[发明专利]电缆管廊积水环境精确导航智能巡检机器人

说明书

本发明涉及电缆管廊积水环境精确导航智能巡检机器人，属于智能机器人技术领域。其舱体的底部两侧设置电动全向轮，舱体的内部设置USBL定位系统和导航模块，脉冲发生/接收器、高清摄像机、电动全向轮和USBL定位系统均与PLC控制器连接，PLC控制器与地面遥操作控制中心通过脐带电缆连接，地面遥操作控制中心设置GPS定位系统，导航模块由多个传感器、多个模数转换单元和通信接口组成，多个传感器均分别与PLC控制器和通信接口连接，多个传感器包括三轴陀螺仪、姿态传感器、三轴加速度计、温湿度传感器和深度传感器。本发明用于提高积水环境下电缆管廊进行巡检和隐患排查的效率。

技术领域

本发明属于智能机器人技术领域，具体涉及电缆管廊积水环境精确导航智能巡检机器人。

背景技术

电缆沟是城市配电网络在电力传输过程中的一个重要部分，处于地面之下，用于存放各种电力电缆。它在电力传输过程中起着主导作用，如果电缆或电缆沟发生事故，其故障检测难度较大，甚至会损坏控制设备。电缆沟故障引起的火灾甚至是爆炸，同样会带来严重的后果。另外由于故障而导致的停电，则会对工业生产和人们的生活造成影响。

国外的电力系统较为成熟，敷设的电缆或建立的电缆隧道已经为机器人提供了良好的工作环境，其机器人大多都可直接在电缆上进行行走。但其对电缆规格有一定要求，较欠缺，并且只能对一根电缆进行较好的检测。另外虽然也有一些产品较为成熟，由于各方面原因，难以在中国普及开来。近年来，随着对电缆检测的越来越重视，相关的研究也越来越多，取得了一定的研究成果，例如：杭州电力局研制了一款电缆管廊隧道巡检机器人，该机器人已在杭州湘湖湖底的高压电缆隧道开始巡检工作。它可以在隧道内进行自主巡检，处理一些简单的突发事件，其搭载有高清摄像机、气体传感器等装置。

广州供电局的电缆隧道巡视机器人研制成功，用于珠江新城电缆隧道的巡检。该机器人长度约为600mm，行走速度为4m/s，装载的摄像机可以360°无死角旋转，将视频传回后通过输电管理所检测中心的显示器显示，工作人员可以清楚地知道电缆隧道的各场景。

上海市电力公司与上海交通大学共同研发了小型电缆隧道检测机器人系统。该系统由行走机构、云台摄像机和控制箱等组成，并集成有多种传感器以及多种天线，能够对电缆隧道内的图像进行采集、检测各种气体的浓度和电缆隧道的环境温度。该机器人采用履带式行走机构进行移动，通过改变履带的形状来辅助越障，具有良好的越障性能和环境适应性。对电缆隧道/沟故障的检测方式来说，从过去的事故发生后的故障定位检测，发展为事故发生前的人工定期检测，再发展到现在的机器人定期进入电缆隧道/沟检测和在线检测两种方式。

基于以上现有技术可以看到，电缆隧道检测机器人通常均未考虑积水这种更为复杂环境下的相关技术。虽然除电缆隧道机器人外，目前关于水下机器人的研究较多，但主要研究方向大多都是针对海洋能源探测和陆浅水湖泊探测的水下机器人，都属于全浸入式水下行进方法，但是针对电缆沟内积水环境下的电缆沟通巡检机器人的研究还没有。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是，提供精确导航智能巡检机器人，以提高积水环境下电缆管廊进行巡检和隐患排查的效率。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：