[实用新型]电缆隧道巡检机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及特种机器人领域，具体的说是一种电缆隧道巡检机器人。

背景技术

目前，国内许多城市、大型电厂及工矿企业相继采用地下电缆隧道供应电能，在缓解了地面架设所形成的与道路交通以及建筑空间的矛盾的同时，也形成了新的安全隐患。电缆隧道中存在的危险因素包括设备损坏、火灾、水浸、有害气体以及人为破坏等。而如果对现有隧道内的温度、烟雾、有毒气体以及积水等环境信息建立完整的监控系统网络，投资成本高，效益不明显。目前基本以人工检查为主，但危险性大、效率低。

电缆隧道巡检机器人系统，以机器人的方式综合实现隧道的防火、有害气体监测工作的自动化，改变以往人工监测的落后方式，减少劳动强度和工作危险性，提高工作效率并能有效的降低成本。

目前应用于电缆隧道巡检的机器人很少，而且都是采用轮式或履带式结构在地面上运动，具有以下缺点：

1.受地面条件限制，活动范围有限。隧道内有些地段是楼梯，而且很多地方的地面上放置着电缆，机器人无法通过。另外下雨后隧道内积水可能使机器人无法正常工作。

2.无法做到对电缆设备的全方位观测。由于机器人在地上，摄像头只能仰视电缆设备，而且不能近距离观测。

3.需要人工充电，还是不能做到全自主工作。

实用新型内容

针对现有技术中存在的活动范围有限、不能近距离观测以及需要人工充电等不足之处，本实用新型要解决的技术问题是提供一种功能实用的电缆隧道巡检机器人，可实现对隧道内的设备检测、环境监测工作。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型电缆隧道巡检机器人包括：机器人本体、自主移动装置以及机械臂，其中机器人本体上安装有自主移动装置，该自主移动装置悬挂安装在轨道上，沿轨道移动；机械臂安装在机器人本体上，机械臂的末端设有云台；机器人本体设有控制装置及供电装置，供电装置与外部供电柜连接的电缆进行感应式电连接。

所述自主移动装置包括一个主动轮及一个从动轮，主动轮及从动轮设于轨道轨面上，通过连接件将机器人本体悬挂安装在轨道与轨面相对的一侧。

所述机械臂具有两个自由度，包括上臂及下臂，在下臂末端的云台上设有用于安装各类传感器的传感器箱，云台具有俯仰及侧摆两个自由度。

所述控制装置包括主计算机、总线通讯扩展卡、无线通讯模块、多个电机控制驱动器以及视频服务器，其中视频服务器通过摄像头接受视频信号通过无线通讯模块上传至远程监控计算机；各电机控制驱动器与各自电机的控制线或信号线相连，通过总线通讯扩展卡与主计算机进行通信连接；主计算机的数据通过无线通讯模块上传至远程监控计算机。

所述视频服务器还连接有红外热成像装置，视频服务器将红外热成像装置的红外热成像信号通过无线通讯模块上传至远程监控计算机。

还具有用于检测障碍物的传感器、用于检测温度的传感器、用于检测易燃气体的传感器以及用于检测是否与其它物体发生碰撞的传感器，上述各类传感器信号经过数据采集卡送至主计算机。

轨道设有自定位装置，即在轨道上设有多个定位孔，在机器人本体设有感应定位孔的光电传感器，光电传感器通过数据采集卡将信号送至主计算机。

轨道设有自定位装置，即在轨道上设有多个RFID标签，在机器人本体中设有RFID读写器，RFID读写器与主计算机相连。

所述供电装置采用非接触供电方式，包括拾电器与变压器，其中拾电器以电磁感应方式接受电缆的电能，经过变压器转换为相应的电压等级为机器人本体内的用电器件供电。

本实用新型具有以下的有益效果及优点：

1.本实用新型机器人架设在隧道顶部的轨道上，自主滑动，活动范围有不受限制；通过可灵活伸缩的机械臂与云台搭载的摄像头、红外热成像仪等观测设备实现了对隧道内设备的近距离、全方位观测；

2.本实用新型由于供电系统的动力输入电源线路与负载线路没有电气连接和物理接触，电源通过磁场耦合进行电能传输，具有可靠性、安全性高，无需电路连接，可维护性、气密性、防水性好，适于无人操作等特点，从而解决了人工充电的问题。

3.本实用新型能够检测并定位设备破损、热缺陷位置以及实现对隧道的整体环境的监控，可广泛应用于各种环境复杂的电力电缆隧道、燃气、供暖管线隧道的设备巡检。

附图说明

图1本实用新型的立面结构主视图；

图2为本实用新型的电气系统框图。

具体实施方式