專利名稱:巡線機器人用傳感裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及一種巡線機器人用的傳感器,屬于電力線路探測領(lǐng)域。
背景技術(shù):
采用高壓 / 超高壓 / 特高壓(high - voltage / extrahigh - voltage /ultra high - voltage,縮寫為HV /EHV /UHV)架空電力線是長距離輸配電的主要方式。電力線 及桿塔附件長期暴露在野外,因受到持續(xù)的機械張力、材料老化的影響而產(chǎn)生斷股、磨損、 腐蝕等損傷,如不及時修復更換,原本微小的破損和缺陷就可能擴大,最終導致嚴重事 故,造成大面積的停電和巨大的經(jīng)濟損失。因此輸電線路巡檢是保證電力系統(tǒng)安全運行的 一項基礎工作,目的就在于掌握線路運行狀況及其周圍環(huán)境的變化、發(fā)現(xiàn)線路設備的缺陷 及線路安全的隱患。電力公司要定期對線路設備巡檢,及時發(fā)現(xiàn)早期損傷和缺陷并加以評 估,然后根據(jù)缺陷的輕重緩急,以合理的費用和正確的優(yōu)先順序,安排必要的維護和修 復,從而保證電力設施工作壽命最大化,確保供電可靠性和電網(wǎng)運行安全。另一方面,高 壓/超高壓/特高壓線路往往需要穿越各種復雜的地理環(huán)境,如經(jīng)過大面積大型水庫、湖 泊和崇山峻嶺等,這些都給電力輸電線路的巡檢帶來極大困難。傳統(tǒng)的電力輸電線路的巡檢主要采用兩種方法,即地面人工目測法和直升飛機 航測法。前者的巡檢精度低,勞動強度大,且存在巡檢盲區(qū);后者則存在飛行安全隱患且 巡線費用昂貴。隨著機器人技術(shù)的發(fā)展,巡線機器人可以克服上述技術(shù)手段的各種缺陷,因此, 巡線機器人已成為特種機器人領(lǐng)域的一個研究熱點。巡線機器人總體上可分為機械部分、 傳感器部分和控制部分,由于電力線路上存在防震錘、耐張線夾、懸垂線夾、跳線和轉(zhuǎn)彎等 多種障礙,要求巡線機器人能及時探測并靈活跨越,而現(xiàn)有的巡線傳感器尚達不到要求。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種識別效果好、抗干擾能力強的巡線 機器人用傳感裝置。一種巡線機器人用傳感裝置,包括灰度傳感器,由用于發(fā)射信號的高亮發(fā)射管和用于接收信號的灰度接收管組成;電壓比較電路,用于將接收信號與發(fā)射信號進行比較,且當比較值超出閾值時輸 出一個有效信號;微處理器,用于對灰度接收管的接收信號進行A/D轉(zhuǎn)換,進而輸出數(shù)字灰度信號; 所述灰度傳感器分別連接電壓比較電路和微處理器,所述灰度傳感器和電壓比較 電路構(gòu)成一路灰度檢測單元。優(yōu)選地,所述的灰度檢測單元為二路以上。優(yōu)選地,所述的灰度檢測單元共八路。[0014]優(yōu)選地,其還包括防碰撞開關(guān)電路。再優(yōu)選地,所述的防碰撞開關(guān)電路由兩個輕觸開關(guān)并聯(lián)而成,該并聯(lián)電路與接入 電壓之間設有上拉電阻。上拉電阻是為了確保防碰撞開關(guān)在碰撞時狀態(tài)確定。優(yōu)選地,所述的電壓比較電路包括集成電壓比較器和電位器,集成電壓比較器分 別與電位器和灰度接收管連接。再優(yōu)選地,所述的集成電壓比較器采用LM339芯片,該芯片的輸出引腳連接5. IK 的上拉電阻。本實用新型的巡線機器人用傳感裝置設有一路以上的灰度檢測單元,識別障礙效 果好,高亮白光管抗干擾能力強,靈敏度可以單獨調(diào)節(jié)以適應不同的工程場合,該傳感裝置 同時還具有防碰撞開關(guān)電路,可應用于機器人/小車等防碰撞檢測的領(lǐng)域。
圖1是本實用新型的原理框圖。圖2是本實用新型的工作流程圖。圖3是本實用新型集成電壓比較器的電路圖。圖4是本實用新型上拉電阻的電路圖。圖5是本實用新型一路灰度檢測單元的電路圖。圖6是本實用新型防碰撞開關(guān)電路的電路圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明,但本實用新型的保護范圍并 不限于此。參照圖1,一種巡線機器人用傳感裝置,包括灰度傳感器,由用于發(fā)射信號的高 亮發(fā)射管和用于接收信號的灰度接收管組成;電壓比較電路,用于將接收信號與發(fā)射信號 進行比較,且當比較值超出閾值時輸出一個有效信號;微處理器,用于對灰度接收管的接收 信號進行A/D轉(zhuǎn)換,進而輸出數(shù)字灰度信號;所述灰度傳感器分別連接電壓比較電路和微 處理器。參照圖6,所述傳感裝置還包括一個防碰撞開關(guān)電路,所述的防碰撞開關(guān)電路由 兩個輕觸開關(guān)H1、H2并聯(lián)而成,該并聯(lián)電路與接入電壓之間設有5. IK的上拉電阻R33 ;參照圖5,所述灰度傳感器和電壓比較電路構(gòu)成一路灰度檢測單元。所述的灰度 檢測單元共八路。圖5中,Tl為高亮發(fā)射管,Dl為灰度接收管。為了降低功耗和有效保護 傳感器,傳感器的限流電阻R9、R17均采用IK的電阻。需要注意的是,灰度傳感器的接收頭 Dl是工作在反向狀態(tài)的,即Dl管子的負極應焊接在電源VCC處。所述的電壓比較電路包括集成電壓比較器和電位器,集成電壓比較器分別與電位 器和灰度接收管連接。參照圖3和圖4,所述的集成電壓比較器采用LM339芯片,該芯片的 輸出引腳連接5. IK的上拉電阻。參照圖2,本實用新型的工作流程是防碰撞開關(guān)檢測到碰撞后,則I/O輸出一個 有效信號,反之則輸出一個無效信號;高亮發(fā)射管發(fā)射信號后,被灰度接收管接收信號,再 進行信號比較,當差值達到閾值時,則I/O輸出一個有效信號,反之則輸出一個無效信號;接收到的信號經(jīng)微處理器進行模數(shù)轉(zhuǎn)換,經(jīng)串口輸出數(shù)字灰度值給外部主機。
權(quán)利要求1.一種巡線機器人用傳感裝置,其特征在于包括灰度傳感器,由用于發(fā)射信號的高亮發(fā)射管和用于接收信號的灰度接收管組成;電壓比較電路,用于將接收信號與發(fā)射信號進行比較,且當比較值超出閾值時輸出一 個有效信號;微處理器,用于對灰度接收管的接收信號進行A/D轉(zhuǎn)換,進而輸出數(shù)字灰度信號;所述灰度傳感器分別連接電壓比較電路和微處理器,所述灰度傳感器和電壓比較電路 構(gòu)成一路灰度檢測單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巡線機器人用傳感裝置,其特征在于所述的灰度檢測單元為 二路以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巡線機器人用傳感裝置,其特征在于所述的灰度檢測單元共 八路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1一 3之一所述的巡線機器人用傳感裝置,其特征在于其還包括防碰 撞開關(guān)電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的巡線機器人用傳感裝置,其特征在于所述的防碰撞開關(guān)電路 由兩個輕觸開關(guān)并聯(lián)而成,該并聯(lián)電路與接入電壓之間設有上拉電阻。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巡線機器人用傳感裝置,其特征在于所述的電壓比較電路包 括集成電壓比較器和電位器,集成電壓比較器分別與電位器和灰度接收管連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的巡線機器人用傳感裝置,其特征在于所述的集成電壓比較器 采用LM339芯片,該芯片的輸出引腳連接5. IK的上拉電阻。
專利摘要本實用新型涉及一種巡線機器人用的傳感器,包括灰度傳感器,由用于發(fā)射信號的高亮發(fā)射管和用于接收信號的灰度接收管組成;電壓比較電路,用于將接收信號與發(fā)射信號進行比較,且當比較值超出閾值時輸出一個有效信號;微處理器,用于對灰度接收管的接收信號進行A/D轉(zhuǎn)換,進而輸出數(shù)字灰度信號;所述灰度傳感器分別連接電壓比較電路和微處理器,所述灰度傳感器和電壓比較電路構(gòu)成一路灰度檢測單元。本實用新型的巡線機器人用傳感裝置設有一路以上的灰度檢測單元,識別障礙效果好,高亮白光管抗干擾能力強,靈敏度可以單獨調(diào)節(jié)以適應不同的工程場合,該傳感裝置同時還具有防碰撞開關(guān)電路,可應用于機器人/小車等防碰撞檢測的領(lǐng)域。
文檔編號H02G1/02GK201903661SQ20102067606
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月23日
發(fā)明者李瀟波, 楊光明 申請人:杭州易佩通科技有限公司, 杭州瓦瑞科技有限公司