随着城市供电系统的不断完善,大型发电厂和工矿企业采用的地下输电管道规模逐渐增大。地下电缆成为城市电网的重要组成部分。由于地下环境的复杂,空间狭窄,人工电缆管道检修操作难度大,效率低下。在大负荷运行和高温季节,还需要对电缆的安全运行进行巡视,即使这样,也无法对管道内工作情况进行实时掌握,无法及时清除电缆异物,这不免引起电缆线路故障,造成区域停电与经济损失。
本作品是用于电缆管道巡检的机器人,实现对管道的实时监控与维护。通过这样一种设备,在繁琐的电缆管理操作中,使用电缆管道巡检机器人不但可以使工人减少或者避免进入恶劣的环境进行施工,而且可以高效地检修电缆,及时清除异物,保障电缆安全稳定的工作。电缆管道巡检机器人可以实现电缆管道巡视检查清洁工作的信息化和智能化,提高电缆管理工作的质量和效率。
巡检机器人实时监视电缆管道内部工作运行情况,电缆管道巡检机器人前端装有照明光源和摄像头。通过照明光源来照亮电缆管道内部,通过摄像头将电缆管道内部的实际情况进行拍摄将其输出并通过微处理器将其存储下来,经CAN总线和软件JPEG 实现解码,通过无线通信传输将图像显示在手持式遥控手柄LCM 液晶上,实现对电缆管道工作的实时监视。
巡检机器人在工作过程中需平稳前进,即防跌落,防侧翻。受地形地势的影响,电缆管道不是理想化分布的,要考虑电缆管道巡检机器人的跌落,侧翻问题。利用红外探测头,倾角传感器和硬件电路设计可实现机器人的防跌落,防侧翻功能,从而有效的减少甚至可以避免电缆管道巡检机器人由于跌落,侧翻带来的摔坏损失。
利用红外与摄像头判别电缆管道巡检机器人是否遇到障碍物,如有发现障碍物,利用机械爪夹取异物,放置安全地带。保证电缆线路工作的稳定性以及可靠性。
考虑到电缆线径等因素,同时还要保证机器人电机足够瓦数的电源功率,需要适当的供电电压,结合电缆管道巡检机器人的工作环境,可以采用220V交流供电,在机器人内部设计有AC-DC电源转换电路,今后还可以考虑无线供电方式。