应用||USB-5800用于智能巡检机器人

巡检机器人是基于计算机、控制、机构、网络信息、传感器、人工智能和仿生学等技术而开发的替代人工巡检检查工作的新一代机器人系统，常用于电力能源设备巡检、隧道巡检、机房巡检、安防巡检等领域，弥补了人工巡检存在的及时性可靠性差，花费人工多，存在较大交通风险和巡视过程风险， 巡视效率低下等不足。

系统架构

变电站巡检机器人是目前应用较多的巡检机器人，整体系统主要包括前端设备、传输部分和后端控制中心。

前端设备：是整个机器人系统的移动载体和信息采集控制载体，主要包括移动车体， 移动体运动控制系统、通信系统以及由可见光图像摄像机，红外图像摄像机和声音探测器 等组成的电站设备检测系统。

传输部分：是为了对前端设备进行有效的监视、 控制和管理而设立的通讯系统和基站。基站与前端设备之间通过无线网桥组成一个无线局域网。

后端控制中心：实现包括实时监视、 机器人实时状态控制、 机器人巡视任务管理、数据查询统计、系统互联、系统配置等功能模块。

移动体控制与检测系统

机器人系统主要包括移动体运动控制子系统和检测子系统两大部分，移动体运动控制子系统硬件由 CPU运算单元、运动控制单元和IO控制和检测单元组成， 负责机器人在巡检过程中的运动行为。检测子系统由红外测温仪和可见光摄像机等装置组成， 完成变电站设备外观图像和内部温度信息的采集。

变电站检测系统搭建了远程在线式红外热像仪系统，可见光图像采集处理系统，声音采集处理系统。 在无人值班变电站一些通过电气信号难以检测的运行状态，例如变压器漏油，绝缘气体压力变化，火灾和盗窃等可借助机器人所携带的图像来检测 ; 变压器开关及各种电气接头内部发热可以利用机器人携带的红外热像仪来检测 ; 变压器等设备的声音异常可以利用声音采集处理系统进行识别。

由于巡检机器人体积有限、工作环境复杂且随时移动，对控制部件的要求极为严格，需要同时满足尺寸紧凑，抗信号抗振动性强，具有多重隔离保护等特性。主机选用研华嵌入式控制器UNO-1372，IO选择研华USB-5800系列的USB-5830/USB-5855/USB-5856作为控制IO。

UNO-1372G系列是采用强固型设计的嵌入式无风扇工控机，采用导轨安装设计，具有双电源输入功能，可缩短宕机时间，提高运行效率。

USB-5800系列USB3.0数字IO模块是专为工业应用设计的，为防止突发故障或断开，具有独特的自动恢复技术保证零故障。支持双电源供电、菊花链I/O扩展、浪涌和突波保护，适用于各种工业控制应用。详见用于工业控制系统的USB-5800系列

监控后台功能

后端控制中心实现包括实时监视、 机器人实时状态控制、 机器人巡视任务管理、数据查询统计、系统互联、系统配置等功能模块。可见光图像，红外图像通过视频服务器的视频流数据和移动体控制系统信息等数据汇集到网络集线器后， 经无线网桥， 网络集线器一起通过内部网络传到运行监控终端， 通过连接到局域网上的计算机可根据访问权限实时测览变电站设备的可见光和红外视频图像， 机器人本身运行情况等相关信息， 并且可以控制机器人移动体的运动等。

USB-5800工业特性解析

研华USB-5800系列USB3.0数字IO模块是专为工业应用设计的，为防止突发故障或断开，具有独特的自动恢复®技术保证零故障。支持工业供电、菊花链I/O扩展、浪涌和突波保护，适用于各种工业控制应用。

1、工业USB防误拔锁紧器:USB产品为方便连接，采用了弹片连接方式，但在工业控制场合，这种方式存在误碰，误拔的风险，使用工业USB防误拔锁紧器，对usb控制模块进行螺丝锁紧，提高了连接稳定性.

2、USB断线监测，重连自动恢复:USB产品具有热插拔功能，为保证控制系统自动连接后继续正常运行，模块通过DEVICE ID进行模块锁定，防止出现模块恢复连接后产生混乱。

3、内置看门狗:工业现场有时会出现不可预知的强烈干扰，可能会造成USB设备的软件的短暂死机。普通USB设备（如USB DISK）会要求使用者重新插拔设备来解决，但在工业场合很多是无人值守的

4、GRADE 3浪涌和突波保护

5、2500V隔离:通道与USB、菊花链（HUB）与USB之间2500VDC电压隔离；

6、输出保持:在严重电磁干扰条件下仍保持输出状态，以不干扰现场控制。

7、支持外部供电：使可外接工业电源供电，避免因USB总线供电不足或受现场干扰。

8、菊花链链接：内建HUB支持菊花链链接，方便布线。

9、LED指示灯：实时显示IO状态、USB上行/下行通讯状态。

10、USB3.0总线：提供高达5Gbit/s

11、丰富的IO模块