汪文杰++劉輝舟

【摘 要】隨著高壓輸電網(wǎng)絡的不斷擴大以及信息技術的快速發(fā)展，機房環(huán)境的復雜性隨之增加，對機房的巡檢工作也愈加重要。機房動環(huán)巡檢機器人為機房巡檢提供了更加安全、智能、便捷的解決方案，推動了機房巡檢的智能化。本文介紹了一種機房動環(huán)巡監(jiān)機器人的體系結(jié)構，給出了基于該體系結(jié)構的各模塊原理。

【關鍵詞】機器人 動環(huán)巡檢 智能化

1 引言

對機房環(huán)境的巡檢是保證機房安全穩(wěn)定運行的重要舉措，隨著科學技術的不斷進步以及信息通信技術的發(fā)展，機房運行可靠性的重要性隨之增加，機房巡檢工作受到了更多的重視。機房巡檢機器人憑借其可靠、高效、智能等特點，在機房巡檢中發(fā)揮著越來越重要的作用。利用巡檢機器人完成對機房設備的巡檢，以至于連接上機器人的熱點就可以看到機房及其設備的狀態(tài)，具有重要的現(xiàn)實意義。

2 巡監(jiān)機器人的設計與功能

機房環(huán)動巡監(jiān)機器人結(jié)合人工巡檢的經(jīng)驗和要求，以自動尋跡的方式對機房進行巡檢，利用單片機技術結(jié)合多傳感器，攝像頭和無線傳輸技術實現(xiàn)對機房內(nèi)設備的定時監(jiān)測，攝像頭實時采集機房內(nèi)視頻信息和溫濕度信息并發(fā)送至PC端監(jiān)控程序。及時準確地發(fā)現(xiàn)問題和故障，提高工作效率，減少人為的疏漏，為無人值班機房提供了創(chuàng)新型的技術檢測手段。

2.1 機器人系統(tǒng)的設計

研制基于物聯(lián)網(wǎng)技術的機房動環(huán)巡檢機器人，通過機器人自帶溫濕度傳感器實現(xiàn)對機房內(nèi)溫濕度的檢測，通過機器人自帶視頻采集系統(tǒng)實現(xiàn)對機房內(nèi)空調(diào)運行狀況、門禁狀態(tài)、設備電源工作情況、燈具使用情況進行綜合性監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)排除影響機房安全運行的隱患，確保機房安全運行。

2.2 機器人的功能要求

根據(jù)巡監(jiān)機器人的作業(yè)環(huán)境和工作要求，對于功能有以下要求要求：

（1）機器人尋跡前進，確保機器人永遠運行或停在特定的軌跡上。在前進過程中，可以檢測到出現(xiàn)在前面的障礙物并自動挺住，防止機器人撞在障礙物上導致的電機卡死。在完成一圈的檢測之后，機器人可以自動停在充電位置進行充電，當充電時間結(jié)束，機器人再次前進檢測。

（2）保證上下行信號穩(wěn)定通暢，攝像頭視頻可以清晰無卡頓地發(fā)送至PC端監(jiān)控軟件。傳感器采集數(shù)據(jù)并穩(wěn)定發(fā)送至軟件，下位機能根據(jù)上位機的操作調(diào)整拍攝方位和角度、機器人的運行或停止等。

（3）監(jiān)控軟件可以解析下位機傳來的視頻信息和傳感器信息并顯示，可以通過軟件對下位機發(fā)送指令，控制機器人的監(jiān)控角度和運行狀態(tài)。

3 巡檢機器人結(jié)構組成

整個環(huán)動巡監(jiān)的過程可以分為機器人運動、數(shù)據(jù)采集、信息處理反饋三大部分，又可分為以下七個部分：

（1）機器人平臺。系統(tǒng)采用四驅(qū)智能小車作為機器人平臺，平臺包含機器人路徑檢測壁障系統(tǒng)、電機驅(qū)動系統(tǒng)、攝像頭云臺、電源系統(tǒng)。平臺可以根據(jù)預設指令實現(xiàn)自主尋跡或根據(jù)后臺指令遙控行走，平臺預留安裝孔，方便實現(xiàn)對平臺的擴展。

（2）實時視頻監(jiān)視。機器人平臺加裝高清攝像頭，安裝在機器人云臺上。攝像頭采集到的數(shù)據(jù)可以通過WIFI傳輸?shù)胶笈_服務系統(tǒng)。通過視頻監(jiān)視可以實時了解機房內(nèi)設備的信息，確定機房環(huán)境是否正常，是否有人出入。視頻監(jiān)控清晰可靠，直觀的展現(xiàn)了機房監(jiān)控區(qū)域的全貌。

（3）遠程控制。監(jiān)控中心通過客戶端可對所轄機房的機器人安裝的攝像機進行控制，實現(xiàn)遙控云臺的水平、俯仰調(diào)節(jié)，調(diào)整相機拍攝位置。同時客戶端也可以實現(xiàn)對小車平臺的控制，操縱小車實現(xiàn)前進、停止功能。

（4）溫濕度監(jiān)測。機器人平臺加裝溫濕度傳感器，機器人對傳感器每隔兩秒進行一次讀取，然后把當前數(shù)據(jù)通過WIFI無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)發(fā)送到后臺服務系統(tǒng)，展示保存。溫濕度傳感器穩(wěn)定可靠，機器人通過該傳感器可以準確地對機房環(huán)境進行監(jiān)測。

（5）尋跡避障。機器人平臺加裝尋跡避障系統(tǒng)，當機器人工作在自主尋跡工作模式時，機器人能夠按照預先在地面上鋪設好的軌道進行自主巡檢工作。當機器人因人為操縱或者其他原因?qū)е缕x預設軌道靠近障礙物時，能夠自主實現(xiàn)規(guī)避，防止碰撞事故的發(fā)生。

（6）自動充電。機器人平臺加裝自動充電系統(tǒng)，當機器人完成一次巡檢工作后自動停在充電位置。自動充電系統(tǒng)接入外部電源，將根據(jù)當前電池電量實現(xiàn)恒壓/恒流充電，檢測充滿后，充電系統(tǒng)會停止充電。當充電時間用完后，機器人啟動一次新的巡檢。

（7）后臺服務。后臺服務系統(tǒng)主要包含視頻數(shù)據(jù)展示、環(huán)境溫濕度展示、機器人運行控制、攝像頭云臺角度調(diào)節(jié)等。

4 結(jié)語

本文提出了一種基于移動機器人的機房設備智能移動巡檢系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以根據(jù)預先設定的任務完成對機房巡檢工作，減輕了人力負擔，提高了工作可靠性，巡檢機器人在許多行業(yè)中均發(fā)揮了很大的作用。

但是缺點和不足也是存在的，首先對電池頻繁的充放電會加速電池容量的衰減，其次是無線模塊在機房這種電波干擾較大的環(huán)境中穩(wěn)定性還有待進一步提高；另外，運動的流暢度尚需提高，尤其在移動方式上，基本采用的循跡方式，很大程度上限制了機器人的巡檢路徑規(guī)劃。在完成對下位機的硬件完善、無線模塊的更高效穩(wěn)定及逐步向理想型巡監(jiān)機器人靠攏后，可以逐步實現(xiàn)機房環(huán)境及其設備的無人化巡檢，推進機房信息化、智能化進程，提高機房設備運行的安全可靠性。

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