[发明专利]一种巡线机器人行走电机温度检测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及高压输电线路巡线机器人行走轮温度检测领域，具体而言，涉及一种巡线机器人行走轮温度检测系统与方法。

背景技术

架空高压输电线路巡线机器人是机器人研究领域的前沿课题之一，是一种具有广阔应用前景的特种作业机器人。在巡线过程中，机器人的行走轮承担巡检的主要任务，需要长时间连续运行。由于电机自身故障、电机调速电路故障、电源电压的变化等都可能使电机运行出现异常。上述故障造成电机运行异常大部分表现为电机的温度升高(不同故障使电机温升速度不同)。通过一系列现场实验，机器人在有坡度的直线段长时间高速运行时，电机自身所产生的热量以及外界环境高温是电机发热的主要因素。电机发热严重就会影响电机的使用寿命，甚至会损坏电机，一旦出现这种情况机器人将停止运动，巡检任务将会终止。机器人在高空中运行，若机器人停在不期望的地方，机器人的检修将会十分困难。另一方面，机器人行走电机的末端装有编码器。在机器人运行过程中，编码器与行走电机同步运行，编码器的最高工作温度为85℃,而行走电机绕组最高允许温度为+155℃。可知编码器所能承受的最高温度较电机低一些。当温度超过编码器的最高温度，编码器将无法正常工作，行走电机的速度和方向无法控制，将会出现严重后果。在目前所研究的电机温度检测的领域当中，鲜有对巡检机器人行走电机的发热温度进行远程无线实时监控的研究，实现温度测量的智能化。

因此，若能快速准确地检测出机器人行走电机的温度并加以实时监控，则可以在很大程度上避免上述问题的出现，保持系统的正常运行。为此确有必要设计一种ARM为控制核心的远程无线测温系统来解决上述问题。

发明内容

本发明提供了一种高压输电线路巡线机器人行走电机温度检测系统及方法，用于解决巡线机器人在高空中长时间运行时，行走电机发热所导致的一系列安全问题。

本发明的系统所采用的技术方案是：一种巡线机器人行走电机温度检测系统，其巡线机器人在高空中的地线上运行，由地面基站系统控制；其特征在于：包括被检测的行走电机、温度传感器、安装在巡线机器人上的主控单元；所述的行走电机采用的是空心杯有刷直流电机；所述的地面基站系统是包含无线网卡和3G上网卡的PC机，地面基站系统通过无线局域网或3G网实现对巡线机器人的无线遥控,通过无线网络接收所述的温度传感器所测得的温度数据并实时显示在所述的地面基站系统的控制面板上；所述的温度传感器安装在所述的行走电机末端，用于检测行走电机的温度；所述的主控单元的核心部件为ARM微处理器，用于向所述的温度传感器发出信号，启动所述的温度传感器采集此时行走电机的温度数据，所述的温度传感器采集完一次数据后，将模拟数据量转变成ARM微处理器能识别的数字信号，并通过所述的控制面板显示此时行走电机的温度数据。

作为优选，所述的ARM微处理器是STM32F407微处理器。

作为优选，所述的温度检测系统还设置有温度传感器的安装机构，包括金属安装接盘、温度传感器板和编码器；所述的金属安装接盘安装于行走电机的末端端盖上；所述的温度传感器板安装于所述的金属安装接盘上；所述的温度传感器三个引脚焊接于所述的温度传感器板上、其扁平面与所述的金属安装接盘的凹槽平面紧密接触；所述的金属安装接盘、温度传感器板和行走电机的末端端盖三者同轴；所述的编码器安装在所述的温度传感器板上，位于行走电机的输出末端；所述的金属安装接盘、温度传感器板、编码器由导热性良好的端盖密封于行走电机末端。

作为优选，所述的金属安装接盘为铝制金属安装接盘。

作为优选，所述的金属安装接盘、温度传感器板和行走电机的末端端盖三者用金属螺丝同轴相连。

作为优选，所述的温度传感器采用的是数字温度传感器DS18B20。