机器人的远程操作控制。作为整个巡检系统的最上层，监控系统是操作人员与巡检机器人之间唯一的接口，可以让操作人员方便的监控机器人的实时运行状态和运行数据，并用于人工监视、遥控、查询及管理巡检数据，控制机器人执行巡检指令，实现对巡检机器人的远程操作控制。不仅如此，考虑到巡检任务的高度重复性，监控系统还可以按照操作人员事先的标定信息，完成无人巡检。在无人巡检过程中，监控系统对采集到的图像信息具有一定的分析能力，能够及时发现处于异常工作状况的设备仪表，并向操作人员报告。当完成每日的巡检任务后，监控系统能够将每日的巡检结果存贮在数据库中，供操作人员查询。
36.本发明通过智能巡检机器人系统实现变电站现场作业的统计分析、勘查管理、实施监管、任务指派、违章管理、资质管理等主要功能，克服以往作业现场须值班员现场巡检保证安全，难以持续实现全方位无死角管控的问题，提升变电站现场作业安全隐患管控水平，实现了高智能化远程控制。
37.在一实施例中，机器人管理模块31包括与云台控制端2通信连接的云台控制模块310、高清摄像机控制模块311、红外热成像仪控制模块312、拾音控制模块313、温湿度传感器控制模块314以及气体传感器控制模块315。云台控制模块310与云台控制端2通信连接，反馈云台控制端2当前位置以及控制云台控制端2转动。高清摄像机控制模块311、红外热成像仪控制模块312、拾音控制模块313、温湿度传感器控制模块314以及气体传感器控制模块315通过连接云台控制端2从而控制机器人1上的数据采集部对应工作。
38.在一实施例中，任务管理模块32包括任务存储模块320、任务编辑模块321以及任务执行模块322。任务管理模块32主要实现全面巡检、例行巡检、专项巡检、特殊巡检、自定义任务、地图选点及任务展示等功能。任务存储模块320包括：位置存储模块、角度存储模块、采集任务存储模块；任务编辑模块321包括：路线编辑模块、时间编辑模块；任务执行模块322包括：远程控制模块、实时监控模块、数据分析模块。在任务管理模块32中可以设置机器人定时、定位或者定量的工作任务，并且有效的控制机器人1准备完全相关的巡检任务。
39.在一实施例中，实时监控模块33包括巡检监控模块330以及巡检控制模块330。主要实现视频监控、巡检报文查看及机器人控制等功能。实时监控模块33通过云台控制端2连接机器人1的数据采集部，并将数据采集部采集到现场实时视频、图形、声音、机器人1所在环境等信息显示在客户端4的操作界面上。
40.在一实施例中，巡检结果确认模块34包括设备告警信息确认模块340、巡检结果浏览模块341以及巡检报告生成模块342；设备告警信息确认模块340包括设备告警信息查询模块、主接线展示模块、列表展示模块、sf6压力抄录报表模块、液压抄录报表模块、位置状态识别报表模块。巡检结果确认模块34主要包括设备告警查询确认、主接线展示、间隔展示、巡检结果浏览及巡检报告生成功能。巡检结果分析模块35包括对比分析模块350以及生产报表模块351。巡检结果分析模35主要实现对比分析、生成报表等功能。巡检结果确认模块34将无线收发器传送来的数据进行分类归集处理，形成方便管理人员参看的数据。同时将数据传送至巡检结果分析模块35，巡检结果分析模块35对巡检结果确认模块34中的实时数据与初始设定值进行对比分析并形成巡检报表。当实时数据超出初始设置值范围时，巡检结果分析系统35将会发出报警信息，以便管理人员第一时间发现异常并对应进行异常处理。
41.在一实施例中，用户设置模块36包括告警阀值设置模块360、告警消息灯阀设置模块360、权限管理模块362、典型巡检点位库维护模块363、巡检点位设置模块364以及检修区域设置模块365。在用户设置模块36中，对现场各项参数设定一个具有一定范围的参考值，巡检结果分析模块35收到机器人实时采集的数据后，通过对比用户设置模块36中的参考值，从而判断现场的实时数据是否存在异常。当检测数据超出设定的参考值时，机器人控制系统3将发出报警信号，提醒管理人员。同时当机器人1出现故障时，可自动控制机器人1或提示管理人将机器人移动到指定区域进行维修处理。
42.在一实施例中，调试维护37模块包括巡检地图维护模块370、软件设置模块371、机器人设置模块372、机器人告警查询模块373以及识别异常点位查询模块374。调试维护模块37主要实现巡检地图维护、软件设置及机器人设置等功能。通过调试维护模块37，不仅可试验智能巡检机器人系统中各个组成部分工作运行状态，排除异常，同时也可以随时更新系统设置，满足不通过时间段或不同属性的巡检任务需求。
43.在一实施例中，数据采集部包括高清摄像机、红外热成像仪、拾音器、温湿度传感器、气体传感器。在机器人1上设置具有多功能的数据采集部，满足生产对现场所有工作因素的巡检需求，全面实现自动化巡检。
44.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明的技术方案所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在
本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。