[发明专利]用于密闭电磁柜体的智能轨道巡检机器人系统及控制方法

摘要

本发明供一种用于密闭电磁柜体的智能轨道巡检机器人系统及控制方法，属于物联网技术领域，以解决目前对密闭电磁柜体中的电气设备进行监测时，需要人工参与，容易对工作人员身心健康产生影响的问题。密闭电磁柜体的内侧顶部铺设有轨道，智能轨道巡检机器人系统包括轨道巡检机器人和远程控制终端，轨道巡检机器人在轨道的不同位置上对密闭电磁柜体进行巡检。本发明通过轨道巡检机器人和远程控制终端的交互，提供一种对密闭且电磁环境复杂的电气设备进行监测时，能够减少人员操作，可以自主控制和远程控制相结合的、可以对密闭电磁柜体进行实时、连续、准确监测与数据采集的智能轨道巡检机器人系统及控制方法。

主权项

1.一种用于密闭电磁柜体的智能轨道巡检机器人系统，其特征在于，所述密闭电磁柜体的内侧顶部铺设有轨道，智能轨道巡检机器人系统包括轨道巡检机器人和远程控制终端(401)，轨道巡检机器人在轨道的不同位置上对密闭电磁柜体进行巡检；所述轨道巡检机器人包括载荷系统(101)、载体系统(102)和供电系统(103)；所述载荷系统(101)包括数据采集单元(104)、系统总体时序/逻辑控制模块(105)、数据与指令收发模块(106)、图像数据压缩模块(107)、超声波分贝采集与判决模块(108)、温度采集与判决模块(109)、异常区域定位与图像采集模块(110)和设备驱动与控制模块(111)，所述数据采集单元(104)包括放电源超声探测与定位模块(112)、红外温度检测模块(113)和成像模块(114)；所述供电系统(103)包括供电单元和供电单元电量监测模块(301)；所述数据与指令收发模块(106)的第一端口与远程控制终端(401)连接，数据与指令收发模块(106)的第二端口与系统总体时序/逻辑控制模块(105)的第一端口连接，系统总体时序/逻辑控制模块(105)的第二端口与设备驱动与控制模块(111)的第一端口连接，设备驱动与控制模块(111)的第二端口、第三端口和第四端口分别与放电源超声探测与定位模块(112)、红外温度检测模块(113)和成像模块(114)的一端连接，放电源超声探测与定位模块(112)的另一端与超声波分贝采集与判决模块(108)的第一端口连接，超声波分贝采集与判决模块(108)的第二端口与数据与指令收发模块(106)的第三端口连接，红外温度检测模块(113)的另一端与温度采集与判决模块(109)的第一端口连接，温度采集与判决模块(109)的第二端口与数据与指令收发模块(106)的第四端口连接，异常区域定位与图像采集模块(110)的第一端口与成像模块(114)的另一端连接，异常区域定位与图像采集模块(110)的第二端口与图像数据压缩模块(107)的一端连接，设备驱动与控制模块(111)的第五端口与异常区域定位与图像采集模块(110)的第三端口连接，图像数据压缩模块(107)的另一端与数据与指令收发模块(106)的第五端口连接，系统总体时序/逻辑控制模块(105)的第三端口与供电单元电量监测模块(301)的一端连接，供电单元电量监测模块(301)的另一端与供电单元的一端连接，供电单元的电源输出端分别与载荷系统(101)的电源输入端和载体系统(102)的电源输入端连接；系统总体时序/逻辑控制模块(105)的第四端口与载体系统(102)连接；其中，所述供电单元用于为载荷系统(101)和载体系统(102)中的各个用电模块供电，供电单元电量监测模块(301)用于实时监测供电单元的电量情况；数据与指令收发模块(106)接收远程控制终端(401)发送的启动与自检指令后，将启动与自检指令通过系统总体时序/逻辑控制模块(105)发送至载体系统(102)、设备驱动与控制模块(111)、数据采集单元(104)和供电单元电量监测模块(301)来对载荷系统(101)、载体系统(102)和供电系统(103)进行自检；当供电单元电量监测模块(301)监测到供电单元的电量低于预设电量阈值时，载体系统(102)控制轨道巡检机器人返回至密闭电磁柜体外的指定位置进行充电；当供电单元电量监测模块(301)监测到供电单元的电量高于预设电量阈值，且载荷系统(101)中的数据采集单元(104)和载体系统(102)自检通过时，载荷系统(101)先待机，载体系统(102)控制轨道巡检机器人沿轨道行驶至启动与自检指令中所指定的目标位置后，载体系统(102)待机，红外温度检测模块(113)和放电源超声探测与定位模块(112)开启并分别采集目标位置处的温度数据和超声波分贝数据，并分别将采集到的温度数据和超声波分贝数据发送至温度采集与判决模块(109)和超声波分贝采集与判决模块(108)进行判决；当温度采集与判决模块(109)和超声波分贝采集与判决模块(108)确定温度数据和超声波分贝数据均符合阈值要求时，将温度数据和超声波分贝数据通过数据与指令收发模块(106)发送至远程控制终端(401)，并通过数据与指令收发模块(106)接收远程控制终端(401)发送的下一个启动与自检指令；当温度采集与判决模块(109)确定温度数据和/或超声波分贝采集与判决模块(108)确定超声波分贝数据不符合阈值要求时，将温度数据和超声波分贝数据中的异常数据通过数据与指令收发模块(106)发送至远程控制终端(401)，温度数据和超声波分贝数据中的异常数据对应的模块触发报警信号，将报警信号通过数据与指令收发模块(106)发送至远程控制终端(401)，远程控制终端(401)接收报警信号后进行报警并判断是否取得对轨道巡检机器人的控制权；如果远程控制终端(401)确定取得对轨道巡检机器人的控制权，则通过其人机交互界面单元(407)获取轨道巡检机器人的监测位置和数据采集单元(104)所需对准的监测角度后生成监测指令，监测指令经系统总体时序/逻辑控制模块(105)和设备驱动与控制模块(111)发送至数据采集单元(104)和载体系统(102)；如果远程控制终端(401)确定将控制权交由轨道巡检机器人，则通过数据与指令收发模块(106)向系统总体时序/逻辑控制模块(105)发送自主控制指令，系统总体时序/逻辑控制模块(105)根据自主控制指令生成监测指令，并将监测指令经设备驱动与控制模块(111)发送至数据采集单元(104)，同时监测指令发送至载体系统(102)，监测指令中包括轨道巡检机器人的监测位置和数据采集单元(104)所需对准的监测角度；载体系统(102)调整轨道巡检机器人位置至监测指令中所指示的位置后，设备驱动与控制模块(111)控制数据采集单元(104)对准监测指令所指示的监测角度，并将监测位置和数据采集单元(104)所需对准的监测角度发送至异常区域定位与图像采集模块(110)，成像模块(114)启动并进行成像，并将所生成的图像数据发送至异常区域定位与图像采集模块(110)，异常区域定位与图像采集模块(110)记录监测位置和数据采集单元(104)所对准的监测角度，并将监测位置、监测角度和图像数据发送至图像数据压缩模块(107)，图像数据压缩模块(107)对图像数据进行压缩后，将监测位置、监测角度和压缩后的图像数据通过数据与指令收发模块(106)发送至远程控制终端(401)。