作品名稱:電纜管道巡檢機器人
學校名稱:南京工業大學浦江學院
參賽隊伍:智慧能手
參賽學生:胡海寧 張治強
指導老師:周珣 吳金文
隨著城市供電系統的不斷完善,大型發電廠和工礦企業采用的地下輸電管道規模逐漸增大。地下電纜成為城市電網的重要組成部分。由于地下環境的復雜,空間狹窄,人工電纜管道檢修操作難度大,效率低下。在大負荷運行和高溫季節,還需要對電纜的安全運行進行巡視,即使這樣,也無法對管道內工作情況進行實時掌握,無法及時清除電纜異物,這不免引起電纜線路故障,造成區域停電與經濟損失。
本作品是用于電纜管道巡檢的機器人,實現對管道的實時監控與維護。通過這樣一種設備,在繁瑣的電纜管理操作中,使用電纜管道巡檢機器人不但可以使工人減少或者避免進入惡劣的環境進行施工,而且可以高效地檢修電纜,及時清除異物,保障電纜安全穩定的工作。電纜管道巡檢機器人可以實現電纜管道巡視檢查清潔工作的信息化和智能化,提高電纜管理工作的質量和效率。
巡檢機器人實時監視電纜管道內部工作運行情況,電纜管道巡檢機器人前端裝有照明光源和攝像頭。通過照明光源來照亮電纜管道內部,通過攝像頭將電纜管道內部的實際情況進行拍攝將其輸出并通過微處理器將其存儲下來,經CAN總線和軟件JPEG 實現解碼,通過無線通信傳輸將圖像顯示在手持式遙控手柄LCM 液晶上,實現對電纜管道工作的實時監視。
巡檢機器人在工作過程中需平穩前進,即防跌落,防側翻。受地形地勢的影響,電纜管道不是理想化分布的,要考慮電纜管道巡檢機器人的跌落,側翻問題。利用紅外探測頭,傾角傳感器和硬件電路設計可實現機器人的防跌落,防側翻功能,從而有效的減少甚至可以避免電纜管道巡檢機器人由于跌落,側翻帶來的摔壞損失。
利用紅外與攝像頭判別電纜管道巡檢機器人是否遇到障礙物,如有發現障礙物,利用機械爪夾取異物,放置安全地帶。保證電纜線路工作的穩定性以及可靠性。
考慮到電纜線徑等因素,同時還要保證機器人電機足夠瓦數的電源功率,需要適當的供電電壓,結合電纜管道巡檢機器人的工作環境,可以采用220V交流供電,在機器人內部設計有AC-DC電源轉換電路,今后還可以考慮無線供電方式。