[发明专利]一种用于窄小管腔微型巡检机器人的温度异常点定位系统

说明书

本申请公开了一种用于窄小管腔微型巡检机器人的温度异常点定位系统，包括：巡检机器人和控制终端；巡检机器人上的红外测温探头设置于巡检机器人的机身的前方，红外测温探头用于测量巡检机器人前方区域内线缆的测量温度，定位系统设置于巡检机器人的机身上，定位系统用于对巡检机器人进行定位，生成位置信息，巡检机器人将测量温度和位置信息发送至控制终端；控制终端用于当判定接收到的测量温度大于或等于预设温度阈值时，根据接收到的位置信息，对巡检机器人在线缆排管中的位置进行定位，并标记测量温度标记于位置。通过本申请中的技术方案，实现不破坏排管结构的窄小管腔内电缆坏点自主巡检，极大的减少了巡检成本、提高巡检效率。

技术领域

本申请涉及电流检测装置的技术领域，具体而言，涉及一种用于窄小管腔微型巡检机器人的温度异常点定位系统。

背景技术

在电缆电流过载时，过高的温度会导致绝缘材料急剧老化，甚至会击穿。轻者影响信号传输和损坏设备，重者会威胁人身安全，甚至给电力系统带来巨大的损失。因此，实现对电缆线路定期巡检并准确定位坏点至关重要。

而现有技术中，对电缆线路的巡检，仍然采取传统的人工巡检的方式，即巡检人员手持红外成像仪进行坏点的温度检测，以此发现高温坏点，从而由坏点入手排除电缆线路故障。

这种人工巡检方法，工作效率极低、可靠性差，尤其是对于窄小管腔内电缆，在不破坏排管的前提下，较难对坏点进行定位和故障排除。

发明内容

本申请的目的在于：实现不破坏排管结构的窄小管腔内电缆坏点自主巡检，极大的减少了巡检成本、提高巡检效率。

本申请的技术方案是：提供了一种用于窄小管腔微型巡检机器人的温度异常点定位系统，定位系统包括：巡检机器人和控制终端；巡检机器人上包括红外测温探头和定位系统，红外测温探头设置于巡检机器人的机身的前方，红外测温探头用于测量巡检机器人前方区域内线缆的测量温度，定位系统设置于巡检机器人的机身上，定位系统用于对巡检机器人进行定位，生成位置信息，巡检机器人将测量温度和位置信息发送至控制终端；控制终端用于当判定接收到的测量温度大于或等于预设温度阈值时，根据接收到的位置信息，对巡检机器人在线缆排管中的位置进行定位，并将测量温度标记于位置，生成报警信息。

上述任一项技术方案中，进一步地，定位系统，具体包括：拖拽测量装置、编码测量装置和惯性导航系统；拖拽测量装置的测量绳固定连接于巡检机器人的机身的后方，测量绳上设置有标度，拖拽测量装置用于根据标度和巡检机器人的机身长度，对巡检机器人进行第一定位，确定第一位置信息；编码测量装置包括计数单元和运算单元，编码测量装置设置于巡检机器人的机身的下方、位于巡检机器人的轮胎的内侧，计数单元与轮胎经齿轮传动连接，计数单元用于随着轮胎的转动生成计数脉冲，运算单元用于根据计数脉冲和轮胎的周长，确定巡检机器人的第二位置信息；惯性导航系统用于采用粒子滤波算法，对计算出的巡检机器人的位移测量值进行滤波，将滤波后的位移测量值，记作第三位置信息；控制终端还用于采用加权算法，根据第一位置信息、第二位置信息和第三位置信息，对巡检机器人在线缆排管中的位置进行定位。

上述任一项技术方案中，进一步地，惯性导航系统包括陀螺仪和加速度计，其特征在于，粒子滤波算法具体包括：

根据陀螺仪确定的巡检机器人的姿态和航向，构建导航坐标系，并根据加速度计测得的巡检机器人在导航坐标系下的加速度，对时间进行积分，计算巡检机器人的位移测量值X_i，其中，i＝1，2，…，k，k为当前时刻；

构建巡检机器人行进过程中的状态方程和观测方程，并在当前时刻k已有的k个位移测量值中，按照重要性分布，抽取N个位移测量值，生成初始粒子集合{X_i}_{i＝1,2,…,N}，其中，被抽取的每一个位移测量值X_i记作初始粒子集合{X_i}_{i＝1,2,…,N}中的一个粒子；