[發明專利]一種用于油氣生產物聯網的智能機器人

在審

• 申請號: 201410254576.0
• 申請日: 2014-06-10
• 公開（公告）號: CN104020767A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 趙宏;楊鵬;金保召;梁喜軍;楊玉東;周春龍;張艷敏;盧玲玲
• 申請（專利權）人: 蘭州理工大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G01D21/02
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 趙立權

技術領域

本發明屬于物聯網和自動控制技術領域，涉及一種用于油氣生產物聯網的智能機器人。

背景技術

油氣勘探與開發行業是一種具有危險性的行業，其采油現場環境條件惡劣，可燃氣體彌漫，大型生產設備數量與種類繁多，稍有不慎，極易發生事故，造成財產和個人安全不可估量的損失。隨著信息技術的快速發展，油氣生產物聯網技術越來越多的應用到了油氣勘探與開發行業，提高了石油工業中油氣開采的智能化和安全性。油氣生產物聯網系統采用傳感、射頻、通信等技術，全面感知油氣開采過程中多種生產數據和設備工作參數，以此提高油氣生產過程中生產決策的準確性、實時性和安全性。但物聯網應用于石油工業中才剛剛開始，目前油氣生產物聯網的環境信息采集一般采用定點監測的方式，靈活性較差，針對復雜環境難以進行全區域和近距離監測。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術存在的問題，提供一種靈活性好且控制方便的用于油氣生產物聯網的智能機器人。

為此，本發明采用如下技術方案：

一種用于油氣生產物聯網的智能機器人，包括機器人主體和控制終端，所述機器人主體包括驅動單元、環境信息采集端和視頻信息采集端，所述環境信息采集端和視頻信息采集端安裝于所述驅動單元上；

所述驅動單元包括行走機構和電機驅動電路，所述電機驅動電路能夠驅動行走機構作任意方向的移動；

所述環境信息采集端包括控制器、溫濕度傳感器、煙霧傳感器和人體感應傳感器，所述溫濕度傳感器、煙霧傳感器和人體感應傳感器分別與控制器相連接；所述控制器還連接有用于與控制終端進行通信的第一無線通信模塊，并與電機驅動電路相連接；

所述視頻信息采集端包括相互連接的USB攝像頭和嵌入式開發平臺，所述嵌入式開發平臺加載有能夠將視頻圖像進行采集和壓縮的視頻服務器軟件，且所述嵌入式開發平臺還連接有用于與控制終端進行通信的第二無線通信模塊。

進一步地，所述控制終端為PC機和／或Android智能手機。

進一步地，所述環境信息采集端與控制終端的通信方式為wifi、GPRS或藍牙。

進一步地，視頻信息采集端與控制終端的通信方式為wifi。

進一步地，所述環境信息采集端還包括紅外避障傳感器，所述紅外避障傳感器與控制器相連接。

進一步地，所述控制器還連接有報警器。

進一步地，所述嵌入式開發平臺加載的視頻服務器軟件為MJPG-streamer視頻服務器軟件。

進一步地，所述嵌入式開發平臺選用Tiny210嵌入式開發平臺。

本發明智能機器人能夠通過視頻信息采集端，將所采集視頻信息進行編碼和壓縮后通過無線通信方式傳輸到控制終端進行處理，在一定范圍內，操控人員能夠通過控制終端觀看機器人傳回來的視頻圖像，實現可移動的無線視頻監控的目的；通過攜帶的溫濕度傳感器、人體感應傳感器、煙霧傳感器等模塊，實現智能機器人對周圍環境數據的采集功能，并通過無線通信方式實時傳輸至控制終端，為操控人員提供參考。同時智能機器人具有報警功能，當環境參數超過警戒值時，例如，當煙霧濃度傳感器監測到周圍可燃氣體濃度超過設定的警戒值時，控制器將控制報警器發出報警信號。此外，本發明油氣生產物聯網智能機器人系統具有兩種工作模式：一是人為主動控制模式，即控制人員遠程無線控制機器人的行走路線；二是自主避障模式，即智能機器人完全脫離人的主動控制，通過開啟紅外避障傳感器實現自主行走和避障功能。

本發明的有益效果在于：靈活性好，能夠根據控制終端的控制到達任何需要進行環境監測的區域，近距離對環境信息進行采集并發送視頻情況；能夠適應各類危險環境，避免了定點監測時有些區域必須人工檢測所帶來的不安全性；能夠主動發現生產現場出現的可燃有毒氣體濃度超標等各類危險情況，極大地提高了生產安全性；能夠實現自動控制和無人值守，極大地降低了用工需求和勞動強度，提高了生產效率。

附圖說明

圖1為本發明智能機器人的結構框圖；

圖2為本發明環境信息采集端控制器的結構示意圖；

圖3為本發明驅動單元行走機構的結構示意圖；

圖4為本發明驅動單元電機驅動電路的電路結構圖；