(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210640722.8 (22)申请日 2022.06.08 (71)申请人 国网山东省电力公司聊城供电公司 地址 252000 山东省聊城市经济技 术开发 区东昌路179号 申请人 国家电网有限公司 (72)发明人 陈士刚　郑增辉　宋守祥　段秀凯　 刘现义　杨雷　李晨辉　邹运　 刘美燕　周小艳　 (74)专利代理 机构 济南舜源专利事务所有限公 司 37205 专利代理师 杨彬 (51)Int.Cl. B25J 11/00(2006.01) B25J 9/16(2006.01)B25J 19/02(2006.01) B25J 19/04(2006.01) (54)发明名称 一种GIS母线腔内巡检机器人系统及其巡检 方法 (57)摘要 本发明提出的一种GIS母线腔内巡检机器人 系统及其巡检方法， 所述系统包括： 车式机器人 和上位机， 车式机器人和上位机通过无线网络连 接； 所述车式机器人用于根据上位机下发的指令 在GIS母线腔内移动， 同时进行环境与图像数据 采集， 并发送至上位机； 所述上位机用于实时显 示车式机器人采集的GIS 母线腔内的视频画面和 环境数据参数； 所述车式机器人上设有单片机、 数据采集单元和无线传输模块， 单片机分别与车 式机器人的驱动电机、 数据采集单元和无线传输 模块连接， 单片机通过无线传输模块与上位机数 据连接。 本发明采用车式机器人实现了在GIS母 线腔内现场图像采集、 气体检测、 温湿度检测、 超 声波避障等功能。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 115042197 A 2022.09.13 CN 115042197 A 1.一种GIS母线腔内巡检机器人系统， 其特征在于， 包括： 车式机器人和上位机， 车式机 器人和上位机通过 无线网络连接； 所述车式机器人用于根据上位机下发的指令在GIS母线腔内移动， 同时进行环境与图 像数据采集， 并发送至上位机； 所述上位机用于实时显示车式机器人采集的GIS母线腔内的视频画面和环境数据参 数； 所述车式机器人上设有单片机、 数据采集单元和无线传输模块， 单片机分别与车式机 器人的驱动电机、 数据采集单元和无线传输模块连接， 单片机通过无线传输模块与上位机 数据连接 。 2.根据权利要求1所述的GIS母线腔内巡检机器人系统， 其特征在于， 所述数据采集单 元包括： 气体传感器， 用于对不同类型的气体浓度进行监测， 并将监测的气体浓度数据上传至 单片机； 温湿度传感器， 用于对GIS母线腔体内部的温湿度进行监测， 并将监测的温湿度数据上 传至单片机； 粉尘传感器， 用于对GIS母线腔体内部的粉尘进行监测， 并将监测的粉尘浓度 上传至单 片机； 高清摄像头， 用于采集GIS母线腔体内部的图像信息， 并监测GIS安装导体的插接深度、 方位， 并上传至单片机 。 3.根据权利要求2所述的GIS母线腔内巡检机器人系统， 其特征在于， 所述车式机器人 上还设有超声波测距模块， 超声波测距模块与单片 机连接， 用于采集GIS母线腔 体内部绝缘 子的距离信息， 并上传至单片机， 单片机根据内置的移动控制参数控制车式机器人 的驱动 电机进行 车式机器人的避障移动。 4.根据权利要求1所述的GIS母线腔内巡检机器人系统， 其特征在于， 所述上位机内设 有视频监控平台， 用于实时显示GIS母线腔体内视频画面， 并同时显示多个视频画面， 或者 放大显示某一视频画面； 视频监控平台 内设有切换 单元和录制单 元； 所述切换 单元， 用于自动或者手动切换视频画面； 所述录制单 元， 用于进行视频录像和画面 抓拍。 5.根据权利要求4所述的GIS母线腔内巡检机器人系统， 其特征在于， 所述上位机内设 有端口设置单 元、 控制单 元和显示单 元； 所述端口设置单元， 用于进行与无线传输模块进行数据传输的端口的com设置、 波特率 设置、 校验位设置、 数据位设置和停止位设置； 所述控制单元， 用于发送车式机器人的移动控制命令、 避障控制命令、 高清摄像头的移 动控制命令、 数据端口 的控制命令； 所述显示单 元， 用于提供 数据显示界面和控制操作界面。 6.根据权利要求5所述的GIS母线腔内巡检机器人系统， 其特征在于， 所述显示单元包 括： 数据显示模块， 用于根据 单片机上传的气体浓度 数据、 温湿度 数据、 粉尘浓度数据生成权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115042197 A 2相应的仪表模拟图像或动态模拟图像； 按键显示模块， 用于生成移动控制模拟按键、 避障控制模拟按键、 高清摄像头的移动控 制模拟按键和数据端口 的控制模拟按键 。 7.根据权利要求4所述的GIS母线腔内巡检机器人系统， 其特征在于， 所述录制单元包 括： 录制设定模块， 用于设定 录制格式、 录制画质、 录制时间和录制文件 存储位置。 8.根据权利要求1所述的GIS母线腔内巡检机器人系统， 其特征在于， 所述单片机采用 型号为MSP430F149的处 理器芯片， 无线传输模块采用NRF2401无线传输模块。 9.根据权利要求3所述的GIS母线腔内巡检机器人系统， 其特征在于， 所述气体传感器 采用MQ‑9半导体式气体传感器， 所述 温湿度传感器采用D HT21数字温湿度传感器， 所述超声 波测距模块采用H C‑SR04超声 波测距模块。 10.一种GIS母线腔内巡检机器人系统的巡检方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： S1： 在GIS安装完成及灌装SF6气体前， 在GIS设备手孔位置放入车式机器人， 利用上位 机控制车式机器人前进至导体对接点， 行进过程中对组合电器母线内绝缘子进行检查、 对 环境温湿度、 气体、 灰尘、 图像进行监测； S2： 上位机接收到上传的数据后， 通过视频监控平台实时显示GIS母线腔体内视频画 面， 并同时显示多个视频画 面， 或者放大显示某 一视频画 面， 根据需求自动或者手动切换画 面， 并进行视频录像和画面 抓拍； S3： 利用上位机控制车式机器人后退至手孔处， 取 出车式机器人。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115042197 A 3