化工厂气体泄漏自主巡检系统的设计与实现
机器人作为人工智能技术发展的产物，已经被广泛地应用在各个领域。其中移动机器人技术的快速发展极大地促进了现代生产和生活的自动化和智能化。轮式机器人属于移动机器人，具有结构简单、运动灵活、操作方便等特点，尤其可以应用于人类无法到达的工作环境。化工厂环境复杂，其中有毒有害气体的泄漏检测是化工厂巡检的重要任务之一。常规人工巡视的方式需要依靠巡检人员的感官和经验，准确性不高;而且有毒有害气体容易威胁到巡检人员的健康甚至生命安全。采用机器人自主巡检则避免了上述问题。机器人巡检结合了单片机控制技术、无线通讯技术、视频监控技术、网络通讯技术等技术，可以实现对现场设备的自主巡检，方便监控人员及时采取有效措施应对紧急事故，同时更好地保障了巡检人员的健康及生命安全。 本文以大功率六轮车底盘为研究平台，设计了化工厂智能小车自主巡检系统，实现了化工厂现场环境中气体浓度、移动物体的有效监控。自主巡检系统的设计由硬件系统的搭建、软件程序的设计以及实验测试三部分组成。其中硬件系统包括控制器、传感器、无线通讯模块、网络摄像头、电源、小车。软件部分设计了上位机控制界面，编写了下位机程序。采用Visual Basic6.0界面设计软件进行了PC控制界面的设计，实现了对小车运动的控制、现场气体浓度的记录显示及变化曲线绘制;在Arduino IDE中编写了下位机控制程序，实现了小车的运动、传感器检测并返回数据;同时利用网络摄像头对现场进行视频监控。 经实验调试，所设计的系统能够通过无线数传模块接收上位机的控制指令，传回传感器检测的数据信息，并且能够利用WiFi通过网络摄像头对现场进行视频监控。该系统能够实现针对化工厂气体泄漏情况的巡检检测和远程监控功能。
气体泄漏;智能小车;自主巡检系统;移动机器人
北京化工大学
硕士
动力工程及工程热物理
张亚军
2015
中文
TP242.2
72
2015-12-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）