[发明专利]用于电缆隧道的智能机器人巡检系统

权利要求书

1.用于电缆隧道的智能机器人巡检系统，其特征在于：包括用于对隧道进行巡检的移动体以及设置在控制中心的远程控制终端，移动体和远程控制终端之间通过通讯装置以及通讯网络相互通信；所述移动体包括壳体以及设置在壳体上的控制装置、运动执行机构、气体检测装置、电缆检测装置、导航定位装置以及电源管理装置；所述导航定位装置实时采集隧道内移动体运动状态以及路况信息并反馈给控制装置，控制装置处理信息后控制运动执行机构动作；气体检测装置和电缆检测装置实时采集隧道环境信息传输给控制装置，并由控制装置将采集到的信息经通讯装置及通讯网络发送给远程控制终端；所述远程控制终端经通讯装置及通讯网络将控制指令发送给控制装置以控制运动执行机构动作；

所述电源管理装置包括自充电装置，自充电装置包括充电点定位机构和自动插拔充电接头机构，所述充电点定位机构包括设置在充电点地面上的T型导轨和设置在移动体壳体底盘前端用于感知T型导轨的触碰开关，触碰开关的一端接地，另一端接单片机上拉输入引脚；所述自动插拔充电接头机构包括设置移动体上的直线电机，充电接头设置在直线电机的输出端。

2.根据权利要求1所述的用于电缆隧道的智能机器人巡检系统，其特征在于：所述控制装置包括通过串口连接的一台工控机和一个单片机；所述工控机的输入端连接电缆检测装置的输出端，工控机的输出端经通讯装置以及通讯网络与远程控制终端进行数据传输；所述单片机的输入端分别与气体检测装置和导航定位装置连接，单片机的输出端连接运动执行机构。

3.根据权利要求2所述的用于电缆隧道的智能机器人巡检系统，其特征在于：所述运动执行机构包括设置在壳体下方的车轮、驱动车轮行进的直流减速电机以及转速反馈闭环调速装置，直流减速电机的输出轴经联轴器连接车轮；所述转速反馈闭环调速装置包括编码器和全桥驱动模块，编码器的输出端连接单片机的输入端，单片机的输出端经全桥电机驱动模块连接直流减速电机。

4.根据权利要求2所述的用于电缆隧道的智能机器人巡检系统，其特征在于：所述导航定位装置包括用于检测移动体行进方向并判断移动体前方是否有障碍物的超声波传感器组、用于采集移动体角速度的三轴陀螺仪以及用于识别隧道路口的射频卡识别装置，其中射频卡识别装置包括设置在移动体上的读卡设备和设置在隧道路口处的射频卡；所述超声波传感器组、三轴陀螺仪以及读卡设备的输出端分别与单片机的信号输入端口连接。

5.根据权利要求2所述的用于电缆隧道的智能机器人巡检系统，其特征在于：所述气体检测装置包括用于监测空气质量的传感器组以及声光报警器，传感器组的输出端连接单片机的输入端，单片机根据传感器组采集的数据分析当前隧道空气质量是否满足设定标准，若不满足则触发声光报警器。

6.根据权利要求2所述的用于电缆隧道的智能机器人巡检系统，其特征在于：所述电缆检测装置包括高清摄像头和红外测温装置，所述高清摄像头和红外测温装置通过支架设置在位于壳体顶部的云台上，高清摄像头经视频卡连接工控机的输入端，红外测温装置直接与工控机连接。

7.根据权利要求1所述的用于电缆隧道的智能机器人巡检系统，其特征在于：所述通讯装置包括设置在移动体上的移动体无线WiFi模块、设置在隧道内的电力载波线缆、设置在隧道路口的电力载波通信设备以及设置在隧道出口处的外网接口，其中电力载波通信设备包括与移动体无线WiFi模块匹配的单体WiFi模块和电力载波调制调解器，所述电力载波调制调解器的一端与连接单体WiFi模块、另一端连接电力载波线缆，电力载波线缆与外网接口连接，外网接口通过无线网络与远程控制终端相互通信。

8.根据权利要求1所述的用于电缆隧道的智能机器人巡检系统，其特征在于：所述电源管理装置包括电源模块和电压调节装置，所述电源模块经电压调节装置为控制装置、运动执行机构、气体检测装置、电缆检测装置以及导航定位装置供电。

9.根据权利要求1所述的用于电缆隧道的智能机器人巡检系统，其特征在于：所述远程控制终端为安装有与移动体相配套上位机软件的计算机，计算机通过无线网络与隧道出口处的外网接口相互通信。