一種基于軌道機器人的智慧管網(wǎng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于管網(wǎng)市政管理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于軌道機器人的智慧管網(wǎng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]市地下管道綜合管廊，又被為“共同溝”，是指將設(shè)置在地面、地下或架空的各類公用類管線集中容納于一體，并留有供檢修人員行走通道的隧道結(jié)構(gòu)。即在城市地下建造一個隧道空間，將市政、電力、通訊、燃氣、給排水等各種管線集于一體，設(shè)有專門的檢修口、吊裝口和監(jiān)測系統(tǒng)，實施統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)和管理，徹底改變以往各個管道各自建設(shè)、各自管理的零亂局面。各管線需要開通時，只需通知有關(guān)負責部門，接通接口即可，既便于修理，又節(jié)省了國家的資源。
[0003]目前綜合管廊的巡檢靠人來完成，通過工人進入綜合管廊，沿著綜合管廊步行，采用目測的方式對綜合管廊進行巡檢。采用這種巡檢方式有以下缺點:一、人為巡檢檢測質(zhì)量依賴于工人經(jīng)驗以及責任心、細心程度;二、隨著人力成本提升，這種重復性枯燥的工作很難招人;三、人很難檢測出危險氣體超標，局部過熱等安全隱患；四、一旦發(fā)生事故，人很難第一時間到達現(xiàn)場，即使第一時間到達事故現(xiàn)場，也會冒著巨大的生命危險。
[0004]用機器人代替人進行巡視，則可以避免很多人工巡檢過程中的難題，且能隨時調(diào)配機器人到達指定位置，可以在未知是否有險情的情況下進行檢測和巡視，因此采用機器人進入綜合管廓進行巡檢會慢慢替代人的巡檢。
[0005]對于綜合管廊艙室內(nèi)的安全監(jiān)控，目前采用定點安置攝像頭，在特定位置安裝各種傳感器的方式。這種方式存在以下缺點:一、如果攝像頭位置間距較小，則安裝成本高，如果過遠，則存在過多的監(jiān)控盲區(qū)和死角;二、由于綜合管廊內(nèi)部被防火門分隔成相對獨立的艙室，防火門平常是常閉狀態(tài)，每個艙室都需要安裝整套傳感器，成本較高。
[0006]目前，現(xiàn)有的智慧化管網(wǎng)平臺需要安裝大量的傳感器來采集信息，傳感器的安裝和維護是一個費時費力的工程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種維護簡單、維護成本低且檢測范圍廣的基于軌道機器人的智慧管網(wǎng)系統(tǒng)。
[0008]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種基于軌道機器人的智慧管網(wǎng)系統(tǒng)，包括穿梭軌道、移動機器人、機器人塢站和控制及數(shù)據(jù)交互平臺；
[0009]所述穿梭軌道固設(shè)于綜合管廊的艙室中，沿著綜合管廊的軸線方向鋪設(shè)，且穿越綜合管廊中的防火門，由多段穿梭軌道單元順序拼接而成；
[0010]所述移動機器人可運動地固設(shè)于所述穿梭軌道上，用于巡檢所述綜合管廊內(nèi)的狀況及修復綜合管廊內(nèi)部出現(xiàn)的故障；
[0011]所述機器人塢站置于綜合管廊的艙室中或者艙室外的出口處，用于向所述移動機器人充電，裝配作業(yè)組建，并作為通訊中繼站聯(lián)通所述控制及數(shù)據(jù)交換平臺和所述移動機器人之間的通訊;所述控制及數(shù)據(jù)交互平臺分別與所述移動機器人、所述機器人塢站通過無線或有線網(wǎng)絡(luò)相連接，用于將接收到的數(shù)據(jù)進行分析、存儲，并對接收到的數(shù)據(jù)和分析出來的結(jié)果提供查詢和進行顯示，且向所述移動機器人發(fā)送執(zhí)行任務的指令數(shù)據(jù)。
[0012]進一步地，所述移動機器人內(nèi)置有高清攝像頭、定位傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器和含氧量傳感器。
[0013]進一步地，所述移動機器人具有機械手臂，所述機械手臂用于執(zhí)行修復綜合管廊內(nèi)部出現(xiàn)的故障。
[0014]進一步地，所述移動機器人包括一節(jié)或多節(jié)能在所述穿梭軌道上運行的車體單元，所述移動機器人由多節(jié)車體單元組成時，相鄰兩車體單元之間串聯(lián)連接且各節(jié)車體單元可拆卸。
[0015]進一步地，所述控制及數(shù)據(jù)交互平臺包括監(jiān)視設(shè)備、存儲設(shè)備和操控設(shè)備；
[0016]所述監(jiān)視設(shè)備用于實時顯示移動機器人的工作狀態(tài)、綜合管廊內(nèi)的視頻圖像以及所述移動機器人采集到的數(shù)據(jù)；
[0017]所述存儲設(shè)備用于存儲所述移動機器人采集到的數(shù)據(jù)，并通過互聯(lián)網(wǎng)與其它管理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)互聯(lián)；
[0018]所述操控設(shè)備對所述移動機器人進行調(diào)度、控制所述移動機器人執(zhí)行任務。
[0019]進一步地，所述穿梭軌道安裝于綜合管廊艙室內(nèi)壁的中上部位或頂端部位。
[0020]進一步地，所述機器人塢站包括通訊裝置和充電裝置;所述通訊裝置作為通訊中繼站聯(lián)通所述控制及數(shù)據(jù)交換平臺和所述移動機器人之間的通訊；
[0021]所述充電裝置用于向停泊在所述機器人塢站內(nèi)穿梭軌道上的移動機器人充電。
[0022]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于:所述的基于軌道機器人的智慧管網(wǎng)系統(tǒng)將穿梭軌道布設(shè)在綜合管廊內(nèi)部，使移動機器人在穿梭軌道上運行并對綜合管廊內(nèi)的狀況進行巡檢及修復，同時能實時接收執(zhí)行任務的指令數(shù)據(jù)和將巡檢數(shù)據(jù)及時發(fā)送到控制及數(shù)據(jù)交互平臺。采用移動機器人沿穿梭軌道進行巡檢，軌道一旦鋪設(shè)完成，需要維護的工程量很小;而移動機器人可以在綜合管廊中的檢修倉或者出口卸下進行檢修和維護，非常方便，成本很低。該智慧管網(wǎng)系統(tǒng)維護簡單、運營成本低，檢測范圍廣，且能代替人工進行安全巡檢。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明基于軌道機器人的智慧管網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是本發(fā)明基于軌道機器人的智慧管網(wǎng)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)、信號流向的示意圖。
【具體實施方式】
[0025]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0026]本發(fā)明的基于軌道機器人的智慧管網(wǎng)系統(tǒng)通過在綜合管廊中安裝穿梭軌道，并配備在穿梭軌道上運行的移動機器人，該移動機器人既能代替人完成巡檢任務，又能實現(xiàn)很多人不能完成的任務，而且相對于在綜合管廊內(nèi)定點部署各種傳感器更可靠更經(jīng)濟。又由于穿梭軌道的設(shè)計壽命可以和綜合管廊的使用壽命相同，而移動機器人攜帶的傳感器可以很方便地更換和檢修，因此檢修和維護成本低。
[0027]智慧管網(wǎng)指:內(nèi)部安裝軌道的管道、井、人孔等，利用軌道行走的載具、安裝在管道內(nèi)的傳感器(含管壁中)、停泊站、通訊裝置、供電裝置、數(shù)據(jù)采集裝置、智慧管網(wǎng)數(shù)據(jù)采集分析管理軟件、智慧管網(wǎng)監(jiān)控軟件、計算機組成的具有現(xiàn)場信息采集、巡檢、修復功能的人工智能系統(tǒng)。該智慧管網(wǎng)數(shù)據(jù)采集分析管理軟件通過通訊裝置采集上述傳感器數(shù)據(jù)，對傳感器數(shù)據(jù)進行綜合分析、存儲、查詢，輸出傳感器數(shù)據(jù)、資產(chǎn)數(shù)據(jù)和規(guī)劃數(shù)據(jù)等。
[0028]結(jié)合圖1和圖2所示，為本發(fā)明一較佳的實施例，一種基于軌道機器人的智慧管網(wǎng)系統(tǒng)，包括穿梭軌道10、移動機器人20、機器人塢站30和控制及數(shù)據(jù)交互平臺40。穿梭軌道10固設(shè)于綜合管廊50的艙室中，沿著綜合管廊50的軸線方向鋪設(shè)，且穿越綜合管廊50中的防火門70，與綜合管廊50的長度一致，由多段穿梭軌道單元順序拼接而成。綜合管廊50為設(shè)置在地面60下方供各類公用管線集中容納，并留有供檢修人員行走通道的隧道結(jié)構(gòu)。艙室為由防火門70將綜合管廊50的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分割成的用于敷設(shè)管線的封閉空間，防火門常態(tài)下為常閉狀態(tài)。移動機器人20可運動地固設(shè)于穿梭軌道10上，用于巡檢綜合管廊50內(nèi)的狀況及修復綜合管廊50內(nèi)部出現(xiàn)的故障。機器人塢站30置于綜合管廊50的艙室中或者艙室外的出口處，用于向移動機器人20充電、裝配作業(yè)組建、并作為通訊中繼站聯(lián)通控制及數(shù)據(jù)交換平臺40和移動機器人20之間的通訊?？刂萍皵?shù)據(jù)交互平臺40分別與移動機器人20、機器人塢站30通過無線或有線網(wǎng)絡(luò)相連接，用于將接收到的數(shù)據(jù)進行分析、存儲，并對接收到的數(shù)據(jù)和分析出來的結(jié)果提供查詢和進行顯示，且向移動機器人20發(fā)送執(zhí)行任務的指令數(shù)據(jù)。
[0029]基于軌道機器人的智慧管網(wǎng)系統(tǒng)還包括無線傳感網(wǎng)絡(luò)，無線傳感網(wǎng)絡(luò)置于綜合管廊50內(nèi)部，用于將移動機器人20巡檢到的巡檢數(shù)據(jù)輸出給控制及數(shù)據(jù)交互平臺40。
[0030]移動機器人20鑲嵌在穿梭軌道10上運行，其內(nèi)置有高清攝像頭、定位傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器以及含氧量傳感器。高清攝像頭將移動機器人20巡檢過程中綜合管廊50的狀況進行實時拍攝。定位傳感器用于獲得移動機器人20在穿梭軌道10中移動的位置信息，能及時了解移動機器人20移動了多少距離、離出發(fā)點有多遠等。溫度傳感器用于檢測綜合管廊50內(nèi)的空氣溫度。濕度傳感器用于檢測綜合管廊50內(nèi)的空氣濕度。含氧量傳感器用于檢測綜合管廊50內(nèi)氧氣的含量。移動機器人20上也可以根據(jù)執(zhí)行作業(yè)的需要配備有害氣體檢測傳感器和/或滅火器。有害氣體檢測傳感器檢測綜合管廊50內(nèi)的有害氣體濃度。滅火器能對綜合管廊50發(fā)生的火災進行應急滅火，當?shù)叵码娋W(wǎng)由于短路等發(fā)生火災，移動機器人20可以移動到火源位置并通過自帶的滅火器執(zhí)行滅火、冷卻等作業(yè)。通過綜合管廊50內(nèi)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)把拍攝到的高清視頻、移動機器人的自身狀態(tài)信息，移動機器人上傳感器采集的數(shù)據(jù)實時上傳給控制及數(shù)據(jù)交互平臺40。
[0031]根據(jù)執(zhí)行任務的需要，移動機器人20還可以配置紅外攝像儀、RFID(Rad1Frequency Identificat1n，又稱無線射頻識別)讀寫器、聽漏儀、煙霧傳感器、距離傳感器、激光掃描儀等。紅外攝像儀用于對綜合管廊50內(nèi)的電纜進行掃描，檢測是否存在局部過熱。對由于老鼠咬破電線使電阻變小、漏電等局部過熱都能實時檢測出來。