防爆智能轨道巡检系统技术方案

本发明专利技术公开防爆智能轨道巡检系统，包括移动子系统、充电子系统和机器人巡检子系统；移动子系统包括轨道和移动装置，轨道上设置有RFID标签，移动装置滑动连接于轨道；充电子系统包括充电桩和安装座，充电子系统与轨道固定连接；机器人巡检子系统固定连接于移动装置；移动装置包括支架、第一轴承、第二轴承、第三轴承、主动轮和从动轮。机器人巡检子系统包括电池、电源处理模块、可编辑逻辑控制器、动力提供模块、无线AP模块、视频采集模块、RS485通讯隔离模块和检测模块。通过本发明专利技术的技术方案，可满足矿井防爆要求，可对环境进行视频、图像和音频采集，对环境气体和烟雾进行检测，实现高精度定位与自动充电，保证巡检过程的可靠性，提高生产安全性。提高生产安全性。提高生产安全性。

【技术实现步骤摘要】
防爆智能轨道巡检系统


[0001]本专利技术涉及巡检机器人领域，更具体涉及防爆智能轨道巡检系统。

技术介绍

[0002]在矿井巷道巡检领域，由于条件复杂、作业环境恶劣，且需要巡检人员定期查看设备运行情况，目前大部分为人工巡检。但因为受限于场地、环境限制，人工巡检不仅浪费人力，对巡检人员的人身安全存在威胁，而且往往达不到很好的检测目的：(1)空间限制：巡检人员无法近距离靠近目标，不能清晰辨别；(2)环境影响：巷道环境复杂、照明不足，影响巡检效果；(3)效率限制：人工巡检效率低；(4)时间限制：人工巡检为分时段巡检，无法不间断进行。所以人工巡检并不能实质上解决所有的安全隐患。因此，急需一种能够在易爆危险场所应用的具备巡检、勘察、探测等功能的巡检系统，能够防爆、能适应矿井巷道长距离、大倾角环境、能够自动充电，实现24小时无人值守。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
[0004]为此，本专利技术公开防爆智能轨道巡检系统，包括移动子系统、充电子系统和机器人巡检子系统；移动子系统包括轨道和移动装置，轨道上设置有RFID标签，移动装置滑动连接于轨道；充电子系统包括充电桩和安装座，充电子系统与轨道固定连接；机器人巡检子系统固定连接于移动装置；移动装置包括支架、第一轴承、第二轴承、第三轴承、主动轮和从动轮；机器人巡检子系统包括电池、电源处理模块、可编辑逻辑控制器(PLC)、动力提供模块、无线AP模块、视频采集模块、RS485通讯隔离模块和检测模块；动力提供模块包括伺服控制器和伺服电机；视频采集模块包括网络摄像机和红外热成像相机；电池与电源处理模块电连接，电池设置有充电极；电源处理模块对相连接的可编辑逻辑控制器(PLC)、伺服控制器、无线AP模块、视频采集模块、RS485通讯隔离模块和检测模块供电；伺服控制器、无限AP模块、RS485通讯隔离模块分别与可编辑逻辑控制器(PLC)相连接；伺服电机与伺服控制器电连接，伺服电机驱动主动轮在轨道上移动；视频采集模块与无线AP模块相连接；无线AP模块设置有天线；检测模块包括电量检测模块、RFID控制器、多参数传感器检测模块、烟雾检测模块和超声波避障模块。通过移动子系统，使得机器人巡检子系统能够在巡检时沿着固定的轨道运动，保证系统的稳定性；通过设置充电子系统，使得机器人巡检子系统能够自动充电，真正实现24小时无人值守的巡检；通过设置机器人巡检子系统能够在满足矿井巷道防爆要求的前提下，对周边环境进行视频、图像和音频采集以及红外热成像采集，并对环境气体和烟雾进行检测，利用超声波障碍物检测进行避障巡检。
[0005]优选地，电量检测模块用于实时检测电池的电量，PLC通过RS485通讯隔离模块读取后，并实时通过无线AP模块上传到服务器端，同时用于自动充电逻辑；RFID控制器匹配感应RFID标签；多参数传感器检测模块能够实时检测甲烷、氧气、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢等气体的含量；烟雾检测模块能够实时检测烟雾含量；超声波避障模块能够通过超声波进
行避障，超声波避障模块包括前超声波避障传感器和后超声波避障传感器；多参数传感器检测模块、烟雾检测模块和后超声波避障传感器设置于密封仓内。
[0006]优选地，支架包括第一支杆、第二支杆和底板；第一支杆通过第一轴承与底板转动连接；第二支杆通过第二轴承与底板转动连接；主动轮和从动轮分别卡设于轨道上与轨道滑动连接；第一支杆与主动轮固定连接；第二支杆通过第三轴承与从动轮转动连接；机器人巡检子系统固定连接于底板的底端；移动装置设置有压紧结构，压紧结构包括弹簧和压紧轮。从而使得移动装置能够带动机器人巡检子系统在轨道上滑行。
[0007]优选地，电源处理模块包括24V本安电源、24V电源和12V电源；24V本安电源使用经过限流本安模块处理，24V本安电源对相连接的检测模块供电；24V电源对相连接的可编辑逻辑控制器(PLC)、伺服控制器、RS485通讯隔离模块、电量检测模块和无线AP模块供电；12V电源对相连接的网络摄像机和红外热成像相机供电。
[0008]优选地，伺服电机设置有减速机；主动轮通过减速机与伺服电机相连接。通过减速机提高机器人巡检子系统的扭矩。
[0009]优选地，RFID标签包括减速RFID标签和定位RFID标签。从而使得机器人巡检子系统在巡检时根据RFID标签的内容进行减速或停止运行。
[0010]优选地，机器人巡检子系统包括自由巡检模式和定位巡检模式；在自由巡检模式下，机器人巡检子系统在轨道上按照设定的速度，在轨道上循环进行巡检，并实时将采集到的信息通过无线AP模块和RS485通讯隔离模块上传到服务器端；在定位巡检模式下，在需要进行特殊巡检的位置，在轨道对应处放置减速RFID标签和定位RFID标签，RFID控制器在减速RFID标签处匹配感应，通过减速机提高机器人巡检子系统的扭矩，机器人巡检子系统进行减速，并于定位RFID标签处停止移动，机器人巡检子系统执行对应的检查动作。
[0011]优选地，机器人巡检子系统设置有充电仓滑动门。当需要充电时此门才会打开。
[0012]优选地，充电桩包括电极和挡边；电极与充电极对应设置，挡边与充电仓滑动门的边缘对应设置。
[0013]优选地，机器人巡检子系统具有自动充电模式，当自动充电式时，挡边伸出，挡住充电仓滑动门边缘，通过机器人巡检子系统前进，推开充电仓滑动门；到位后，电极伸出，电连接充电极，稳定接触后，充电桩接通电源，实现对电池的充电。
[0014]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0015]本专利技术公开的防爆智能轨道巡检系统，具有移动子系统、充电子系统和机器人巡检子系统，能够在满足矿井巷道防爆要求的前提下，对周边环境进行视频、图像和音频采集以及红外热成像采集，并对环境气体和烟雾进行检测，利用超声波障碍物检测进行避障巡检，通过RFID标签实现高精度定位，具有自由巡检和定位巡检多种巡检模式，实现自动充电，保证了巡检过程的可靠性，提高了生产安全性。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例，下面将对实施例或现有技术中描述中需要使用的附图做简单说明。
[0017]图1是本专利技术的结构示意图；
[0018]图2是本专利技术的移动子系统和机器人巡检子系统的结构示意图；
[0019]图3是本专利技术的移动子系统和机器人巡检子系统的另一角度的结构示意图；
[0020]图4是本专利技术的移动子系统和机器人巡检子系统的侧视图；
[0021]图5是本专利技术的移动子系统的结构示意图；
[0022]图6是本专利技术的充电子系统的结构示意图；
[0023]图7是本专利技术的俯视图；
[0024]图8是本专利技术的机器人巡检子系统位于充电桩充电示意图；
[0025]图9是本专利技术的机器人巡检子系统的系统组成示意图。
[0026]附图标记：
[0027]1、移动子系统；11、轨道；111、RFID标签；12、移动装置；121、支架；1211、第一支本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.防爆智能轨道巡检系统，包括移动子系统、充电子系统和机器人巡检子系统；所述移动子系统包括轨道和移动装置，所述轨道上设置有RFID标签，所述移动装置滑动连接于所述轨道；所述充电子系统包括充电桩和安装座，所述充电子系统与所述轨道固定连接；所述机器人巡检子系统固定连接于所述移动装置；其特征在于：所述移动装置包括支架、第一轴承、第二轴承、第三轴承、主动轮和从动轮；所述机器人巡检子系统包括电池、电源处理模块、可编辑逻辑控制器、动力提供模块、无线AP模块、视频采集模块、RS485通讯隔离模块和检测模块；所述动力提供模块包括伺服控制器和伺服电机；所述视频采集模块包括网络摄像机和红外热成像相机；所述电池与电源处理模块电连接，所述电池设置有充电极；所述电源处理模块对相连接的可编辑逻辑控制器、伺服控制器、无线AP模块、视频采集模块、RS485通讯隔离模块和检测模块供电；所述伺服控制器、无线AP模块、RS485通讯隔离模块分别与可编辑逻辑控制器相连接；所述伺服电机与伺服控制器电连接，所述伺服电机驱动主动轮在轨道上移动；所述视频采集模块与无线AP模块相连接；所述无线AP模块设置有天线；所述检测模块包括电量检测模块、RFID控制器、多参数传感器检测模块、烟雾检测模块和超声波避障模块。2.根据权利要求1所述的防爆智能轨道巡检系统，其特征在于：所述电量检测模块用于实时检测电池的电量，所述可编辑逻辑控制器通过所述RS485通讯隔离模块获取后经无线AP模块实时上传到服务器端，同时用于自动充电逻辑；所述RFID控制器匹配感应RFID标签；所述多参数传感器检测模块能够实时检测气体的含量；所述烟雾检测模块能够实时检测烟雾含量；所述超声波避障模块包括前超声波避障传感器和后超声波避障传感器，所述超声波避障模块能够通过超声波进行避障；所述多参数传感器检测模块、烟雾检测模块和后超声波避障传感器设置于密封仓内。3.根据权利要求1所述的防爆智能轨道巡检系统，其特征在于：所述支架包括第一支杆、第二支杆和底板；所述第一支杆通过第一轴承与底板转动连接；所述第二支杆通过第二轴承与底板转动连接；所述主动轮和从动轮分别卡设于轨道上与轨道滑动连接；所述第一支杆与主动轮固定连接；所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘访，李金，许华文，
申请(专利权)人：珠海思奇科技有限公司，
类型：发明
国别省市：