一种海上风电机组巡检轨道机器人及系统

本发明属于大型风电机组巡检，特别是涉及一种海上风电机组巡检轨道机器人及系统。

背景技术：

1、风力发电目前是我国发电领域的重要组成部分，海上风电机组作为风力发电的未来的主要设备，对它的日常巡检是海上风力发电厂重要的日常工作之一。

2、大型风力电机组一般都位于偏远地区，位置地广人稀，特别对于海上风机组，运行人员为了完成日常巡检要开船几十公里，爬上100多米的海上风电机组平台，入机舱进行巡视检查工作；巡检人员的劳动强度大、工作效率低，并且有的机舱部位人员根本无法进入进行检查，巡检人员作业也存在安全隐患，人工检测的数据也不够准确；此外，在远海、寒冷等地理条件或恶劣天气条件下，巡检人员根本无法完成巡检工作。

3、因此，如何实现海上风电机组的日常巡检，降低巡检人员的劳动强度和安全隐患，提高巡检的质量和效率，已成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明提供一种至少解决上述部分技术问题的海上风电机组巡检轨道机器人及系统，通过轨道机器人对海上风电机组进行巡检，降低了巡检人员的劳动强度，有效提高了巡检的质量和效率，并不受天气影响，实现了海上风电机组的日常巡检。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、第一方面，本发明实施例提供了一种海上风电机组巡检轨道机器人，该轨道机器人包括：吊座、外壳、驱动电机、行走轮、摄像装置、导向装置、运行控制器和供电装置；其中：

4、所述吊座安装于所述外壳的上端，用于将轨道机器人适配吊装于轨道上；

5、所述驱动电机安装在外壳内，并与所述行走轮传动连接，所述行走轮与轨道适配接触，通过所述驱动电机的驱动，所述行走轮带动轨道机器人行走于轨道上；

6、所述摄像装置通过所述导向装置安装于所述外壳的底端，用于获取海上风电机组巡检目标的状态数据；

7、所述运行控制器根据预设巡检任务控制轨道机器人进行自动巡检，并将所述摄像装置获取的状态数据传输于边缘计算设备；

8、当所述运行控制器判断所述巡检目标的状态数据超过预设阈值时，向海上风电机组主控系统发送中断向量指令。

9、进一步地，所述轨道机器人还包括：减速器，所述减速器与所述驱动电机及所述行走轮传动连接，所述减速器用于减小所述驱动电机的转速。

10、进一步地，所述轨道机器人还包括：有机气体泄漏监测装置，所述有机气体泄漏监测装置与所述摄像装置固定连接，安装于所述导向装置上，用于轨道机器人在巡检时，监测海上风电机组机舱内有机气体泄漏的情况。

11、进一步地，所述轨道机器人还包括：照明装置，所述照明装置用于为轨道机器人提供应急照明。

12、进一步地，所述摄像装置为双光谱热成像摄像机。

13、进一步地，所述导向装置为可伸缩旋转的导向柱。

14、进一步地，所述供电装置为可充电电池，由以下任一种构成：三元锂电池、磷酸铁锂电池、镍氢电池和铅酸蓄电池。

15、进一步地，所述减速器为以下任一种：行星齿轮减速机、涡轮蜗杆减速机和rv减速机。

16、进一步地，所述有机气体泄漏监测装置为激光甲烷传感器。

17、第二方面，本发明实施例还提供了一种海上风电机组巡检系统，该系统包括轨道、边缘计算设备、充电装置和上述的轨道机器人，其中：

18、所述轨道为工字型轨道，安装于海上风电机组机舱巡检目标的上方或侧面；

19、所述轨道机器人适配行走于所述轨道上，对海上风电机组进行巡检，获取巡检目标的状态数据，并将所述状态数据传输于所述边缘计算设备；

20、所述边缘计算设备用于对获取的状态数据进行处理，控制海上风电机组主控系统进行故障应急处理；

21、所述充电装置用于为所述轨道机器人的供电装置充电。

22、与现有技术相比，本发明记载的一种海上风电机组巡检轨道机器人及系统，具有如下有益效果：

23、本发明提出的一种海上风电机组巡检轨道机器人及系统，可以替代海上风电场巡检工作人员进行巡检作业，降低了工作人员的劳动强度，提高了安全管理水平；通过轨道机器人巡检，不受天气影响，实现了海上风电机组的日常巡检，并可以提高巡检的质量和效率，有利于提高海上风电机组的可靠性，保证机组的发电效率更高和运行状态更好。

24、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

25、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种海上风电机组巡检轨道机器人，其特征在于，该轨道机器人包括：吊座、外壳、驱动电机、行走轮、摄像装置、导向装置、运行控制器和供电装置；其中：

2.如权利要求1所述的一种海上风电机组巡检轨道机器人，其特征在于，所述轨道机器人还包括：减速器，所述减速器与所述驱动电机及所述行走轮传动连接，所述减速器用于减小所述驱动电机的转速。

3.如权利要求1所述的一种海上风电机组巡检轨道机器人，其特征在于，所述轨道机器人还包括：有机气体泄漏监测装置，所述有机气体泄漏监测装置与所述摄像装置固定连接，安装于所述导向装置上，用于轨道机器人在巡检时，监测海上风电机组机舱内有机气体泄漏的情况。

4.如权利要求1所述的一种海上风电机组巡检轨道机器人，其特征在于，所述轨道机器人还包括：照明装置，所述照明装置用于为轨道机器人提供应急照明。

5.如权利要求1所述的一种海上风电机组巡检轨道机器人，其特征在于，所述摄像装置为双光谱热成像摄像机。

6.如权利要求1所述的一种海上风电机组巡检轨道机器人，其特征在于，所述导向装置为可伸缩旋转的导向柱。

7.如权利要求1所述的一种海上风电机组巡检轨道机器人，其特征在于，所述供电装置为可充电电池，由以下任一种构成：三元锂电池、磷酸铁锂电池、镍氢电池和铅酸蓄电池。

8.如权利要求2所述的一种海上风电机组巡检轨道机器人，其特征在于，所述减速器为以下任一种：行星齿轮减速机、涡轮蜗杆减速机和rv减速机。

9.如权利要求3所述的一种海上风电机组巡检轨道机器人，其特征在于，所述有机气体泄漏监测装置为激光甲烷传感器。

10.一种海上风电机组巡检系统，其特征在于，该系统包括轨道、边缘计算设备、充电装置和上述权利要求1-9任一项所述的轨道机器人，其中：

技术总结
本发明提供了一种海上风电机组巡检轨道机器人及系统，轨道机器人包括：吊座、外壳、驱动电机、行走轮、摄像装置、导向装置、运行控制器和供电装置；其中：吊座安装于外壳的上端将轨道机器人适配吊装于轨道上；通过驱动电机驱动行走轮带动轨道机器人行走于轨道上；摄像装置获取海上风电机组巡检目标的状态数据；运行控制器根据预设巡检任务控制轨道机器人自动巡检，并将获取的状态数据传输于边缘计算设备；当运行控制器判断巡检目标的状态数据超限时，向海上风电机组主控系统发送中断向量指令；通过该巡检系统人对海上风电机组进行巡检，降低了巡检人员的劳动强度，有效提高了巡检的质量和效率，并不受天气影响，实现了海上风电机组的日常巡检。

技术研发人员：邓英,刘中亮
受保护的技术使用者：华北电力大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13