張煜 張濤 張律 馬濤

摘 要：為了進(jìn)一步建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，優(yōu)化電力營商環(huán)境，確保物資儲配及時、準(zhǔn)確，需要全面開展業(yè)擴(kuò)定額儲備和電商化實(shí)體入庫工作，入庫金額大。隨著大量物資入庫存放，單位面積庫存大大增多，致使現(xiàn)有的監(jiān)控存在較多盲區(qū)，紅外探測信號被阻擋，無法第一時間發(fā)現(xiàn)并消除安全隱患，倉庫安防管理工作面臨挑戰(zhàn)。本文涉及倉儲安防技術(shù)領(lǐng)域，具體研究了一種電力倉儲多功能安防探測機(jī)器人、工作方法及系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：電力倉儲 多功能安防探測 機(jī)器人

引 言

現(xiàn)有的巡檢機(jī)器人攜帶紅外探測儀、可見光CCD等有關(guān)的電站設(shè)備檢測裝置，以自主和遙控的方式，代替人對室外高壓設(shè)備進(jìn)行巡測，以便及時發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備的內(nèi)部熱缺陷、外部機(jī)械或電器問題如物損傷、發(fā)熱、漏油等等，給運(yùn)行人員提供診斷電力設(shè)備運(yùn)行中的事故隱患和故障先兆的有關(guān)數(shù)據(jù)。

一、現(xiàn)有倉儲安防巡視存在的問題

現(xiàn)有巡檢機(jī)器人費(fèi)用高昂，且為變電站研發(fā)，并不完全適用于解決倉儲現(xiàn)有問題。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的大力推廣，大多企業(yè)對倉儲管理提出了更高的要求，在安全的極端重要性前提下，如何提高倉儲巡視效率，消除安防監(jiān)控缺陷，仍是待解決的技術(shù)問題?，F(xiàn)有對倉儲安防巡視方式是通過人工定期巡視的方式，該方式存在以下問題：一是因巡視頻次高，人工巡視成本高昂;二是因庫區(qū)面積大，死角較多，部分死角人工難以探測，人工巡視難度大;三是人工巡視記錄難以痕跡化，巡視具體情況無法準(zhǔn)確記錄，人工巡視的可追溯性差。

二、電力倉儲多功能安防探測機(jī)器人的技術(shù)方案

一種電力倉儲多功能安防探測機(jī)器人，包括機(jī)身、安裝在機(jī)身上的引導(dǎo)單元和控制單元;所述引導(dǎo)單元，用于采集倉庫環(huán)境數(shù)據(jù)，形成3D激光點(diǎn)云數(shù)據(jù);在機(jī)器人按照設(shè)定路徑在倉庫內(nèi)進(jìn)行巡航時，檢測倉庫內(nèi)障礙物與機(jī)器人機(jī)身的距離以及倉庫內(nèi)人體輻射的紅外信號，錄制機(jī)器人運(yùn)行過程中的影像數(shù)據(jù);

控制單元用于獲取引導(dǎo)單元得到的3D激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)，建立巡視倉庫環(huán)境的模型，在巡視倉庫環(huán)境的模型中設(shè)定機(jī)器人的運(yùn)動路徑;接收引導(dǎo)單元傳輸?shù)膫}庫內(nèi)障礙物與機(jī)器人機(jī)身的距離，判斷是否需要避障;接收引導(dǎo)單元傳輸?shù)募t外信號，判斷是否是人體入侵到倉庫內(nèi)，若有，則給用戶的智能終端發(fā)送報警信息;獲取引導(dǎo)單元得到的影像數(shù)據(jù)并對其進(jìn)行分析，判斷倉庫內(nèi)是否發(fā)生安全隱患，若發(fā)生，則給用戶的智能終端發(fā)送報警信息。

避障模塊包括紅外避障傳感器，用于檢測倉庫內(nèi)障礙物與機(jī)器人機(jī)身的距離，并傳輸給控制單元;所述探測模塊包括紅外探測傳感器和信號處理電路，紅外探測傳感器檢測人體輻射的紅外信號，當(dāng)檢測到紅外信號變化時，將其轉(zhuǎn)化為電信號，電信號經(jīng)過信號處理電路處理后，傳送給控制單元。

控制單元包括主控模塊和通信模塊;所述主控模塊連接避障模塊、探測模塊、安全監(jiān)控模塊、定位導(dǎo)航模塊和通信模塊，獲取定位導(dǎo)航模塊得到的3D激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)，建立巡視倉庫環(huán)境的模型，在巡視倉庫環(huán)境的模型中設(shè)定機(jī)器人的運(yùn)動路徑;接收避障模塊檢測的倉庫內(nèi)障礙物與機(jī)器人機(jī)身的距離，判斷障礙物與機(jī)器人機(jī)身的距離是否小于設(shè)定的閾值，若小于，則根據(jù)障礙物與機(jī)身之間的距離，控制機(jī)器人進(jìn)行小范圍的自主轉(zhuǎn)向。[1]

主控模塊采用單片機(jī)，所述通信模塊包括與單片機(jī)連接的WiFi模塊和GSM短信模塊，還包括安裝在機(jī)身底部的動力單元;所述動力單元包括行走機(jī)構(gòu)、用于驅(qū)動行走機(jī)構(gòu)的電機(jī)以及用于給機(jī)器人供電的電源模塊。詳細(xì)說明如圖一。

三、力倉儲多功能安防探測機(jī)器人的工作方法的技術(shù)方案

一種電力倉儲多功能安防探測機(jī)器人的工作方法，該方法包括以下步驟：采集倉庫環(huán)境數(shù)據(jù)，形成3D激光點(diǎn)云數(shù)據(jù);利用3D激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)，建立巡視倉庫環(huán)境的模型;在巡視倉庫環(huán)境的模型中設(shè)定機(jī)器人的運(yùn)動路徑;控制機(jī)器人按照設(shè)定的路徑在倉庫內(nèi)運(yùn)動，進(jìn)行巡檢。

在機(jī)器人按照設(shè)定路徑在倉庫內(nèi)進(jìn)行巡檢時，檢測倉庫內(nèi)障礙物與機(jī)器人機(jī)身的距離;判斷障礙物與機(jī)器人機(jī)身的距離是否小于設(shè)定的閾值，若小于，則根據(jù)障礙物與機(jī)身之間的距離，控制機(jī)器人進(jìn)行小范圍的自主轉(zhuǎn)向。

在機(jī)器人按照設(shè)定路徑在倉庫內(nèi)進(jìn)行巡檢時，檢測倉庫內(nèi)人體輻射的紅外線，當(dāng)檢測到紅外信號變化時，將其轉(zhuǎn)化為紅外電信號，對紅外電信號進(jìn)行濾波、放大和比較處理;根據(jù)處理后的紅外電信號判斷是否是人體入侵到倉庫內(nèi)，如果是人體入侵到倉庫內(nèi)，則給用戶的智能終端發(fā)送報警信息。

在機(jī)器人按照設(shè)定路徑在倉庫內(nèi)進(jìn)行巡檢時，實(shí)時錄制運(yùn)行過程中的影像數(shù)據(jù)，對影像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判斷倉庫內(nèi)是否發(fā)生安全隱患，若影像中存在險情時，給用戶的智能終端發(fā)送報警信息。

本公開另一方面的一種電力倉儲安防探測系統(tǒng)的技術(shù)方案是：

一種電力倉儲安防探測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括電力倉儲安防探測機(jī)器人和遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，所述遠(yuǎn)側(cè)監(jiān)控終端與電力倉儲安防探測機(jī)器人通信連接，電力倉儲安防探測機(jī)器人將采集到的數(shù)據(jù)和報警信息無線傳輸至遠(yuǎn)程監(jiān)控終端。

四、電力倉儲多功能安防探測機(jī)器人的使用效果

本裝置能夠定時巡視、紅外探測、影像實(shí)時監(jiān)控，提高倉庫巡視效率，可以消除庫區(qū)內(nèi)的安防監(jiān)控盲區(qū)，成本低廉，易維護(hù)，滿足了智慧化倉庫建設(shè)需求;通過采用紅外探測、影像實(shí)時監(jiān)控、3D激光雷達(dá)定位導(dǎo)航、WIFI遠(yuǎn)程操控等先進(jìn)技術(shù)，及定時巡視、手動巡檢、紅外探測、影像實(shí)時監(jiān)控、實(shí)時報警等安全管控功能于一體，提升了倉庫安防標(biāo)準(zhǔn)，有效降低作業(yè)人員勞動強(qiáng)度，減少倉庫運(yùn)維成本，提供倉庫安全巡視的自動化和信息化水平，有效提高倉庫安全隱患發(fā)現(xiàn)能力和自愈能力;

本裝置可以根據(jù)不同庫區(qū)物資存放位置有針對性的設(shè)置巡視路線，產(chǎn)品適用性強(qiáng);能夠在一定程度上代替人工巡視等安全管理工作，有效降低倉庫人員巡視工作強(qiáng)度和安全風(fēng)險，利用高清攝像頭、紅外熱像儀等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)倉庫智能實(shí)時監(jiān)控，對倉庫日常安全風(fēng)險進(jìn)行全方位識別管理，對倉庫存在的安全薄弱點(diǎn)、風(fēng)險點(diǎn)實(shí)時監(jiān)控預(yù)警，提高了倉庫安全巡視作業(yè)的自動化和智能化水平，為倉庫物資安全管理提供了新型的技術(shù)檢測手段和安全保障。

結(jié) 語

本文介紹了一種電力倉儲安防探測機(jī)器人，集定時巡視、手動巡檢、紅外探測、影像實(shí)時監(jiān)控、實(shí)時報警等安全管控功能于一體，提升了倉庫安防標(biāo)準(zhǔn)，有效降低作業(yè)人員勞動強(qiáng)度，減少倉庫運(yùn)維成本，提供倉庫安全巡視的自動化和信息化水平，有效提高倉庫安全隱患發(fā)現(xiàn)能力和自愈能力，對電力倉儲安防提供有力支撐。

參考文獻(xiàn)

[1] 李福鵬 梁國堅 杜鑫峰 陶熠昆 朱玲芬.基于圖像處理技術(shù)的險情識別智能巡檢機(jī)器人的研究[J].自動化與儀器儀表，2017：6.