一种管道机器人电量检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种管道机器人电量检测装置，包括依顺次相连接的功能模块供电开关、模数转换器、控制单元和电量检测电路；功能模块供电开关还与管道机器人的功能模块相连接；模数转换器用于根据功能模块供电开关的接通/断开状态，向控制单元发送高/低电平信号；控制单元包括计时器，计时器用于对高/低电平信号的持续时间进行计时；控制单元用于根据计时结果控制电量检测电路的接通/断开；电量检测电路用于监测管道机器人的剩余电量本实用新型专利技术可以解决在对管道机器人电池电量进行监测时，监测电路需要持续性耗电，没有对管道机器人电池电量按工作时间长短分段进行检测的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种管道机器人电量检测装置
本技术涉及检测电池电量的
，具体涉及一种管道机器人电量检测装置。
技术介绍
管道机器人是一种可沿管道内部或外部自动行走、携带一种或多种传感器及操作机械，在工作人员的遥控操作或计算机自动控制下，进行一系列管道作业的机、电、仪一体化系统级设备。管道机器人目前被广泛应用于各个工程领域，比如市政管道维护及检修等。因为管道布置的情况错综复杂，采用有线供电的方式不便于布线和管道机器人行进，所以管道机器人一般采用自带电池的方式供电，目前最常用的是锂电池。鉴于当今锂电池单位体积能存储电量的局限性，管道机器人的续航工作时间是有限的，为了避免电池剩余电量不足以完成某项操作，甚至电池电量用完后管道机器人无法召回，所以需要对管道机器人的电池剩余电量进行实时监控。现有技术常用的锂电池剩余电量检测一般有三种方法，分别是直接电池电压监控方法、电池建模方法和库仑计方法，其中库仑计方法的应用范围最为广泛。库仑计在电池的正极或负极串入一个电流检测电阻，但有电流流入或流出电池时，电阻上就会形成电压；通过检测电压可以计算出流过电池的电流，该电流与时间做积分就是变化的电量，该方法可以较为精确的跟踪电池电量的变化。但库仑计方法是对电池电量进行持续性监测，电量检测电路需要持续性耗电，这对续航时间本来就不够长的管道机器人是一个额外的负担；监测电路长时间持续工作，也会增加监测电路元器件失效的风险。同时从实际工程应用的角度，对于管道机器人的电量检测，在管道机器人工作的全过程中，大部分时间段的监测精度并不需要太高，比如在管道机器人刚启动的十几分钟甚至几十分钟内，电池电量还较为充足，此时无需监控其电池的实际电量。而目前并没有一种对管道机器人电池电量按工作时间长短，分段进行检测的技术。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本技术提供一种管道机器人电量检测装置和方法，以解决现有技术中存在的在对管道机器人电池电量进行监测时，监测电路需要持续性耗电，没有对管道机器人电池电量按工作时间长短分段进行检测的技术问题。本技术提供了一种管道机器人电量检测装置；在第一种可实现方式中，包括依顺次相连接的功能模块供电开关、模数转换器、控制单元和电量检测电路；功能模块供电开关还与管道机器人的功能模块相连接；模数转换器用于根据功能模块供电开关的接通/断开状态，向控制单元发送高/低电平信号；控制单元包括计时器，计时器用于对高/低电平信号的持续时间进行计时；控制单元用于根据计时结果控制电量检测电路的接通/断开；电量检测电路用于监测管道机器人的剩余电量。结合第一种可实现方式，在第二种可实现方式中，电量检测电路为基于库仑计法的电量检测电路结合第一种可实现方式，在第三种可实现方式中，功能模块供电开关为多个，模数转换器为多个，管道机器人的功能模块包括驱动模块、探测模块和操作模块。结合第三种可实现方式，在第四种可实现方式中，探测模块包括图像采集模块、激光探测模块和超声波探测模块。结合第一种可实现方式，在第五种可实现方式中，还包括报警提示单元，报警提示单元与控制单元相连接，用于根据电池剩余电量进行报警提示。由上述技术方案可知，本技术的有益技术效果如下：1.根据对管道机器人各部件的工作时长进行记录，结合各部件在工作时的额定功率，可以预估出管道机器人电池的剩余电量，再使用电量检测电路对电池剩余电量实际值进行检测。这样可以实现对电池电量按工作时间长短分段检测，不需要长时间耗能进行持续性的电量检测。2.通过设置报警提示单元，可以提醒远程操作平台的工作人员控制管道机器人及时返航。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为本技术实施例1的系统框图。图2为本技术实施例2的系统框图。图3为本技术系统的工作流程图。具体实施方式下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域技术人员所理解的通常意义。实施例1如图1所示，本技术提供一种管道机器人电量检测装置，包括依顺次相连接的功能模块供电开关、模数转换器、控制单元和电量检测电路；功能模块供电开关还与管道机器人的功能模块相连接；模数转换器用于根据功能模块供电开关的接通/断开状态，向控制单元发送高/低电平信号；控制单元包括计时器，计时器用于对高/低电平信号的持续时间进行计时；控制单元用于根据计时结果控制电量检测电路的接通/断开。电量检测电路用于监测管道机器人的剩余电量。以下对实施例1工作原理进行详细说明：在本实施例中，以蛇形管道机器人举例说明。蛇形管道机器人由外壳、各功能模块和控制单元构成，功能模块包括驱动模块、探测模块、操作模块、通信模块和电源模块。电源模块装有聚合物锂电池给蛇形管道机器人供电；因蛇形管道机器人自身的形状、结构特点，能装载的电池体积有限，电池一般只有3000-4000mAh电量。驱动模块中有电机，给蛇形管道机器人提供移动的动力。探测模块包括蛇形管道机器人配置的各种探测器，探测器的种类不作限定，在本实施例中举例说明，有最常用的图像采集模块、激光探测模块和超声波探测模块；图像采集模块用于拍摄管道图像，激光探测模块和超声波探测模块用于探测管道内壁构造情况。操作模块是蛇形管道机器人的操作部，用于完成维护、修补的工作任务。通信模块用于接收和发送数据，使远程操作平台可以向蛇形管道机器人传输工作指令，并接收蛇形管道机器人反馈的数据。在实际工程作业中，蛇形管道机器人的各个部件并不是同时都在工作的。比如，蛇形管道机器人在前进或后退的过程中，探测模块、操作模块一般是处于待机或关机状态的；而在蛇形管道机器人进行维护、修补的工作任务时，驱动模块一般是处于待机或关机状态的。在本实施例中，通过功能模块供电开关在实现对功能模块的供电状态切换。功能模块供电开关的输入端与电源模块相连接，输出端与功能模块相连接。功能模块供电开关有多个，每个开关对应一个功能模块，比如：探测模块中的图像采集模块、激光探测模块和超声波探测模块就有3个开关分别进行供电状态切换。具体的，当蛇形管道机器人接收到远程操作平台的指令时，比如停止移动并拍摄所在位置的管道内壁图像，蛇形管道机器人会断开对驱动模块的供电，打开对图像采集模块的供电。如图1所示，功能模块供电开关和图像采集模块的连接线路中间引出了一条耦合支路，该耦合支路上有一模数转换器。当开关断开时，耦合支路上没有电流经过，模数转换器的输出电平为低；当开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管道机器人电量检测装置，其特征在于：包括依顺次相连接的功能模块供电开关、模数转换器、控制单元和电量检测电路；/n所述功能模块供电开关还与管道机器人的功能模块相连接；/n所述模数转换器用于根据所述功能模块供电开关的接通/断开状态，向所述控制单元发送高/低电平信号；/n所述控制单元包括计时器，所述计时器用于对所述高/低电平信号的持续时间进行计时；所述控制单元用于根据计时结果控制电量检测电路的接通/断开；/n所述电量检测电路用于监测管道机器人的剩余电量。/n

【技术特征摘要】
1.一种管道机器人电量检测装置，其特征在于：包括依顺次相连接的功能模块供电开关、模数转换器、控制单元和电量检测电路；
所述功能模块供电开关还与管道机器人的功能模块相连接；
所述模数转换器用于根据所述功能模块供电开关的接通/断开状态，向所述控制单元发送高/低电平信号；
所述控制单元包括计时器，所述计时器用于对所述高/低电平信号的持续时间进行计时；所述控制单元用于根据计时结果控制电量检测电路的接通/断开；
所述电量检测电路用于监测管道机器人的剩余电量。


2.根据权利要求1所述的一种管道机器人电量检测装置，其特征在于：所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓皓，廖键键，
申请(专利权)人：重庆凡聚智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50