[發(fā)明專利]電纜管廊積水環(huán)境精確導(dǎo)航智能巡檢機(jī)器人

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011179931.4
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112278211A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙國偉;喬玉強(qiáng);胡昌龍;朱冀;張堯;王志利;薛輝;孫大亨
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)山西省電力公司大同供電公司
• 主分類號: B63G8/00
• 分類號: B63G8/00;B63G8/14;B63G8/26;B63G8/38;G05D1/02;G05D1/08;G05D1/10;G01D21/02;G01N33/18;G01R31/52
• 代理公司: 鄭州知己知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41132
• 代理人: 楊小燕

本發(fā)明涉及電纜管廊積水環(huán)境精確導(dǎo)航智能巡檢機(jī)器人，屬于智能機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。其艙體的底部兩側(cè)設(shè)置電動全向輪，艙體的內(nèi)部設(shè)置USBL定位系統(tǒng)和導(dǎo)航模塊，脈沖發(fā)生/接收器、高清攝像機(jī)、電動全向輪和USBL定位系統(tǒng)均與PLC控制器連接，PLC控制器與地面遙操作控制中心通過臍帶電纜連接，地面遙操作控制中心設(shè)置GPS定位系統(tǒng)，導(dǎo)航模塊由多個傳感器、多個模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和通信接口組成，多個傳感器均分別與PLC控制器和通信接口連接，多個傳感器包括三軸陀螺儀、姿態(tài)傳感器、三軸加速度計、溫濕度傳感器和深度傳感器。本發(fā)明用于提高積水環(huán)境下電纜管廊進(jìn)行巡檢和隱患排查的效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于智能機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及電纜管廊積水環(huán)境精確導(dǎo)航智能巡檢機(jī)器人。

背景技術(shù)

電纜溝是城市配電網(wǎng)絡(luò)在電力傳輸過程中的一個重要部分，處于地面之下，用于存放各種電力電纜。它在電力傳輸過程中起著主導(dǎo)作用，如果電纜或電纜溝發(fā)生事故，其故障檢測難度較大，甚至?xí)p壞控制設(shè)備。電纜溝故障引起的火災(zāi)甚至是爆炸，同樣會帶來嚴(yán)重的后果。另外由于故障而導(dǎo)致的停電，則會對工業(yè)生產(chǎn)和人們的生活造成影響。

國外的電力系統(tǒng)較為成熟，敷設(shè)的電纜或建立的電纜隧道已經(jīng)為機(jī)器人提供了良好的工作環(huán)境，其機(jī)器人大多都可直接在電纜上進(jìn)行行走。但其對電纜規(guī)格有一定要求，較欠缺，并且只能對一根電纜進(jìn)行較好的檢測。另外雖然也有一些產(chǎn)品較為成熟，由于各方面原因，難以在中國普及開來。近年來，隨著對電纜檢測的越來越重視，相關(guān)的研究也越來越多，取得了一定的研究成果，例如：杭州電力局研制了一款電纜管廊隧道巡檢機(jī)器人，該機(jī)器人已在杭州湘湖湖底的高壓電纜隧道開始巡檢工作。它可以在隧道內(nèi)進(jìn)行自主巡檢，處理一些簡單的突發(fā)事件，其搭載有高清攝像機(jī)、氣體傳感器等裝置。

廣州供電局的電纜隧道巡視機(jī)器人研制成功，用于珠江新城電纜隧道的巡檢。該機(jī)器人長度約為600mm，行走速度為4m/s，裝載的攝像機(jī)可以360°無死角旋轉(zhuǎn)，將視頻傳回后通過輸電管理所檢測中心的顯示器顯示，工作人員可以清楚地知道電纜隧道的各場景。

上海市電力公司與上海交通大學(xué)共同研發(fā)了小型電纜隧道檢測機(jī)器人系統(tǒng)。該系統(tǒng)由行走機(jī)構(gòu)、云臺攝像機(jī)和控制箱等組成，并集成有多種傳感器以及多種天線，能夠?qū)﹄娎|隧道內(nèi)的圖像進(jìn)行采集、檢測各種氣體的濃度和電纜隧道的環(huán)境溫度。該機(jī)器人采用履帶式行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行移動，通過改變履帶的形狀來輔助越障，具有良好的越障性能和環(huán)境適應(yīng)性。對電纜隧道/溝故障的檢測方式來說，從過去的事故發(fā)生后的故障定位檢測，發(fā)展為事故發(fā)生前的人工定期檢測，再發(fā)展到現(xiàn)在的機(jī)器人定期進(jìn)入電纜隧道/溝檢測和在線檢測兩種方式。

基于以上現(xiàn)有技術(shù)可以看到，電纜隧道檢測機(jī)器人通常均未考慮積水這種更為復(fù)雜環(huán)境下的相關(guān)技術(shù)。雖然除電纜隧道機(jī)器人外，目前關(guān)于水下機(jī)器人的研究較多，但主要研究方向大多都是針對海洋能源探測和陸淺水湖泊探測的水下機(jī)器人，都屬于全浸入式水下行進(jìn)方法，但是針對電纜溝內(nèi)積水環(huán)境下的電纜溝通巡檢機(jī)器人的研究還沒有。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供精確導(dǎo)航智能巡檢機(jī)器人，以提高積水環(huán)境下電纜管廊進(jìn)行巡檢和隱患排查的效率。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：