本發(fā)明屬于電力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種變電站巡檢機器人。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中的變電站巡檢機器人的巡檢工作系全自動的無人巡檢，而巡檢機器人采用便攜式電池供電的方式，巡檢機器人在工作一段時間之后必然會出現(xiàn)電力不足需要進行電力補充的需求，為此現(xiàn)有技術(shù)中建立了專門的充電室和充電樁，當巡檢機器人電量即將用盡時返回充電室內(nèi)并與充電樁連接行充電。如此一來，便需要額外為巡檢機器人建立充電室和設(shè)置充電樁，導致運營成本大大提高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種變電站巡檢機器人，使用太陽能電池板實現(xiàn)實時自動充電，綠色環(huán)保，大大減少能源浪費，降低運營成本。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種變電站巡檢機器人，包括本體，所述本體上設(shè)有供電單元、控制器、行走機構(gòu)和用于驅(qū)動所述行走機構(gòu)運動的第一電機，所述本體上還安裝有與所述控制器連接的攝像機和紅外熱成像儀，所述供電單元包括太陽能電池板，所述太陽能電池板包括鋼化玻璃和發(fā)電主體，所述鋼化玻璃和發(fā)電主體之間通過EVA粘結(jié)。

在上述的變電站巡檢機器人中，所述太陽能電池板上還設(shè)有與所述控制器連接的發(fā)光元件和感光元件，所述發(fā)光元件設(shè)在所述鋼化玻璃的下表面，所述感光元件設(shè)在鋼化玻璃的上表面的上方，所述感光元件和發(fā)光元件對應設(shè)置，所述控制器還連接有報警裝置。

在上述的變電站巡檢機器人中，所述本體上還包括用于安裝所述攝像機和所述紅外熱成像儀的安裝座，所述安裝座上設(shè)有第二電機和雨刮器，所述雨刮器轉(zhuǎn)動安裝在安裝座上并貼設(shè)于所述攝像機和所述紅外熱成像儀的鏡頭表面上，所述第二電機驅(qū)動所述雨刮器轉(zhuǎn)動以去除鏡頭上的臟污。

在上述的變電站巡檢機器人中，所述攝像機的鏡頭的外表面鍍有憎水膜，所述紅外熱成像儀的鏡頭外表面鍍有憎水膜。

在上述的變電站巡檢機器人中，所述紅外熱成像儀還包括第一殼體和第一鏡頭，所述第一鏡頭安裝在第一殼體上，所述第一殼體內(nèi)還設(shè)有與所述控制器連接的加熱模塊，所述加熱模塊設(shè)置在所述第一殼體靠近所述第一鏡頭的內(nèi)側(cè)壁上。

在上述的變電站巡檢機器人中，所述第一殼體內(nèi)還設(shè)有第一風扇，所述加熱模塊設(shè)置在所述第一風扇的出風口處。

在上述的變電站巡檢機器人中，所述第一殼體內(nèi)還安裝有實時監(jiān)測殼體內(nèi)溫度和濕度的溫濕度傳感器，控制器定期獲取溫濕度傳感器感應到的溫度T0和濕度R0，根據(jù)所述溫度T0和濕度R0計算露點溫度T1；根據(jù)所述溫度T0計算鏡頭玻璃的表面溫度T2，其中T2＝T0-ΔT，其中ΔT為預設(shè)的固定溫差值；當T2＜T1時，控制器開啟加熱模塊和第一風扇，當T2＞T1時，控制器關(guān)閉加熱模塊和第一風扇。

在上述的變電站巡檢機器人中，所述攝像機還包括第二殼體和第二鏡頭，所述第二鏡頭安裝在第二殼體上，所述第二殼體內(nèi)還設(shè)有與所述控制器連接的加熱模塊，所述加熱模塊設(shè)置在所述第二殼體靠近所述第二鏡頭的內(nèi)側(cè)壁上。

在上述的變電站巡檢機器人中，所述第二殼體內(nèi)還設(shè)有第二風扇，所述加熱模塊設(shè)置在所述第二風扇的出風口處。

在上述的變電站巡檢機器人中，所述加熱模塊為加熱電阻或硅橡膠加熱膜。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明中的變電站巡檢機器人，包括本體，本體上設(shè)有供電單元、控制器、行走機構(gòu)和用于驅(qū)動行走機構(gòu)運動的第一電機，本體上還安裝有與控制器連接的攝像機和紅外熱成像儀，供電單元包括太陽能電池板，太陽能電池板包括鋼化玻璃和發(fā)電主體，鋼化玻璃和發(fā)電主體之間通過EVA粘結(jié)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的太陽能電池板將光能轉(zhuǎn)化為電能儲存并給巡檢機器人上的電子元件持續(xù)供電，由此解決了巡檢機器人采用蓄電池供電時電量用盡需要返回充電樁充電的技術(shù)問題，綠色環(huán)保，大大減少能源浪費、降低運營成本。

太陽能電池板上還設(shè)有與控制器連接的發(fā)光元件和感光元件，發(fā)光元件設(shè)在鋼化玻璃的下表面，感光元件設(shè)在鋼化玻璃的上表面的上方，感光元件和發(fā)光元件對應設(shè)置，控制器還連接有報警裝置。如此設(shè)計，當鋼化玻璃的清潔度低于一定程度時，感光元件感測到的發(fā)光元件的光線強度低于控制器預設(shè)的光線強度時，控制器控制報警裝置報警，提示用戶對鋼化玻璃進行清洗除塵，以保證鋼化玻璃的透光度，使發(fā)電主體能夠發(fā)電。

本體上還包括用于安裝攝像機和紅外熱成像儀的安裝座，安裝座上設(shè)有第二電機和雨刮器，雨刮器轉(zhuǎn)動安裝在安裝座上并貼設(shè)于攝像機和所述紅外熱成像儀的鏡頭表面上，第二電機驅(qū)動雨刮器轉(zhuǎn)動以去除鏡頭上的臟污。如此設(shè)計，在雨雪天氣中，雨刮器能夠及時刮去鏡頭上附著的灰塵、雨點或和水膜，從而提高了攝像機和紅外熱成像儀的成像效果和圖像質(zhì)量。

攝像機的鏡頭的外表面鍍有憎水膜，紅外熱成像儀的鏡頭外表面鍍有憎水膜。如此設(shè)計，在雨雪天氣中，憎水膜能夠使低落在上面的水滴形成水珠并迅速滑落下去，避免水滴粘附在鏡頭表面上影響成像質(zhì)量。

紅外熱成像儀還包括第一殼體和第一鏡頭，第一鏡頭安裝在第一殼體上，第一殼體內(nèi)還設(shè)有與控制器連接的加熱模塊，加熱模塊設(shè)置在第一殼體靠近第一鏡頭的內(nèi)側(cè)壁上。如此設(shè)計，在外界環(huán)境溫度較低時，第一鏡頭內(nèi)濕熱的空氣遇到冷的鏡頭會在內(nèi)表面起霧，從而影響成像效果，此時控制器控制加熱模塊加熱，以使內(nèi)表面的霧氣散去，從而保證成像效果。

第一殼體內(nèi)還設(shè)有第一風扇，加熱模塊設(shè)置在第一風扇的出風口處。如此設(shè)計，加熱后的熱風能夠在風扇的作用下流向鏡頭的內(nèi)表面，從而可以起到快速去霧的效果。

第一殼體內(nèi)還安裝有實時監(jiān)測殼體內(nèi)溫度和濕度的溫濕度傳感器，控制器定期獲取溫濕度傳感器感應到的溫度T0和濕度R0，根據(jù)溫度T0和濕度R0計算露點溫度T1；根據(jù)溫度T0計算鏡頭玻璃的表面溫度T2，其中T2＝T0-ΔT，其中ΔT為預設(shè)的固定溫差值；當T2＜T1時，控制器開啟加熱模塊和第一風扇，當T2＞T1時，控制器關(guān)閉加熱模塊和第一風扇。如此設(shè)計，可實現(xiàn)自動去霧，無需人工控制去霧。

加熱模塊為加熱電阻或硅橡膠加熱膜。如此設(shè)計，可大大降低制造成本。

本發(fā)明的這些特點和優(yōu)點將會在下面的具體實施方式、附圖中詳細的揭露。

【附圖說明】

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的說明：

圖1為本發(fā)明實施例一中變電站巡檢機器人的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例一中太陽能電池板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例一中變電站巡檢機器人的控制結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例二中紅外熱成像儀的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例二中攝像機的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】

下面結(jié)合本發(fā)明實施例的附圖對本發(fā)明實施例的技術(shù)方案進行解釋和說明，但下述實施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非全部?；趯嵤┓绞街械膶嵤├?，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。

在以下實施例的描述中，出現(xiàn)諸如術(shù)語“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“上”、“下”等指示方位或者位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了方便描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。

實施例一、

參照圖1至圖3所示，本實施例提出的變電站巡檢機器人，包括本體1，本體1上設(shè)有供電單元、控制器、行走機構(gòu)2和用于驅(qū)動行走機構(gòu)運動的第一電機，控制器控制第一電機驅(qū)動行走機構(gòu)2行走或停止。本體1上安裝有與控制器連接的攝像機3和紅外熱成像儀4，本體1上還包括用于安裝攝像機3和紅外熱成像儀4的安裝座6，供電單元包括為控制器、第一電機等電子元件供電的太陽能電池板5，太陽能電池板5安裝在安裝座6的頂面，太陽能電池板5包括鋼化玻璃51和發(fā)電主體52，鋼化玻璃51和發(fā)電主體52之間通過EVA粘結(jié)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的太陽能電池板5將光能轉(zhuǎn)化為電能儲存并給巡檢機器人上的電子元件持續(xù)供電，由此解決了巡檢機器人采用蓄電池供電時電量用盡需要返回充電樁充電的技術(shù)問題，綠色環(huán)保，大大減少能源浪費、降低運營成本。

太陽能電池板5上還設(shè)有與控制器連接的發(fā)光元件53和感光元件54，發(fā)光元件53設(shè)在鋼化玻璃51的下表面，感光元件54設(shè)在鋼化玻璃51的上表面的上方，感光元件54和發(fā)光元件53對應設(shè)置，控制器還連接有報警裝置7，報警裝置7為警燈或警鈴，當鋼化玻璃51的上表面的清潔度低于一定程度時，感光元件54感測到的發(fā)光元件53的光線強度低于控制器預設(shè)的光線強度，此時，控制器控制報警裝置7報警，以提示用戶及時對鋼化玻璃51進行清洗除塵，保證鋼化玻璃51的透光度，使發(fā)電主體52能夠發(fā)電。

在安裝座6上設(shè)有第二電機61和雨刮器62，第二電機61為帶有旋轉(zhuǎn)編碼器的伺服電機，安裝座6上設(shè)有通孔，第二電機61的輸出軸穿過通孔后與雨刮器62通過鍵槽結(jié)構(gòu)連接以實現(xiàn)同步轉(zhuǎn)動，雨刮器62的內(nèi)側(cè)面貼設(shè)在攝像機3和紅外熱成像儀4的鏡頭表面上。雨雪天氣時，控制器控制第二電機61驅(qū)動雨刮器62往復轉(zhuǎn)動以去除鏡頭上附著的灰塵、雨點或和水膜，從而提高了攝像機3和紅外熱成像儀4的成像效果和圖像質(zhì)量。

實施例二、

如圖4至5所示，本實施例中的攝像機3的鏡頭外表面鍍有憎水膜7，紅外熱成像儀4的鏡頭外表面鍍有憎水膜7，在雨雪天氣中，憎水膜能夠使低落在上面的水滴形成水珠并迅速滑落下去，避免水滴粘附在鏡頭表面上影響成像質(zhì)量，這樣設(shè)計，結(jié)構(gòu)更加簡單。

此外，本實施例的紅外熱成像儀3還包括第一殼體31和第一鏡頭30，第一鏡頭30安裝在第一殼體31上，第一殼體31內(nèi)還設(shè)有與控制器連接的加熱模塊8，加熱模塊8為加熱電阻或硅橡膠加熱膜，加熱模塊8設(shè)置在第一殼體31靠近第一鏡頭30的內(nèi)側(cè)壁上。在外界環(huán)境溫度較低時，第一鏡頭30內(nèi)濕熱的空氣遇到冷的鏡頭會在內(nèi)表面起霧，從而影響成像效果，此時檢測人員通過控制器控制加熱模塊8加熱，以使內(nèi)表面的霧氣散去，從而保證成像效果。

進一步的，第一殼體31內(nèi)還設(shè)有第一風扇32，加熱模塊8設(shè)置在第一風扇32的出風口處。如此設(shè)計，加熱后的熱風能夠在第一風扇32的作用下流向鏡頭的內(nèi)表面，從而可以起到快速去霧的效果。

另外，第一殼體31內(nèi)還安裝有實時監(jiān)測第一殼體31內(nèi)溫度和濕度的溫濕度傳感器33，控制器定期獲取溫濕度傳感器33感應到的溫度T0和濕度R0，根據(jù)溫度T0和濕度R0計算露點溫度T1；根據(jù)溫度T0計算第一鏡頭玻璃的表面溫度T2，本發(fā)明采用一種較為簡單的辦法來根據(jù)T0計算T2:預先進行熱測試確定T0和T2之間的溫度差ΔT。作為熱測試的結(jié)果，ΔT被用來進行計算T2是可靠的，即T2＝T0-ΔT，其中ΔT為預設(shè)的固定溫差值，控制器將露點溫度T1和鏡頭表面溫度進行判斷；當T2＞T1時，控制器關(guān)閉加熱模塊8和第一風扇32，當T2＜T1時，控制器開啟加熱模塊8和第一風扇32進行去霧。下一時刻，控制器獲得的溫濕度傳感器33感應的溫度和濕度分別為T0’和R0’,重新計算的露點溫度為T1’，重新計算的第一鏡頭玻璃的表面溫度為T2’。如果此時T2’>T1’，控制器關(guān)閉開啟的加熱模塊8和第一風扇32。如此一來，可實現(xiàn)自動去霧，無需人工控制去霧。

另外，本發(fā)明的巡檢機器人還通過無線網(wǎng)連接有遠程監(jiān)控系統(tǒng)，紅外熱成像儀將獲取圖像傳輸給遠程監(jiān)控系統(tǒng)，遠程監(jiān)控系統(tǒng)包括圖像處理模塊，圖像處理模塊對圖像進行分割、顏色空間變換，并利用超像素分割算法對圖像進行分割，將紅外圖像分割成若干小的區(qū)域，將每個區(qū)域視作一個像素點。計算每個區(qū)域的平均RGB的值，并把區(qū)域內(nèi)的每個像素用該區(qū)域內(nèi)的平均RGB值替代，然后把圖像的顏色空間從RGB轉(zhuǎn)換為HSV(H：色調(diào)，S：飽和度，V：亮度)，提取HSV顏色空間中飽和度信息找到疑似故障區(qū)域。

隨后，由于受環(huán)境因素的影響，通過上述方法查找出來的故障區(qū)域可能存在多個，故需要對每個疑似故障區(qū)域進行進一步計算，方法如下：

1、計算每個疑似故障區(qū)域的面積a；

2、計算每個疑似故障區(qū)域和其最小凸邊形的像素比S；

3、計算每個疑似故障區(qū)域質(zhì)心到圖像中心的距離D；

4、計算每個疑似故障區(qū)域a*S/D的值，得到的最大值的區(qū)域確定為實際故障區(qū)域

由于最大值只有一個，因此故障區(qū)域通常只有一個點，即發(fā)熱最嚴重的點。但現(xiàn)實情況是發(fā)熱點周圍的區(qū)域也可能是受故障點影響的區(qū)域。故通過計算每個區(qū)域的平均灰度值h，與故障區(qū)域的平均灰度h_f，若h>0.8h_f則視為受故障影響區(qū)域。

本發(fā)明的圖像處理模塊可對采集到的紅外圖片進行自動提取、識別、分析，可以減輕勞動前度，減少對技術(shù)人員的依賴；更有利于實現(xiàn)圖像數(shù)字化，便于橫向和縱向統(tǒng)計分析，具有快速、準確、通用和經(jīng)濟的優(yōu)點。

此外，本發(fā)明的攝像機4還包括第二殼體41和第二鏡頭40，第二鏡頭40安裝在第二殼體41上，第二殼體41內(nèi)還設(shè)有與控制器連接的加熱模塊8，加熱模塊8設(shè)置在第二殼體41靠近第二鏡頭40的內(nèi)側(cè)壁上。在外界環(huán)境溫度較低時，第二鏡頭40內(nèi)濕熱的空氣遇到冷的鏡頭會在內(nèi)表面起霧，從而影響成像效果，此時控制器控制加熱模塊8加熱，以使內(nèi)表面的霧氣散去，從而保證成像效果。

進一步的，第二殼體41內(nèi)還設(shè)有第二風扇42，加熱模塊8設(shè)置在第二風扇42的出風口處。如此設(shè)計，加熱后的熱風能夠在第二風扇42的作用下流向鏡頭的內(nèi)表面，從而可以起到快速去霧的效果。在第二殼體41內(nèi)還安裝有實時監(jiān)測第二殼體41內(nèi)溫度和濕度的溫濕度傳感器43，控制器定期獲取溫濕度傳感器43感應到的溫度T0和濕度R0，根據(jù)溫度T0和濕度R0計算露點溫度T1；根據(jù)溫度T0計算第二鏡頭玻璃的表面溫度T2，其中T2＝T0-ΔT，其中ΔT為預設(shè)的固定溫差值；當T2＜T1時，控制器開啟加熱模塊8和第二風扇42，當T2＞T1時，控制器關(guān)閉加熱模塊8和第二風扇42，其具體檢測方法參照紅外熱成像儀3中的檢測方法，在此不再詳述。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，熟悉該本領(lǐng)域的技術(shù)人員應該明白本發(fā)明包括但不限于附圖和上面具體實施方式中描述的內(nèi)容。任何不偏離本發(fā)明的功能和結(jié)構(gòu)原理的修改都將包括在權(quán)利要求書的范圍中。