[發(fā)明專利]一種凝汽器清洗機(jī)器人遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)及其監(jiān)控方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110113114.3
• 申請日: 2011-05-03
• 公開（公告）號: CN102253667A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王耀南;喬豫川;劉暢;劉理;盧笑;唐志國
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 黃美成

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種凝汽器清洗機(jī)器人遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)及其監(jiān)控方法，本發(fā)明用于遠(yuǎn)程監(jiān)測清洗機(jī)器人狀態(tài)和凝汽器環(huán)境參數(shù)、遠(yuǎn)程控制清洗機(jī)器人的運動和清洗等動作。

背景技術(shù)

凝汽器是電力、制藥、化工等行業(yè)的大型換熱設(shè)備，其熱交換性能的高低直接影響到能源的利用率，關(guān)系到工廠的節(jié)能減排。由于工業(yè)領(lǐng)域使用的凝汽器通常采用水冷方式，直接取自江河湖泊的自然水源不干凈，加之熱交換時伴隨化學(xué)反應(yīng)，致使銅管內(nèi)壁積聚了一些不利于傳熱的污垢，使得凝汽器換熱面的傳熱能力大幅下降，進(jìn)而使得汽輪機(jī)效率降低。因此，必須定期對凝汽器進(jìn)行清洗。

目前凝汽器清洗使用的是智能移動清洗機(jī)器人(專利號為CN200810143704.9)，它采用履帶式結(jié)構(gòu)，通過視覺伺服定位系統(tǒng)可以自由移動到任意位置，支持高壓水射清洗和化學(xué)清洗，適應(yīng)于大型冷凝器清洗。由于目前機(jī)器人技術(shù)的不成熟、水下環(huán)境復(fù)雜、能見度低、冷卻水流速較大，智能移動清洗機(jī)器人(專利號為CN200810143704.9)自身并不能順利的完成清洗任務(wù)。因此需要人工遠(yuǎn)程進(jìn)行輔助操作。人工輔助操作需要能夠遠(yuǎn)程監(jiān)測清洗機(jī)器人的狀態(tài)以及感知清洗機(jī)器人的運行環(huán)境，目前尚無遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)能夠滿足凝汽器遠(yuǎn)程監(jiān)測的任務(wù)要求，無法遠(yuǎn)程采集現(xiàn)場的圖像和各傳感器信息，不能實現(xiàn)現(xiàn)場的遠(yuǎn)程監(jiān)測，無法實時掌握冷凝器室的冷卻水流量、流速、壓力、溫度等信息，無法實時監(jiān)測高壓水槍內(nèi)的高壓水壓力、流速、清洗劑濃度等信息，因此不能保證清洗機(jī)器人自身的安全以及清洗任務(wù)的順利完成。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提出一種凝汽器清洗機(jī)器人遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)及其監(jiān)控方法，該凝汽器清洗機(jī)器人遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)及其監(jiān)控方法具有遠(yuǎn)程監(jiān)控清洗機(jī)器人的運動和清洗等動作。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：

一種凝汽器清洗機(jī)器人遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，包括多個客戶端、一個服務(wù)器和多個用于實施凝汽器清洗操作的清洗機(jī)器人；

多個客戶端均通過Internet網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器連接，多個清洗機(jī)器人通過工業(yè)以太網(wǎng)與服務(wù)器相連；

客戶端設(shè)有登錄模塊、機(jī)器人運動狀態(tài)監(jiān)測模塊、高壓水槍狀態(tài)監(jiān)測模塊、凝汽器室環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測模塊和視頻圖像聲納數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊。

登錄模塊用于客戶基于用戶名和密碼從客戶端登陸；

機(jī)器人運動狀態(tài)監(jiān)測模塊用于監(jiān)控各個運動控制軸的狀態(tài)，運動控制軸的狀態(tài)包括限位開關(guān)是否觸發(fā)、控制軸使能狀態(tài)、控制軸連接的伺服驅(qū)動器是否報警、控制軸驅(qū)動電流是否過載；

高壓水槍狀態(tài)監(jiān)測模塊用于監(jiān)控高壓水槍內(nèi)的高壓水壓力和清洗劑的濃度；高壓水就是從高壓水槍出來的能夠清洗污垢的高速高壓水流，就跟洗車用的高壓水一樣；冷卻水是冷凝器室內(nèi)常年流動的水，這個冷卻水的作用是讓冷凝器管道內(nèi)的蒸汽降低到設(shè)定的溫度；

凝汽器室環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測模塊用于監(jiān)控凝汽器室內(nèi)與污垢形成和清洗有關(guān)的環(huán)境參數(shù)，所監(jiān)測參數(shù)包括凝汽器室內(nèi)的冷卻水流量、流速、溫度；

視頻圖像聲納數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊用于監(jiān)測清洗機(jī)器人所處的水下環(huán)境，包括對障礙物和冷凝器管的管口位置的監(jiān)控；

監(jiān)控管口的位置是為了讓機(jī)器人完成后續(xù)的工作----管口定位，就是通過圖像找到管口的位置，讓機(jī)器人的高壓水槍噴頭對準(zhǔn)這個位置。

服務(wù)器與清洗機(jī)器人通過工業(yè)以太網(wǎng)使用CAN總線或者M(jìn)ODBUS協(xié)議連接。

具體步驟如下：

步驟1：用戶登陸：用戶在某一客戶端登陸，進(jìn)入監(jiān)控界面；

步驟2：監(jiān)控建立：該客戶端向某一清洗機(jī)器人發(fā)出監(jiān)控請求，該清洗機(jī)器人接受該客戶端的請求后，將實時采集的監(jiān)測數(shù)據(jù)返回給該客戶端；

步驟3：監(jiān)控步驟：客戶端基于收到的檢測數(shù)據(jù)，并根據(jù)預(yù)設(shè)的數(shù)值范圍判斷監(jiān)控數(shù)據(jù)是否異常，如果監(jiān)控數(shù)據(jù)異常則發(fā)出控制命令給該清洗機(jī)器人，該清洗機(jī)器人根據(jù)收到的控制命令執(zhí)行相應(yīng)的操作；客戶端發(fā)出該控制命令后繼續(xù)監(jiān)控；

步驟4：監(jiān)控完成：當(dāng)用戶在該客戶端提出結(jié)束監(jiān)控請求，則該用戶退出登陸，該客戶端釋放對該清洗機(jī)器人的監(jiān)控。

每一個清洗機(jī)器人在每一個時刻只能接受一個客戶端的監(jiān)控(即每一個清洗機(jī)器人不能同時接受2個客戶端的監(jiān)控)。

有益效果：

本發(fā)明的凝汽器清洗機(jī)器人遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)及其監(jiān)控方法，具有如下優(yōu)點特點和有益效果：

1、架構(gòu)簡單明了

架構(gòu)簡單，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖清晰明了，系統(tǒng)由客戶端、服務(wù)器、清洗機(jī)器人構(gòu)成。

2、硬件體系搭建方便