一種用于智能變電站的線路巡檢的智能小車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及智能小車，具體涉及一種用于智能變電站的線路巡檢的智能小車。
【背景技術(shù)】
[0002]變電站技術(shù)迅猛發(fā)展及自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用，共同促進(jìn)了我國(guó)電網(wǎng)科技的發(fā)展，很多新技術(shù)也在日趨成熟，與國(guó)際接軌，對(duì)信息的處理也在逐漸的實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，自動(dòng)化、數(shù)字化已經(jīng)成為我國(guó)變電站技術(shù)發(fā)展的主流。從發(fā)展的形勢(shì)看，我國(guó)的變電站正在逐漸的朝著智能化發(fā)展。
[0003]目前廣泛采用智能巡檢裝置來(lái)進(jìn)行變電站系統(tǒng)的巡檢工作。這類智能巡檢裝置是一種移動(dòng)裝置，其運(yùn)行受環(huán)境狀態(tài)、動(dòng)力狀態(tài)和應(yīng)用要求等多方面的影響，需要通過(guò)大量的、種類不同的傳感/控制器、執(zhí)行器協(xié)同工作。這里涉及多種信號(hào)采集、處理算法和控制過(guò)程極為復(fù)雜?，F(xiàn)有的巡檢裝置存在著硬件設(shè)備較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制算法較為復(fù)雜。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于智能變電站的線路巡檢的智能小車，該智能小車能夠在設(shè)定軌跡內(nèi)行走，有效避開(kāi)障礙物，有利于對(duì)智能變電站的安全進(jìn)行監(jiān)控。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的具體方案如下:
[0006]一種用于智能變電站的線路巡檢的智能小車，包括:智能小車本體，所述智能小車本體的左右輪分別用直流電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，所述直流電機(jī)與H橋電路相連，所述智能小車本體上還安裝有尋跡模塊、測(cè)距傳感器及溫濕度傳感器，所述溫濕度傳感器、測(cè)距傳感器、尋跡模塊及H橋電路均與控制器相連，所述控制器及H橋電路均與各自的電源模塊相連，控制器還與里程測(cè)量模塊相連，里程測(cè)量模塊采用霍爾傳感器進(jìn)行測(cè)里程。
[0007]為了實(shí)施上述技術(shù)方案，所述控制器還分別與顯示電路和鍵盤電路相連。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)小車的坐標(biāo)不變的90度的轉(zhuǎn)彎，在智能小車本體的尾部安裝有萬(wàn)向輪，當(dāng)小車前進(jìn)時(shí)，左右兩驅(qū)動(dòng)輪與萬(wàn)向輪形成了三點(diǎn)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)使得小車在前進(jìn)時(shí)比較平穩(wěn)，可以避免出現(xiàn)后輪過(guò)低而使左右兩驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)力不夠的情況。為了防止小車重心的偏移，萬(wàn)向輪起支撐作用。
[0009]上述技術(shù)方案中采用直流電機(jī)是因?yàn)橹绷麟姍C(jī)具有優(yōu)良的調(diào)速特性，調(diào)速平滑、方便，調(diào)整范圍廣；過(guò)載能力強(qiáng)，能承受頻繁的沖擊負(fù)載，可以實(shí)現(xiàn)頻繁的無(wú)級(jí)快速啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)；而且直流電機(jī)力矩大，價(jià)格便宜。
[0010]進(jìn)一步的，上述H橋電路采用四個(gè)大功率晶體管組成，四個(gè)大功率晶體管分為兩組，交替導(dǎo)通和截止，用單片機(jī)控制使之工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，進(jìn)而控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行。該控制電路由于四個(gè)大功率晶體管只工作在飽和與截止?fàn)顟B(tài)下，效率較高。
[0011]優(yōu)選的，上述尋跡模塊包括對(duì)稱安裝在智能小車本體的兩端的兩組反射式紅外傳感器，每組的數(shù)量是兩個(gè)。為了檢測(cè)設(shè)定巡檢路線，在車兩端對(duì)稱安裝了兩組反射式紅外傳感器，每組兩個(gè)。反射式紅外傳感器由發(fā)射管發(fā)出紅外光，經(jīng)反射后由接收管接收，當(dāng)反射強(qiáng)時(shí)，接收管接收的紅外光強(qiáng)，傳感器產(chǎn)生低電平，當(dāng)反射弱時(shí)，接收管接收的紅外光弱，傳感器產(chǎn)生高電平。根據(jù)此原理，當(dāng)一組中任意一個(gè)傳感器為高電平時(shí)說(shuō)明小車向另一方向傾斜，控制器檢測(cè)到后，就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行兩個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，控制小車沿巡檢路線運(yùn)動(dòng)。
[0012]更進(jìn)一步的，上述測(cè)距傳感器為紅外測(cè)距傳感器、激光測(cè)距傳感器或超聲波傳感器。紅外測(cè)距傳感器在有效范圍內(nèi)探測(cè)到障礙物時(shí)輸出低電平，否則輸出高電平，根據(jù)其電平高低控制智能小車本體行駛，轉(zhuǎn)彎，有效避開(kāi)障礙物。
[0013]進(jìn)一步的，所述控制器與+5V電源模塊相連，H橋電路與+12V電源模塊相連。
[0014]另外，上述控制器還可以通過(guò)通信模塊與上位機(jī)進(jìn)行通信。
[0015]作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，上述控制器還與聲光報(bào)警電路相連。當(dāng)系統(tǒng)故障或者遇到障礙物時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)報(bào)警，引起工作人員的注意。當(dāng)控制器根據(jù)溫濕度傳感器的數(shù)值檢測(cè)到室內(nèi)的溫濕度不在設(shè)定范圍內(nèi)是，智能小車進(jìn)行報(bào)警。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果:
[0017]本申請(qǐng)所述的智能小車能夠?qū)崿F(xiàn)智能運(yùn)動(dòng)，按照設(shè)定的巡檢路線進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，當(dāng)遇到障礙物或者室內(nèi)溫濕度不滿足設(shè)定要求時(shí)能夠自動(dòng)報(bào)警，本申請(qǐng)的智能小車有利于中控室的安全運(yùn)行，減少了人工的參與，提高了室內(nèi)智能監(jiān)控水平。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1本實(shí)用新型的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路原理圖；
[0019]圖2本實(shí)用新型的尋跡模塊電路原理圖；
[0020]圖3本實(shí)用新型的12V電源模塊電路原理圖；
[0021]圖4本實(shí)用新型的5V電源模塊電路原理圖；
[0022]圖5本實(shí)用新型的霍爾元件接線示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:
[0024]一種用于智能變電站的線路巡檢的智能小車包括單片機(jī)、鍵盤、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、測(cè)距傳感器、尋跡模塊、電源、外部時(shí)鐘及聲光報(bào)警。單片機(jī)通過(guò)檢測(cè)和判斷測(cè)距傳感器與障礙物的距離，控制小車順利避開(kāi)墻壁，完成各項(xiàng)功能。本申請(qǐng)由單片機(jī)8031作為智能小車的控制核心。單片機(jī)采用面向控制的指令系統(tǒng)?？蓪?shí)現(xiàn)各種算法和邏輯控制，編程方便，自由度大。采用8031作為控制器可以滿足本系統(tǒng)的控制要求。
[0025]用單片機(jī)控制達(dá)林頓管使之工作在占空比可調(diào)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，精確調(diào)整電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。這種電路由于工作在管子的飽和截止模式下，效率非常高型電路保證了可以簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和方向的控制；電子開(kāi)關(guān)的速度很快，穩(wěn)定性也極佳，是一種，單片機(jī)產(chǎn)生調(diào)速信號(hào)精確控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，電機(jī)選用帶減速器的直流電機(jī)，采用橡膠皮帶帶動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)。鍵盤顯示模塊實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話。紅外測(cè)距傳感器在有效范圍內(nèi)探測(cè)到障礙物時(shí)輸出低電平，否則輸出高電平，根據(jù)其電平高低控制小車行駛，轉(zhuǎn)彎，有效避開(kāi)障礙物。紅外對(duì)射管對(duì)路面黑線檢測(cè)產(chǎn)生的高電平，控制小車循跡行駛。發(fā)光二極管和語(yǔ)音電路構(gòu)成聲光報(bào)警電路，做出聲光提不。
[0026]本申請(qǐng)的智能車本體左右兩輪分別驅(qū)動(dòng)，后萬(wàn)向輪轉(zhuǎn)向的方案。即左右輪分別用兩個(gè)轉(zhuǎn)速和力矩基本完全相同的直流電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，車體尾部裝一個(gè)萬(wàn)向輪。這樣，當(dāng)兩個(gè)直流電機(jī)轉(zhuǎn)向相反同時(shí)轉(zhuǎn)速相同時(shí)就可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車的原地旋轉(zhuǎn)，由此可以輕松的實(shí)現(xiàn)小車坐標(biāo)不變的90度的轉(zhuǎn)彎。
[0027]當(dāng)小車前進(jìn)時(shí)，左右兩驅(qū)動(dòng)輪與后萬(wàn)向輪形成了三點(diǎn)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)使得小車在前進(jìn)時(shí)比較平穩(wěn)，可以避免出現(xiàn)后輪過(guò)低而使左右兩驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)力不夠的情況。為了防止小車重心的偏移，后萬(wàn)向輪起支撐作用。
[0028]本申請(qǐng)采用直流電機(jī)。直流電機(jī)具有優(yōu)良的調(diào)速特性，調(diào)速平滑、方便，調(diào)整范圍廣；過(guò)載能力強(qiáng)，能承受頻繁的沖擊負(fù)載，可以實(shí)現(xiàn)頻繁的無(wú)級(jí)快速啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)；而且直流電機(jī)力矩大，價(jià)格便宜。
[0029]采用四個(gè)大功率晶體管組成H橋電路，四個(gè)大功率晶體管分為兩組，交替導(dǎo)通和截止，用單片機(jī)控制使之工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，進(jìn)而控制電動(dòng)機(jī)