變電站巡檢機(jī)器人智能溫控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了變電站巡檢機(jī)器人智能溫控系統(tǒng)，包括用于全封閉機(jī)器人的殼體及溫度控制模塊，所述溫度控制模塊與加熱與制冷裝置相連，所述溫度控制模塊包括溫度采集模塊，溫度采集模塊與控制器相連，所述控制器還與繼電器相連，繼電器與加熱與制冷裝置；機(jī)器人內(nèi)部安裝多個(gè)溫度傳感器，液晶屏和存儲(chǔ)器，可以通過液晶屏實(shí)時(shí)觀察機(jī)器人內(nèi)部溫度的變化趨勢(shì)，也可以通過存儲(chǔ)器獲取過去一段時(shí)期內(nèi)機(jī)器人內(nèi)部歷史溫度變化趨勢(shì)；安裝有加熱和制冷裝置，可以控制機(jī)器人本體內(nèi)部的溫度，從而是機(jī)器人內(nèi)部溫度始終保持在合適的范圍之內(nèi)。
【專利說明】變電站巡檢機(jī)器人智能溫控系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及變電站巡檢機(jī)器人智能溫控系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前變電站巡檢機(jī)器人已經(jīng)在國(guó)內(nèi)開展大規(guī)模推廣應(yīng)用，并取得了良好的效果，有效地提升了變電站運(yùn)行和管理的智能化水平。但由于受國(guó)內(nèi)地域差異、季節(jié)差異以及晝夜溫度變化影響，機(jī)器人工作環(huán)境溫度差別很大，比如在東北地區(qū)冬季室外溫度可能低于-30°C，而在南方地區(qū)夏季室外溫度可達(dá)40°C，機(jī)器人由于長(zhǎng)時(shí)間室外運(yùn)行，受到太陽(yáng)直射，本體內(nèi)部溫度超過60°C，嚴(yán)重影響機(jī)器人內(nèi)部設(shè)備工作的可靠性，對(duì)巡檢機(jī)器人的大規(guī)模應(yīng)用產(chǎn)生了較強(qiáng)的制約。現(xiàn)有的巡檢機(jī)器人普遍采用在殼體前后兩端設(shè)計(jì)通風(fēng)口，結(jié)合風(fēng)扇抽風(fēng)進(jìn)行散熱的方法。這種散熱方法主要存在以下問題:
[0003](I)由于機(jī)器人內(nèi)部與外界環(huán)境存在熱交換，導(dǎo)致機(jī)器人內(nèi)部溫度受外界環(huán)境溫度影響大；
[0004](2)通風(fēng)口的設(shè)計(jì)方法導(dǎo)致機(jī)器人防水防塵能力下降；
[0005](3)由于機(jī)器人內(nèi)部沒有溫度檢測(cè)手段，導(dǎo)致機(jī)器人內(nèi)部溫度不可知；
[0006](4)由于缺少加熱和降溫手段，導(dǎo)致機(jī)器人內(nèi)部溫度不可控。因而，在較惡劣高低溫環(huán)境下，現(xiàn)有的散熱方法無法使機(jī)器人內(nèi)部保持恒定而且適合的工作溫度，難以滿足變電站巡檢機(jī)器人在寬溫度范圍內(nèi)溫度工作的要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型公開了變電站巡檢機(jī)器人智能溫控系統(tǒng)，該系統(tǒng)對(duì)機(jī)器人進(jìn)行了全密封設(shè)計(jì)，在機(jī)器人內(nèi)部安裝了多個(gè)溫度傳感器，用來監(jiān)測(cè)機(jī)器人內(nèi)部溫度，并通過安裝加熱與制冷裝置實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)器人內(nèi)部溫度的控制，從而保證了機(jī)器人內(nèi)部溫度始終保持在適合的范圍內(nèi)，提高了巡檢機(jī)器人的溫度適應(yīng)能力。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的具體方案如下:
[0009]變電站巡檢機(jī)器人智能溫控系統(tǒng)，包括用于全封閉機(jī)器人的殼體及溫度控制模塊，所述溫度控制模塊與加熱與制冷裝置相連，所述溫度控制模塊包括溫度采集模塊，溫度采集模塊與控制器相連，所述控制器還與繼電器相連，繼電器與加熱與制冷裝置相連。
[0010]所述溫度采集模塊包括多個(gè)安裝在機(jī)器人本體內(nèi)部的溫度傳感器，溫度傳感器依次與信號(hào)放大電路、AD轉(zhuǎn)換電路及控制器相連。
[0011]所述控制器還與信息存儲(chǔ)模塊及液晶顯示模塊相連。
[0012]所述殼體為無通風(fēng)口的全封閉結(jié)構(gòu)，殼體的外層為涂有反光亮漆的熱量反射層，殼體的內(nèi)層以及機(jī)器人底盤的上層均安裝有保溫隔熱層。
[0013]所述加熱與制冷裝置包括散熱片，散熱片的表面上設(shè)置有陶瓷加熱片和半導(dǎo)體制冷片，散熱片上安裝有散熱裝置，散熱片的表面上設(shè)置有用于監(jiān)測(cè)陶瓷加熱片和半導(dǎo)體制冷片的溫度的溫度傳感器。散熱裝置為風(fēng)扇。
[0014]所述繼電器與加熱與制冷裝置的陶瓷加熱片、半導(dǎo)體制冷片及風(fēng)扇相連。
[0015]所述陶瓷加熱片及半導(dǎo)體制冷片均為方形結(jié)構(gòu)。
[0016]殼體采用無通風(fēng)口的全封閉結(jié)構(gòu)，并在殼體的內(nèi)層以及機(jī)器人底盤的上層均安裝有保溫隔熱層，以完全隔絕機(jī)器人內(nèi)部與外部的熱交換，同時(shí)保證良好的防塵能力；在殼體的外層涂有反光亮漆，以反射外部環(huán)境熱量。
[0017]控制器為單片機(jī)，單片機(jī)與溫度采集模塊連接，用于獲取機(jī)器人內(nèi)部的溫度。溫度采集模塊包括溫度傳感器、信號(hào)放大電路、AD轉(zhuǎn)換電路。其中信號(hào)放大電路與溫度傳感器連接，將溫度傳感器的信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，AD轉(zhuǎn)換電路與信號(hào)放大電路連接，將模擬量的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。溫度傳感器安裝在機(jī)器人本體內(nèi)部，可以安裝最多10個(gè)溫度傳感器。
[0018]信息存儲(chǔ)模塊為容量256K的鐵電存儲(chǔ)器，與單片機(jī)連接，用于保存一段時(shí)間內(nèi)的溫度變化曲線。液晶顯示模塊為7寸彩色液晶觸摸屏，與單片機(jī)連接，可以實(shí)時(shí)顯示多個(gè)溫度檢測(cè)點(diǎn)的溫度變化曲線，同時(shí)可以作為輸入設(shè)備對(duì)控制器進(jìn)行參數(shù)配置。繼電器輸出模塊具有24V/10A的驅(qū)動(dòng)能力，與加熱與制冷裝置連接。通過控制繼電器的斷開或閉合，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人內(nèi)部進(jìn)行加熱或者制冷的控制。
[0019]陶瓷加熱片為40mm*40mm的方形結(jié)構(gòu)，輸入電壓為24V，當(dāng)在電源端施加電壓時(shí)，即可對(duì)設(shè)備進(jìn)行加熱。半導(dǎo)體制冷片為40mm*40mm的方形結(jié)構(gòu),輸入電壓為24V,當(dāng)在電源端施加電壓時(shí)，即可對(duì)設(shè)備進(jìn)行制冷。陶瓷加熱片和半導(dǎo)體制冷片通過導(dǎo)熱硅脂粘貼在散熱片表面，通過散熱片把陶瓷加熱片或半導(dǎo)體制冷片產(chǎn)生的熱量散發(fā)出來。風(fēng)扇安裝在散熱片上，通過控制風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度可以控制熱量散發(fā)的效率，加快機(jī)器人內(nèi)部加熱或者降溫的速度。溫度傳感器通過導(dǎo)熱硅脂粘貼在散熱片表面，通過溫度傳感器監(jiān)測(cè)陶瓷加熱片和半導(dǎo)體制冷片的溫度，從而對(duì)加熱或者制冷過程進(jìn)行控制。
[0020]本實(shí)用新型的有益效果:
[0021]1、機(jī)器人殼體采用全密封結(jié)構(gòu)，并且在殼體內(nèi)側(cè)安裝了保溫材料，杜絕了外部環(huán)境溫度對(duì)機(jī)器人內(nèi)部的影響，同時(shí)提高了機(jī)器人的防水防塵能力；
[0022]2、機(jī)器人內(nèi)部安裝多個(gè)溫度傳感器，液晶屏和存儲(chǔ)器，可以通過液晶屏實(shí)時(shí)觀察機(jī)器人內(nèi)部溫度的變化趨勢(shì)，也可以通過存儲(chǔ)器獲取過去一段時(shí)期內(nèi)機(jī)器人內(nèi)部歷史溫度變化趨勢(shì)；
[0023]3、安裝有加熱和制冷裝置，可以控制機(jī)器人本體內(nèi)部的溫度，從而是機(jī)器人內(nèi)部溫度始終保持在合適的范圍之內(nèi)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1殼體密封及保溫結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2溫度控制系統(tǒng)機(jī)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3小空間加熱與制冷裝置示意圖；
[0027]其中，1.熱量反射層，2.殼體，3.保溫隔熱層，4.溫度控制模塊，5.加熱與制冷裝置，6、陶瓷加熱片，7.風(fēng)扇，8.繼電器輸出模塊，9.半導(dǎo)體制冷片，10.液晶觸摸屏，11.單片機(jī)，12.信息存儲(chǔ)模塊，13.AD采樣電路，14.信號(hào)放大電路，15.溫度傳感器，16.導(dǎo)熱硅脂，17.散熱片?！揪唧w實(shí)施方式】:
[0028]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0029]如圖1所不,一種全封閉機(jī)器人殼體。該殼體米用全封閉結(jié)構(gòu)，并在機(jī)器人內(nèi)部安裝有保溫隔熱材料，以完全隔絕機(jī)器人內(nèi)部與外部的熱交換，同時(shí)保證良好的防塵能力；在殼體的外側(cè)涂有反光亮漆作為為熱量反射層1，以反射外部環(huán)境熱量。整個(gè)殼體2無通風(fēng)口，保證了良好的防塵效果。其中殼體2使用ABS樹脂材料，是一種強(qiáng)度高、韌性好、易于加工成型的熱塑型高分子材料，具有強(qiáng)度高、耐腐蝕、耐高溫等特點(diǎn)。殼體2的外表面涂有反光亮漆，可以有效阻礙外部熱量進(jìn)入殼體2內(nèi)部。殼體2內(nèi)側(cè)以及機(jī)器人底盤的上層均安裝有厚度為10_的保溫隔熱棉作為保溫隔熱層3，完全阻止外部環(huán)境熱量與機(jī)器人內(nèi)部空間的熱交換。
[0030]如圖2所示，溫度控制模塊4，它包括單片機(jī)11和溫度傳感器15，通過溫度傳感器15采集機(jī)器人內(nèi)部的溫度信息，經(jīng)過信號(hào)放大電路14和AD轉(zhuǎn)換電路13與單片機(jī)11連接，從而獲取機(jī)器人殼體內(nèi)部的問題。它還包括繼電器輸出模塊8,繼電器輸出模塊8的開關(guān)觸點(diǎn)與陶瓷加熱片6、風(fēng)扇7和半導(dǎo)體制冷片9連接，單片機(jī)11與繼電器輸出模塊8連接，通過控制繼電器輸出模塊8的斷開或閉合，從而控制陶瓷加熱片6、風(fēng)扇7或者半導(dǎo)體制冷片9工作。它還包括信息存儲(chǔ)模塊12，所述信息存儲(chǔ)模塊12為容量256K的鐵電存儲(chǔ)器，與單片機(jī)11連接，可以用于存儲(chǔ)一段時(shí)間內(nèi)的溫度變化曲線，用于后期的數(shù)據(jù)分析。它還包括液晶觸摸屏10，所述液晶觸摸屏10為7寸彩色液晶觸摸屏，與單片機(jī)11連接，可以實(shí)時(shí)顯示多個(gè)溫度檢測(cè)點(diǎn)的溫度變化曲線，方便對(duì)機(jī)器人的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行觀測(cè)，同時(shí)可以作為輸入設(shè)備對(duì)控制器各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行配置。
[0031]如圖3所示，加熱和制冷裝置5，它包括陶瓷加熱片6、半導(dǎo)體制冷片9、導(dǎo)熱硅脂16、散熱片17、風(fēng)扇7和溫度傳感器15。其中，陶瓷加熱片6為40mm*40mm的方形結(jié)構(gòu),輸入電壓為24V,當(dāng)在電源端施加電壓時(shí)，即可對(duì)設(shè)備進(jìn)行加熱。半導(dǎo)體制冷片9也是40mm*40mm的方形結(jié)構(gòu)，輸入電壓為24V，當(dāng)在電源端施加電壓時(shí)，即可對(duì)設(shè)備進(jìn)行制冷。陶瓷加熱片6和半導(dǎo)體制冷片9通過導(dǎo)熱硅脂16安裝在散熱片17表面，當(dāng)進(jìn)行加熱或制冷時(shí)，散熱片17可以加快熱量的散發(fā)。風(fēng)扇7安裝在散熱片17上，通過控制風(fēng)扇7的旋轉(zhuǎn)速度可以控制熱量散發(fā)的效率，從而加快機(jī)器人內(nèi)部加熱或者降溫的速度。溫度傳感器15安裝在散熱片的表面，通過溫度傳感器15監(jiān)測(cè)陶瓷加熱片6和半導(dǎo)體制冷片9的溫度，從而對(duì)加熱或者制冷過程進(jìn)行控制，同時(shí)防止溫度過高或過低對(duì)設(shè)備造成損壞。
【權(quán)利要求】
1.變電站巡檢機(jī)器人智能溫控系統(tǒng)，其特征是，包括:用于全封閉機(jī)器人的殼體及溫度控制模塊，所述溫度控制模塊與加熱與制冷裝置相連，所述溫度控制模塊包括溫度采集模塊，溫度采集模塊與控制器相連，所述控制器還與繼電器相連，繼電器與加熱與制冷裝置相連； 所述加熱與制冷裝置包括散熱片，散熱片的表面上設(shè)置有陶瓷加熱片和半導(dǎo)體制冷片，散熱片上安裝有散熱裝置，散熱片的表面上設(shè)置有用于監(jiān)測(cè)陶瓷加熱片和半導(dǎo)體制冷片的溫度的溫度傳感器。
2.如權(quán)利要求1所述的變電站巡檢機(jī)器人智能溫控系統(tǒng)，其特征是，所述溫度采集模塊包括多個(gè)安裝在機(jī)器人本體內(nèi)部的溫度傳感器，溫度傳感器依次與信號(hào)放大電路、AD轉(zhuǎn)換電路及控制器相連。
3.如權(quán)利要求1所述的變電站巡檢機(jī)器人智能溫控系統(tǒng)，其特征是，所述控制器還與信息存儲(chǔ)模塊及液晶顯示模塊相連。
4.如權(quán)利要求1所述的變電站巡檢機(jī)器人智能溫控系統(tǒng)，其特征是，所述殼體為無通風(fēng)口的全封閉結(jié)構(gòu)，殼體的外層為涂有反光亮漆的熱量反射層，殼體的內(nèi)層以及機(jī)器人底盤的上層均安裝有保溫隔熱層。
5.如權(quán)利要求1所述的變電站巡檢機(jī)器人智能溫控系統(tǒng)，其特征是，所述繼電器與加熱與制冷裝置的陶瓷加熱片、半導(dǎo)體制冷片及風(fēng)扇相連。
6.如權(quán)利要求1或5所述的變電站巡檢機(jī)器人智能溫控系統(tǒng)，其特征是，所述陶瓷加熱片及半導(dǎo)體制冷片均為方形結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】G05D23/19GK204044643SQ201420517689
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月10日
【發(fā)明者】欒貽青, 慕世友, 任杰, 傅孟潮, 李勇, 王海鵬, 肖鵬, 郝永鑫, 李麗 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院, 山東魯能智能技術(shù)有限公司