[發明專利]一種巡線機器人行走電機溫度檢測系統及方法

有效

• 申請號: 201410374981.6
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN104102223A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 吳功平;占必紅;白玉成;王偉;楊智勇;周鵬
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G01K7/16
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 薛玲

技術領域

本發明涉及高壓輸電線路巡線機器人行走輪溫度檢測領域，具體而言，涉及一種巡線機器人行走輪溫度檢測系統與方法。

背景技術

架空高壓輸電線路巡線機器人是機器人研究領域的前沿課題之一，是一種具有廣闊應用前景的特種作業機器人。在巡線過程中，機器人的行走輪承擔巡檢的主要任務，需要長時間連續運行。由于電機自身故障、電機調速電路故障、電源電壓的變化等都可能使電機運行出現異常。上述故障造成電機運行異常大部分表現為電機的溫度升高(不同故障使電機溫升速度不同)。通過一系列現場實驗，機器人在有坡度的直線段長時間高速運行時，電機自身所產生的熱量以及外界環境高溫是電機發熱的主要因素。電機發熱嚴重就會影響電機的使用壽命，甚至會損壞電機，一旦出現這種情況機器人將停止運動，巡檢任務將會終止。機器人在高空中運行，若機器人停在不期望的地方，機器人的檢修將會十分困難。另一方面，機器人行走電機的末端裝有編碼器。在機器人運行過程中，編碼器與行走電機同步運行，編碼器的最高工作溫度為85℃,而行走電機繞組最高允許溫度為+155℃。可知編碼器所能承受的最高溫度較電機低一些。當溫度超過編碼器的最高溫度，編碼器將無法正常工作，行走電機的速度和方向無法控制，將會出現嚴重后果。在目前所研究的電機溫度檢測的領域當中，鮮有對巡檢機器人行走電機的發熱溫度進行遠程無線實時監控的研究，實現溫度測量的智能化。

因此，若能快速準確地檢測出機器人行走電機的溫度并加以實時監控，則可以在很大程度上避免上述問題的出現，保持系統的正常運行。為此確有必要設計一種ARM為控制核心的遠程無線測溫系統來解決上述問題。

發明內容

本發明提供了一種高壓輸電線路巡線機器人行走電機溫度檢測系統及方法，用于解決巡線機器人在高空中長時間運行時，行走電機發熱所導致的一系列安全問題。

本發明的系統所采用的技術方案是：一種巡線機器人行走電機溫度檢測系統，其巡線機器人在高空中的地線上運行，由地面基站系統控制；其特征在于：包括被檢測的行走電機、溫度傳感器、安裝在巡線機器人上的主控單元；所述的行走電機采用的是空心杯有刷直流電機；所述的地面基站系統是包含無線網卡和3G上網卡的PC機，地面基站系統通過無線局域網或3G網實現對巡線機器人的無線遙控,通過無線網絡接收所述的溫度傳感器所測得的溫度數據并實時顯示在所述的地面基站系統的控制面板上；所述的溫度傳感器安裝在所述的行走電機末端，用于檢測行走電機的溫度；所述的主控單元的核心部件為ARM微處理器，用于向所述的溫度傳感器發出信號，啟動所述的溫度傳感器采集此時行走電機的溫度數據，所述的溫度傳感器采集完一次數據后，將模擬數據量轉變成ARM微處理器能識別的數字信號，并通過所述的控制面板顯示此時行走電機的溫度數據。

作為優選，所述的ARM微處理器是STM32F407微處理器。

作為優選，所述的溫度檢測系統還設置有溫度傳感器的安裝機構，包括金屬安裝接盤、溫度傳感器板和編碼器；所述的金屬安裝接盤安裝于行走電機的末端端蓋上；所述的溫度傳感器板安裝于所述的金屬安裝接盤上；所述的溫度傳感器三個引腳焊接于所述的溫度傳感器板上、其扁平面與所述的金屬安裝接盤的凹槽平面緊密接觸；所述的金屬安裝接盤、溫度傳感器板和行走電機的末端端蓋三者同軸；所述的編碼器安裝在所述的溫度傳感器板上，位于行走電機的輸出末端；所述的金屬安裝接盤、溫度傳感器板、編碼器由導熱性良好的端蓋密封于行走電機末端。

作為優選，所述的金屬安裝接盤為鋁制金屬安裝接盤。

作為優選，所述的金屬安裝接盤、溫度傳感器板和行走電機的末端端蓋三者用金屬螺絲同軸相連。

作為優選，所述的溫度傳感器采用的是數字溫度傳感器DS18B20。