專利名稱：高壓線路運(yùn)行狀況智能巡檢自動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)器人自動(dòng)控制領(lǐng)域，特別涉及一種用于對(duì)高壓線路運(yùn)行狀況進(jìn)行智能巡檢的巡檢機(jī)器人的自動(dòng)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著各省高壓線路主干網(wǎng)的建設(shè)，掛網(wǎng)運(yùn)行的高壓輸電線路越來(lái)越多，同時(shí)運(yùn)行缺陷也逐步暴露出來(lái)，如頻率高發(fā)的OPGW光纖復(fù)合架空地線的外層股線斷股，這種外層斷股不僅對(duì)通信安全形成威脅，而且隨著其散股長(zhǎng)度的增加，機(jī)械強(qiáng)度的降低，對(duì)輸電線路的安全也灰形成嚴(yán)重的威脅。而目前，常用的巡檢方法是人工巡檢方法，該方法不僅工作量大而且條件艱苦，特別是對(duì)山區(qū)和跨越大江大河線路的巡檢，存在很大的困難，甚至有一些巡檢項(xiàng)目靠常規(guī)方法難以完成，因此，線路運(yùn)行狀況智能巡檢系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā)，對(duì)有效避免輸電線路線斷股損傷引起事故，提高電力系統(tǒng)通訊的安全運(yùn)行具有積極意義和巨大的應(yīng)用價(jià)值。機(jī)器人技術(shù)的迅猛發(fā)展為線路運(yùn)行狀況智能巡檢系統(tǒng)的發(fā)展提供了一個(gè)有效的思路，相對(duì)于機(jī)器人本體的架構(gòu)而言，研究出一種布局合理、控制可靠的自動(dòng)控制系統(tǒng)也是非常重要的。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種高壓線路運(yùn)行狀況智能巡檢自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括了機(jī)器人控制子系統(tǒng)和上位機(jī)控制子系統(tǒng)，兩個(gè)子系統(tǒng)之間通過(guò)無(wú)線通訊的方式傳輸控制指令和相關(guān)數(shù)據(jù)，有效控制機(jī)器人本體的各項(xiàng)巡檢工作，其同步性好，控制可靠， 數(shù)據(jù)傳輸快，自動(dòng)化程度高。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型的高壓線路運(yùn)行狀況智能巡檢自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括機(jī)器人控制子系統(tǒng)和上位機(jī)控制子系統(tǒng)；所述機(jī)器人控制部分包括微處理器模塊、電機(jī)控制模塊、信號(hào)采集模塊、數(shù)據(jù)無(wú)線收發(fā)裝置I和視頻無(wú)線傳輸裝置；1)所述電機(jī)控制模塊接收微處理器模塊的控制指令并控制巡檢機(jī)器人的各個(gè)控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；2)所述信號(hào)采集模塊與巡檢機(jī)器人本體上的行走速度傳感器和姿態(tài)控制傳感器電聯(lián)接，并將相關(guān)信息傳送至微處理器模塊；3)所述數(shù)據(jù)無(wú)線收發(fā)裝置I用于接收上位機(jī)控制子系統(tǒng)的控制指令，并將采集的巡檢機(jī)器人狀態(tài)信息傳送至上位機(jī)控制子系統(tǒng)；4)所述視頻無(wú)線傳輸裝置用于接收巡檢機(jī)器人傳回的視頻圖像數(shù)據(jù)，并將視頻圖像數(shù)據(jù)傳送至上位機(jī)控制子系統(tǒng)；所述上位機(jī)控制子系統(tǒng)包括上位計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)無(wú)線收發(fā)裝置II和視頻無(wú)線接收天線和視頻處理模塊；[0013]1)所述數(shù)據(jù)無(wú)線收發(fā)裝置II接收從數(shù)據(jù)無(wú)線收發(fā)裝置I發(fā)出的巡檢機(jī)器人狀態(tài)信息數(shù)據(jù)并送入上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，同時(shí)，還將上位計(jì)算機(jī)發(fā)出的控制指令發(fā)送至微處理器模塊；2)所述視頻處理模塊通過(guò)視頻無(wú)線接收天線接收視頻無(wú)線傳輸裝置發(fā)出的視頻圖像數(shù)據(jù)，經(jīng)處理后送入上位計(jì)算機(jī)。進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)無(wú)線收發(fā)裝置I包括數(shù)傳電臺(tái)I和無(wú)線天線I ；進(jìn)一步，所述視頻無(wú)線傳輸裝置包括視頻電臺(tái)和無(wú)線天線II ；進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)無(wú)線收發(fā)裝置II包括數(shù)傳電臺(tái)II和無(wú)線天線III ；進(jìn)一步，所述信號(hào)采集模塊還采集巡檢機(jī)器人上的視頻單元上電控制信息和電源監(jiān)控信息并送入微處理器模塊；進(jìn)一步，所述視頻處理模塊包括依次聯(lián)接的高頻頭、微波接收機(jī)和視頻采集卡；進(jìn)一步，所述微處理器還與巡檢機(jī)器人的視頻采集單元電聯(lián)接。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型包括了機(jī)器人控制子系統(tǒng)和上位機(jī)控制子系統(tǒng)，兩個(gè)子系統(tǒng)之間通過(guò)無(wú)線通訊的方式傳輸控制指令和相關(guān)數(shù)據(jù)，能夠同時(shí)進(jìn)行多任務(wù)控制，有效控制巡檢機(jī)器人本體完成各項(xiàng)巡檢工作，并且能夠?qū)⒀矙z機(jī)器人本體傳回的各項(xiàng)數(shù)據(jù)即時(shí)顯示在上位機(jī)上，非常直觀；整套系統(tǒng)架構(gòu)合理、同步性好、控制可靠、數(shù)據(jù)傳輸快、自動(dòng)化程度高，通過(guò)與巡檢機(jī)器人的配合，能夠完全代替現(xiàn)有的人工巡線，達(dá)到省時(shí)省力、安全可靠的目的。本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說(shuō)明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的，或者可以從本實(shí)用新型的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本實(shí)用新型的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)下面的說(shuō)明書和權(quán)利要求書來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中圖1為機(jī)器人控制子系統(tǒng)示意圖；圖2為上位機(jī)控制子系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下將參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實(shí)施例僅為了說(shuō)明本實(shí)用新型，而不是為了限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。本實(shí)用新型的高壓線路運(yùn)行狀況智能巡檢自動(dòng)控制系統(tǒng)，用于控制巡檢機(jī)器人完成智能巡檢工作，系統(tǒng)包括機(jī)器人控制子系統(tǒng)和上位機(jī)控制子系統(tǒng)；如圖1所示，機(jī)器人控制部分包括微處理器模塊1、電機(jī)控制模塊2、信號(hào)采集模塊 3、數(shù)傳電臺(tái)I 4和視頻電臺(tái)5 ；其中，電機(jī)控制模塊2的信號(hào)輸入端與微處理器模塊1的485 串口 I (或總線)電聯(lián)接，接收微處理器模塊的控制指令并控制巡檢機(jī)器人本體機(jī)構(gòu)上的各個(gè)控制電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)；信號(hào)采集模塊3與巡檢機(jī)器人本體上的行走速度傳感器、姿態(tài)控制傳感器電聯(lián)接，另外，信號(hào)采集模塊與微處理器1的485串口 II (或總線)電聯(lián)接，并接收微處理器的指令，采集巡檢機(jī)器人的視頻單元上電控制信息和電源監(jiān)控信息，并根據(jù)微處理器的指令將以上采集的各種信息傳送至微處理器模塊1 ；數(shù)傳電臺(tái)I 4與微處理器1的485串口 III電聯(lián)接，一方面，通過(guò)無(wú)線天線I 11 將采集的巡檢機(jī)器人狀態(tài)信息傳送至上位機(jī)控制子系統(tǒng)，另一方面，還將上位計(jì)算機(jī)發(fā)出的控制指令發(fā)送至微處理器模塊1。數(shù)傳電臺(tái)是數(shù)字式無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)的簡(jiǎn)稱。即采用數(shù)字信號(hào)處理、數(shù)字調(diào)制解調(diào)、具有前向糾錯(cuò)、均衡軟判決等功能的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)。傳輸速率快，收發(fā)轉(zhuǎn)換時(shí)間小于10ms，具有場(chǎng)強(qiáng)、溫度、電壓等指示，誤碼統(tǒng)計(jì)、狀態(tài)告警、網(wǎng)絡(luò)管理等功能，提供某些特殊條件下專網(wǎng)中監(jiān)控信號(hào)的實(shí)時(shí)、可靠的數(shù)據(jù)傳輸，具有成本低、 安裝維護(hù)方便、繞射能力強(qiáng)、組網(wǎng)結(jié)構(gòu)靈活、覆蓋范圍遠(yuǎn)的特點(diǎn)，適合點(diǎn)多而分散、地理環(huán)境復(fù)雜等場(chǎng)合。在很多專網(wǎng)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。視頻電臺(tái)5是視頻圖像無(wú)線傳輸電臺(tái)的簡(jiǎn)稱，用于接收巡檢機(jī)器人傳回的視頻圖像數(shù)據(jù)，并通過(guò)無(wú)線天線II 12將視頻圖像數(shù)據(jù)傳送至上位機(jī)控制子系統(tǒng)；本實(shí)施例中，微處理器1的485串口 IV還與巡檢機(jī)器人的視頻采集單元電聯(lián)接， 用于控制視頻采集單元的開(kāi)啟或關(guān)閉。微處理器模塊1包括微處理器芯片和擴(kuò)展存儲(chǔ)器，微處理器芯片采用32位ARM 處理器、uC-OS II操作系統(tǒng)，它具有完善的底層驅(qū)動(dòng)庫(kù)和通訊協(xié)議，有兩路RS-232、兩路 RS-485 和 2M 的數(shù)據(jù) flash。如圖2所示，上位機(jī)控制子系統(tǒng)包括上位計(jì)算機(jī)6、數(shù)傳電臺(tái)II 7和視頻處理模塊 8 ；其中，數(shù)傳電臺(tái)II 7通過(guò)無(wú)線天線III 13接收從無(wú)線天線I發(fā)出的巡檢機(jī)器人狀態(tài)信息數(shù)據(jù)，并送入上位計(jì)算機(jī)6進(jìn)行處理；視頻處理模塊8通過(guò)無(wú)線天線IV 14接收從無(wú)線天線II發(fā)出的視頻圖像數(shù)據(jù)，經(jīng)處理后送入上位計(jì)算機(jī)6。視頻處理模塊8包括依次聯(lián)接的高頻頭81、微波接收機(jī)82和視頻采集卡83。視頻采集卡的功能是將視頻信號(hào)采集到電腦中，以數(shù)據(jù)文件的形式保存在硬盤上。通過(guò)視頻采集卡可以把攝像機(jī)拍攝的視頻信號(hào)從攝像帶上轉(zhuǎn)存到計(jì)算機(jī)中，以便于利用相關(guān)的視頻編輯軟件，對(duì)數(shù)字化的視頻信號(hào)進(jìn)行后期編輯處理和轉(zhuǎn)換為各種格式，方便播放和傳播。最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.高壓線路運(yùn)行狀況智能巡檢自動(dòng)控制系統(tǒng)，用于控制巡檢機(jī)器人完成智能巡檢工作，其特征在于所述系統(tǒng)包括機(jī)器人控制子系統(tǒng)和上位機(jī)控制子系統(tǒng)；所述機(jī)器人控制部分包括微處理器模塊(1)、電機(jī)控制模塊(2)、信號(hào)采集模塊(3)、數(shù)據(jù)無(wú)線收發(fā)裝置I和視頻無(wú)線傳輸裝置；1)所述電機(jī)控制模塊(2 )接收微處理器模塊(1)的控制指令并控制巡檢機(jī)器人的各個(gè)控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；2 )所述信號(hào)采集模塊(3 )與巡檢機(jī)器人本體上的行走速度傳感器和姿態(tài)控制傳感器電聯(lián)接，并將相關(guān)信息傳送至微處理器模塊(1)；3)所述數(shù)據(jù)無(wú)線收發(fā)裝置I用于接收上位機(jī)控制子系統(tǒng)的控制指令，并將采集的巡檢機(jī)器人狀態(tài)信息傳送至上位機(jī)控制子系統(tǒng)；4)所述視頻無(wú)線傳輸裝置用于接收巡檢機(jī)器人傳回的視頻圖像數(shù)據(jù)，并將視頻圖像數(shù)據(jù)傳送至上位機(jī)控制子系統(tǒng)；所述上位機(jī)控制子系統(tǒng)包括上位計(jì)算機(jī)(6)、數(shù)據(jù)無(wú)線收發(fā)裝置II和視頻無(wú)線接收天線(14)和視頻處理模塊(8)；1)所述數(shù)據(jù)無(wú)線收發(fā)裝置II接收從數(shù)據(jù)無(wú)線收發(fā)裝置I發(fā)出的巡檢機(jī)器人狀態(tài)信息數(shù)據(jù)并送入上位計(jì)算機(jī)(6)進(jìn)行處理，同時(shí)，還將上位計(jì)算機(jī)發(fā)出的控制指令發(fā)送至微處理器模塊(1);2)所述視頻處理模塊(8)通過(guò)視頻無(wú)線接收天線(14)接收視頻無(wú)線傳輸裝置發(fā)出的視頻圖像數(shù)據(jù)，經(jīng)處理后送入上位計(jì)算機(jī)(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓線路運(yùn)行狀況智能巡檢自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)無(wú)線收發(fā)裝置I包括數(shù)傳電臺(tái)I (4)和無(wú)線天線I (11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓線路運(yùn)行狀況智能巡檢自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于 所述視頻無(wú)線傳輸裝置包括視頻電臺(tái)(5)和無(wú)線天線II (12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓線路運(yùn)行狀況智能巡檢自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)無(wú)線收發(fā)裝置II包括數(shù)傳電臺(tái)II (7)和無(wú)線天線III (13)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓線路運(yùn)行狀況智能巡檢自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述信號(hào)采集模塊(3 )還采集巡檢機(jī)器人上的視頻單元上電控制信息和電源監(jiān)控信息并送入微處理器模塊(1)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓線路運(yùn)行狀況智能巡檢自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于 所述視頻處理模塊(8)包括依次聯(lián)接的高頻頭(81)、微波接收機(jī)(82)和視頻采集卡(83)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓線路運(yùn)行狀況智能巡檢自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于 所述微處理器(1)還與巡檢機(jī)器人的視頻采集單元電聯(lián)接。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高壓線路運(yùn)行狀況智能巡檢自動(dòng)控制系統(tǒng)，用于控制巡檢機(jī)器人完成智能巡檢工作，所述系統(tǒng)包括機(jī)器人控制子系統(tǒng)和上位機(jī)控制子系統(tǒng)；所述機(jī)器人控制部分包括微處理器模塊、電機(jī)控制模塊、信號(hào)采集模塊、數(shù)據(jù)無(wú)線收發(fā)裝置I和視頻無(wú)線傳輸裝置；所述上位機(jī)控制子系統(tǒng)包括上位計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)無(wú)線收發(fā)裝置II和視頻無(wú)線接收天線和視頻處理模塊；本實(shí)用新型的整套系統(tǒng)架構(gòu)合理、同步性好、控制可靠、數(shù)據(jù)傳輸快、自動(dòng)化程度高，通過(guò)與巡檢機(jī)器人的配合，能夠完全代替現(xiàn)有的人工巡線，達(dá)到省時(shí)省力、安全可靠的目的。
文檔編號(hào)G05B19/418GK201945870SQ201020683800
公開(kāi)日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者何興友, 劉剛旭, 張文清, 李青蕓, 游銀花, 陳鳳強(qiáng), 龍騰 申請(qǐng)人:重慶市前衛(wèi)儀表有限責(zé)任公司, 重慶市電力公司綦南供電局