高速铁路牵引所亭智能巡测系统的制作方法

本实用新型涉及巡测技术领域，尤其涉及一种高速铁路牵引所亭智能巡测系统。

背景技术：

目前牵引所亭执行两班倒的单人值守模式，偏远地区的牵引所半个月才巡测一次。在遇到雷电、台风、暴雨等恶劣天气时，巡视工作只能安排在恶劣天气过后，巡视周期长，不利于设备安全运行。电缆夹层可能具有雨水倒灌等问题，存在安全隐患，而现有巡测模式无法做到实时监测。

牵引所亭室外穿墙套管、高压引线、线夹、主变套管、主变油枕等设备距离地面高，依靠人工感官以及周期性的使用配套的检测仪器执行人工巡测，对设备存在的趋势性的隐患(故障)无法及时发现。值守人员的素质差异性，巡视中对牵引变电所设备进行出现的不同故障状况掌握程度也有差异。不同天气环境以及值守人员的身体因素影响等原因也影响设备的巡视效果。

因此，现有巡视方式存在下面缺点：人员耗费多；巡视周期长；环境监测装置欠缺；值守人员易产生情绪；设备复杂，无法及时发现设备安全隐患等。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高速铁路牵引所亭智能巡测系统，对高速铁路牵引所亭的相关设备进行自主巡测，实现室内室外全覆盖的无人值守化管理，以提高保障设备的正常运行。

为解决上述问题，本实用新型提出一种高速铁路牵引所亭智能巡测系统，包括集控中心平台、若干通信设备及可移动的巡检机器人；所述集控中心平台与巡检机器人通过通信设备实现无线通信；

所述巡检机器人上设有可360度旋转的云台，所述云台上搭载有可见光摄像仪和红外成像仪；所述可见光摄像仪用以拍摄牵引所亭的第一类设备而获得第一类设备状态实时图像，自动调取预设的设备标准状态值进行比对，实时反馈状态比对数据至所述集控中心平台；所述红外成像仪用以对牵引所亭的第二类设备进行红外测温，与预设的设备红外阈值进行比对，实时反馈红外比对数据至所述集控中心平台；

所述集控中心平台接收所述状态比对数据和所述红外比对数据，并在异常时控制报警。

根据本实用新型的一个实施例，还包括微气象模块，安装在牵引所亭室外，用以实时监控室外的气象数据，并将气象数据传输给控制装置；控制装置与通信设备连接而将气象数据传输给所述集控中心平台。

根据本实用新型的一个实施例，所述巡检机器人上还设有拾音装置，用以对牵引所亭的设备噪声进行采集并进行音频分析，在噪声的音频数据超出正常工作音频数据范围时生成故障信号，传输给所述集控中心平台。

根据本实用新型的一个实施例，所述云台上还设置有夜间照明装置，用以对所述可见光摄像仪的摄像在光亮不足情况下进行照明；控制装置内预设夜间照明装置的照明时间点和照明时长，所述夜间照明装置在控制装置控制下8在预设时间段内自动点亮；或者所述夜间照明装置响应于外部开关信号而点亮。

根据本实用新型的一个实施例，所述可见光摄像仪的镜面上还设有雨刷，在控制装置的控制下动作。

根据本实用新型的一个实施例，所述巡检机器人上还设有防撞装置，在所述巡检机器人的前端设置前防撞装置，在所述巡检机器人的后端设置后防撞装置。

根据本实用新型的一个实施例，所述巡检机器人上还设有测距传感器，所述测距传感器包括超声传感器和/或激光传感器，设置在所述巡检机器人的前端和/或后端，用以在移动过程中测距，以实现移动导向。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一类设备包括开关装置、指示灯、表计；所述第二类设备包括刀闸、避雷器、压变设备、电缆及接头。

根据本实用新型的一个实施例，所述集控中心平台监控多个牵引所亭站点，每个站点设备通过专网连接集控中心平台；每个站点设备通过交换机和无线路由设备实现与巡检机器人的无线通信，并通过交换机与客户端连接。

根据本实用新型的一个实施例，所述集控中心平台还连接运维客户端，且在所述集控中心平台与运维客户端之间还设有防火墙设备。

采用上述技术方案后，本实用新型相比现有技术具有以下有益效果：通过在各站点设置可以移动的巡检机器人，在牵引所亭室内外移动巡测，并将巡测得到的数据无线传输给集控中心平台，从而集控中心平台可以远程监控多个站点；

提高工作的安全性，可减轻劳动强度。当遇到雷暴、台风、暴雨、严寒、酷暑、深夜等情况，人员无法顺利实行室外巡视时，可以使用巡检机器人进行全天候的对室外设备进行巡视、对变电所大院内周边环境进行监视，减少人员人身伤害事件发生；

提高设备巡测频次。每次巡视均对设备进行红外测温，比现行规定的每个季度测温一次的频率增加了540倍，牵引变电所每天的4次人工巡视，改由高速铁路牵引所亭智能巡测系统进行6-8次的自主巡视监测，巡视次数增加50％-100％；

实现设备故障事前预防，通过巡测系统每天巡视数据的比对，对趋势性的设备故障提前发现进行预警，减少因设备隐患无法及时发现发展成为重大故障(事故)的事件发生，大数据也为设备更新改造提供参考依据。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的高速铁路牵引所亭智能巡测系统的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例的巡检机器人的立体结构示意图；

图3为本实用新型一实施例的巡检机器人的正面结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

参看图1，高速铁路牵引所亭智能巡测系统，包括集控中心平台、若干通信设备及可移动的巡检机器人。集控中心平台与巡检机器人通过通信设备实现无线通信。集控中心平台可以与各站点设备之间有线连接，巡检机器人需要自由移动进行检测，因而可以用无线通信设备来实现与站点设备的无线通信，再由站点设备将巡检机器人检测得到的数据传输给集控中心平台进行监控。

参看图1-3，巡检机器人上设有可360度旋转的云台4，云台4上搭载有可见光摄像仪11和红外成像仪10，实现可见光摄像仪11和红外热成像仪10的360°巡测。由于云台4为可360度旋转，因而无论设备的位置高或低，都可以实现检测，避免了人工巡检无法顾全距离地面高的设备的问题。实现巡检机器人通信的通信设备可以为自带通信装置，实现数据的无线收发，与各站点进行通信，还可以设置天线2，增强通信性能。

巡检机器人可以根据预设地图进行移动，并通过设置在牵引所亭巡检点处的标定物件来辨别移动的地理位置，按照预先设定的巡测路线对各巡测点进行逐个巡测，覆盖室内室外，在移动过程中进行巡检，通过可见光摄像仪11和红外成像仪10对设备进行检测。巡检机器人的移动可以通过设置轮胎或行走底盘实现。

可见光摄像仪11用以拍摄牵引所亭的第一类设备，而获得第一类设备状态实时图像，在可见光摄像仪11中设置有设备标准状态值，在接收到拍摄到的图像后，可以识别出设备状态，自动调取预设的设备标准状态值进行比对，实时反馈状态比对数据至集控中心平台。图像的识别是较为常规的图像处理技术，在此不做赘述。

第一类设备例如包括开关装置、指示灯、表计等。在拍摄到的设备为开关装置时，通过图像识别开关装置的位置，根据开关装置的具体开位置和关位置进行对比，状态比对数据即为开关装置的开关状态。在拍摄到的设备为指示灯时，通过图像识别指示灯的颜色，与预设的标准颜色进行比对，不同颜色代表设备的不同状态，状态比对数据即为指示灯的相应状态。在拍摄到的设备为表计时，通过图像识别表计的高度值或者指针值，与预设的阈值进行比对，超过该阈值便说明该表计出现了异常，状态比对数据即为表计的相应状态。

红外成像仪10用以对牵引所亭的第二类设备进行红外测温，与预设的设备红外阈值进行比对，实时反馈红外比对数据至集控中心平台。在不同温度下红外光是不同的，红外成像仪10检测设备发出的红外光，当红外光超出预设的设备红外阈值时，说明设备发热，产生了异常。第二类设备例如包括刀闸、避雷器、压变设备、电缆及接头等，但不限于此。

可选的，在巡检机器人上设置报警装置，在红外成像仪10生成的红外比对数据显示设备异常时，也进行本地的报警，报警方式可以是声、光或语音报警。

集控中心平台接收状态比对数据和红外比对数据，根据接收到的数据在异常时控制报警。可选的，集控中心平台还可输出设备的温度曲线、周度或月度故障报表。

高速铁路牵引所亭智能巡测系统可以无人值守，基于无轨化导航技术，利用智能巡测机器人系统，实现铁路牵引所亭无人值守化管理。牵引所运行工作主要针对高压设备、低压设备以及相关辅助设备的状态的巡测，实现整个牵引所亭全方位全覆盖的无人化管理。

实时监测所内各种绝缘子、高压电缆头、避雷器、变压器、所内GIS设备、控制盘、交直流屏等供电设备运行状态以及环境状况；完成变电所室外、室内及上网电缆的红外温度监测，仪表、液位的图像识别，大数据分析及故障告警等任务，及时发现变电所设备存在的故障问题，不仅提高了设备巡测频次，提高了工作人员的安全性，同时降低了设备的故障率，保证了设备的正常运行。

在一个实施例中，高速铁路牵引所亭智能巡测系统还包括微气象模块。微气象模块安装在牵引所亭室外，用以实时监控室外的气象数据，并将气象数据传输给控制装置。控制装置与通信设备连接而将气象数据传输给集控中心平台。微气象模块实时监控室外温湿度、风速及降雨量，集控中心平台显示在界面上，可供维护人员判断，在不同天气情况下控制巡检机器人巡测不同项目，或者过于恶劣时避免派出。

可选的，巡检机器人上还设有拾音装置3，用以对牵引所亭的设备噪声进行采集并进行音频分析，在噪声的音频数据超出正常工作音频数据范围时生成故障信号，传输给集控中心平台。集控中心平台可以根据这些故障信号进行报警，或者生成图表进行分析。

云台4上还可以设置有夜间照明装置8，用以对可见光摄像仪11的摄像在光亮不足情况下进行照明，夜间照明装置8的光照方向与可见光摄像仪11的拍摄方向一致或差不多一致，夜间照明装置8可以设置在可见光摄像仪11的上方，与可见光摄像仪11同步运动。夜间照明装置8可以自动点亮，采用光敏传感器，根据环境亮度产生光亮不足信号，传输给控制装置，控制装置根据光亮不足信号控制夜间照明装置8自动点亮。或者，在控制装置内预设夜间照明装置8的照明时间点和照明时长，形成照明的预设时间段，夜间照明装置8在控制装置控制下，在预设时间段内自动点亮。或者，夜间照明装置8可以人工点亮，夜间照明装置8响应于外部开关信号而点亮。

较佳的，在可见光摄像仪11的镜面上还设有雨刷9，可以在雨天打开雨刷9，刷除镜面上的水、雾气、灰尘等，保持图像拍摄的清晰，防止恶劣天气下的误判，雨刷9可以在控制装置的控制下动作，自动启动或人工启动。

巡检机器人上还可以设有防撞装置。较佳的，在巡检机器人的前端设置前防撞装置7，在巡检机器人的后端设置后防撞装置5。巡检机器人的移动最多的是前进和后退，设置防撞装置可以防止在前进或后退时撞击外物，避免巡检机器人的损坏。防撞装置可以是防撞传感器。

巡检机器人上还可以设有测距传感器。测距传感器包括超声传感器6和/或激光传感器1，设置在巡检机器人的前端和/或后端，用以在移动过程中测距，以实现移动导向。在图2中，在巡检机器人的前端设置超声传感器6，在巡检机器人的后端设置激光传感器1。

参看图1，集控中心平台监控多个牵引所亭站点，每个站点设备通过专网连接集控中心平台；每个站点设备通过交换机和无线路由设备实现与巡检机器人的无线通信，并通过交换机与客户端连接。无线路由设备可以是无线AP/AC，但不限于此。客户端可以访问站点设备，读取巡检机器人上传的数据。

集控中心平台还连接运维客户端，且在集控中心平台与运维客户端之间还设有防火墙设备。运维客户端可以访问集控中心平台，读取各站点设备上传的巡检数据。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。