电力防误操作设备及方法与流程

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种电力防误操作设备及方法。

背景技术：

在电力日常作业过程中，如果高压开关柜出现控制回路断线时，会导致无法实现对其进行遥控操作，必须就地断开该开关。由于开关带有负荷电流，一旦开关柜内出现接地或短路故障，可能发生事故，因此运行人员近距离现场手动打跳运行开关存在较高风险。

另外开关柜小车的进出操作，当开关真空包击穿或有短路故障时，运行人员同样也存在较高人身伤害风险。

现有的高压开关柜、开关柜小车等设备上大都设置了防误锁具，因此变电站内迫切需要既能对现场防误锁具进行解闭锁操作又能自动完成开关柜紧急分闸操作的机器人，既能保证设备操作的可靠性，又能规避人身伤害的风险，同时还可能消除误操作的可能性。

针对相关技术中，需要人工对高压开关柜进行操作，由此带来的误操作以及对操作人员带来人身伤害的问题，目前尚未存在一种有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种电力防误操作设备及方法，以至少解决相关技术中，需要人工对高压开关柜进行操作，由此带来的误操作以及对操作人员带来人身伤害的问题，目前尚未存在一种有效的解决方案的问题。

根据本发明的一个实施例，提供了一种电力防误操作设备，包括：控制模块和通讯模块，设置于行走底盘上，所述控制模块用于通过所述通讯模块获取目标操作任务，并控制所述行走底盘移动至所述目标操作任务所指示的目标位置，其中，所述目标操作任务还携带有第一图像信息和第一标识；解锁装置，设置在机械臂的末端，所述解锁装置上设置有射频读写器，用于在所述行走底盘移动至所述目标位置之后，读取目标防误锁具的电子标签，以获取所述目标防误锁具的第二标识，所述机械臂远离所述解锁装置的另一端设置在行走底盘上；视觉装置，设置在所述行走底盘上，所述视觉装置上安装有识别摄像头，用于在所述行走底盘移动至所述目标位置之后，获取目标开关的第二图像信息；所述控制模块还用于，获取所述第二标识和所述第二图像信息，在确定所述第一标识与所述第二标识相一致，且所述第一图像信息与所述第二图像信息相一致的情况下，根据预先设定的关系映射表确定所述第二标识和所述第二图像信息是否满足预设的映射关系，在满足的情况下，控制所述解锁装置开启或关闭所述目标防误锁具；操作装置，设置在机械臂的末端，用于在开启所述目标防误锁具之后，对所述目标开关进行操作，所述机械臂远离所述操作装置的另一端设置在所述行走底盘上。

可选地，所述控制模块还用于在接收到目标服务器发送的通知消息的情况下，控制所述解锁装置开启或关闭所述目标防误锁具，所述通知消息是在所述目标服务器确定所述第一标识与所述第二标识相一致，且所述第一图像信息与所述第二图像信息相一致，且所述第二标识和所述第二图像信息满足预设的映射关系的情况下触发发送的。

可选地，所述操作装置，包括旋转底座，所述旋转底座上沿其转动的周向间隔设置有抓握装置、转动装置和按压装置中的至少一个。

可选地，所述目标开关设置在高压开关柜上，所述目标开关包括以下至少之一：开关柜小车、开关柜紧急分闸闭锁手柄、开关打跳按钮、空气开关、二次压板。

可选地，所述抓握装置包括多个活动的夹爪，且多个活动的所述夹爪彼此靠拢或分离，以实现对空气开关和/或二次压板的拨动；和/或所述转动装置包括座体和与所述座体枢转连接的转动机构，所述座体固定连接在所述旋转底座上，所述转动机构的伸出端作为操作端以对开关柜小车和/或开关柜紧急分闸闭锁手柄进行操作；和/或所述按压装置包括基座和伸缩设置在所述基座上的按压触头，所述基座固定连接在所述旋转底座上，所述按压触头的伸出端作为触发端以对所述开关打跳按钮进行按压操作。

可选地，所述视觉装置还包括：支撑机构，所述支撑机构可升降地设置在所述行走底盘上；避障摄像头，用于识别目标区域内的障碍物，所述识别摄像头和/或所述避障摄像头设置在所述支撑机构的顶端。

可选地，所述设备还包括：定位装置，设置在所述行走底盘上，所述定位装置上设置有激光定位雷达和避障雷达，用于提供所述行走底盘的第一位置信息和所述目标区域内的障碍物第二位置信息；和/或，电源装置，设置在所述行走底盘上，用于为所述电力防误操作设备提供电源；和/或，急停按钮，设置在所述行走底盘上，用于在接收到急停信号的情况下，控制所述行走底盘停止移动；和/或，存储装置，设置在所述行走底盘上，用于存储预先设定的关系映射表。

可选地，所述通讯模块还用于从所述存储装置或所述目标服务器获取所述关系映射表。

可选地，所述机械臂包括多个顺次连接的臂体，所述臂体连接处设置有驱动模块，以使相邻两个所述臂体之间的角度能够调节，所述旋转底座与所述臂体远离所述行走底盘的一端位置可调节地连接。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种电力防误操作方法，应用于上述电力防误操作设备，包括：获取目标操作任务，并移动至所述目标操作任务所指示的目标位置，其中，所述目标操作任务还携带有第一图像信息和第一标识；通过射频读写器读取目标防误锁具的电子标签，以获取所述目标防误锁具的第二标识；通过识别摄像头获取目标开关的第二图像信息；在确定所述第一标识与所述第二标识相一致，且所述第一图像信息与所述第二图像信息相一致的情况下，根据预先设定的关系映射表确定所述第二标识和所述第二图像信息是否满足预设的映射关系，在满足的情况下，控制开启或关闭所述目标防误锁具；在开启所述目标防误锁具之后，对所述目标开关进行操作。

通过本发明，由于通过通讯模块获取操作任务，控制模块根据操作任务中指示的目标位置控制行走底盘行走到目标位置，解锁装置上设置的射频读写器读取用于读取防误锁具的电子标签，获取所述防误锁具的第二标识，通过视觉装置上安装有识别摄像头，用于获取目标开关的第二图像信息，在操作任务中所包括的第一标识与第二标识相一致，操作任务中所包括的第一图像信息与第二图像信息相一致，且第二标识与第二图像信息满足预设的映射关系的情况下，控制开启或关闭所述防误锁具，然后对目标开关执行操作。因此，可以解决需要人工对高压开关柜进行操作，由此带来的误操作以及对操作人员带来人身伤害的问题，达到避免人工操作带来的人身伤害风险，以及防止误操作的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的电力防误操作设备结构示意图；

图2是根据本发明另一实施例的电力防误操作设备整体结构示意图；

图3是根据本发明实施例的控制模块和第二通讯模块与其它装置的连接关系图；

图4是根据本发明实施例的操作装置的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的电力防误操作方法的流程图；

图6是根据本发明另一实施例的电力防误操作方法的流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例1

如图1所示是根据本发明实施例的电力防误操作设备结构示意图，图2是根据本发明另一实施例的电力防误操作设备整体结构示意图。该设备包括：控制模块和通讯模块，设置于行走底盘上，所述控制模块用于通过所述通讯模块获取目标操作任务，并控制所述行走底盘移动至所述目标操作任务所指示的目标位置，其中，所述目标操作任务还携带有第一图像信息和第一标识；解锁装置，设置在机械臂的末端，所述解锁装置上设置有射频读写器，用于在所述行走底盘移动至所述目标位置之后，读取目标防误锁具的电子标签，以获取所述目标防误锁具的第二标识，所述机械臂远离所述解锁装置的另一端设置在行走底盘上；视觉装置，设置在所述行走底盘上，所述视觉装置上安装有识别摄像头，用于在所述行走底盘移动至所述目标位置之后，获取目标开关的第二图像信息；所述控制模块还用于，获取所述第二标识和所述第二图像信息，在确定所述第一标识与所述第二标识相一致，且所述第一图像信息与所述第二图像信息相一致的情况下，根据预先设定的关系映射表确定所述第二标识和所述第二图像信息是否满足预设的映射关系，在满足的情况下，控制所述解锁装置开启或关闭所述目标防误锁具；操作装置，设置在机械臂的末端，用于在开启所述目标防误锁具之后，对所述目标开关进行操作，所述机械臂远离所述操作装置的另一端设置在所述行走底盘上。在本实施例中，在高压开关柜上设置有大量各种类型的开关，每个开关用于控制相应的设备执行相应的操作。高压开关柜的每个开关或者每几个开关上设置有防误锁具，用于防止意外触碰到开关，造成失误。操作人员在后台发送操作任务，电力防误操作设备(以下简称设备或者机器人)通过通讯模块获取操作任务，控制模块根据操作任务中所指示的目标位置控制机器人的行走底盘移动至该目标位置。操作任务中还携带有操作人员想要开启的防误锁具的标识(对用于第一标识)，以及想要开启的目标开关的图像信息(对应于第一图像信息)。机器人移动至目标位置后，通过解锁装置上设置的射频读写器读取目标位置所在的区域内目标防误锁具上的标识(对应于第二标识)。此外，机器人上还设置有视觉装置，在机器人移动至目标位置后，视觉装置上安装的识别摄像头获取目标位置所在的区域内高压开关柜上目标开关的图像信息(对应于第二图像信息)。在获取到上述信息之后，控制模块判断操作任务中所携带的信息与机器人所采集的信息是否一致，具体地，控制模块判断操作任务中所携带的操作人员想要开启的防误锁具的标识(对应于第一标识)与机器人解锁装置所读取的目标防误锁具的标识(对应于第二标识)是否一致，以及操作任务中所携带的第一图像信息和机器人视觉装置所采集的第二图像信息是否一致，在上述标识和图像信息均一致的情况下，控制模块根据预先设定的关系映射表判断第二标识和第二图像信息是否满足预设的映射关系。具体地，预先将防误锁具所罩设的开关建立关系映射表，控制模块可以根据该映射表确定第二标识和第二图像信息是否满足预先设定的关系。此外，解锁装置安装于机械臂的末端，带有接触式或者非接触式的供电模块，同时内置有线或者无线的通讯模块，可以与开关柜或者小车柜上的闭锁锁具进行连接，对其进行解、闭锁操作。现有技术中，通常是需要人为打开防误锁具，进一步地通过开启或者关闭高压开关柜上的开关控制相应的设备，而由人工执行上述操作会产生以下问题，一是人工可能会产生误操作，比如，操作人员错误的打开了其它防误锁具，并对该防误锁具中的开关进行了操作，由此会产生误操作的问题。而是，高压开关柜出现接地或者短路的情况时，人工操作会给操作人员带来人生伤害的风险。而本申请采用电力防误操作设备上中解锁装置的射频读写器读取防误锁具的电子标签获取防误锁具上的第二标识，再通过视觉装置上安装的识别摄像头获取高压开关柜上目标开关的第二图像信息，经过比对后，在确定满足上述条件的情况下。通过设备对防误锁具进行操作，防止对操作人员的伤害，并且在进行信息比对后开启相应的防误锁具和目标开关，达到了双重认证的技术效果，防止误操作。

在一个可选实施例，所述控制模块还用于在接收到目标服务器发送的通知消息的情况下，控制所述解锁装置开启或关闭所述目标防误锁具，所述通知消息是在所述目标服务器确定所述第一标识与所述第二标识相一致，且所述第一图像信息与所述第二图像信息相一致，且所述第二标识和所述第二图像信息满足预设的映射关系的情况下触发发送的。在本实施例中，关系映射表存储在后台服务器(对应于目标服务器)，操作人员通过后台服务器将操作任务发送至机器人，后台服务器中也会存储操作任务，在机器人获取到第二标识和第二图像信息后，将第二标识和第二图像信息发送至后台服务器，后台服务器进行信息比对，判断第一标识和第二标识是否一致，第一图像信息和第二图像信息是否一致，在上述信息一致的情况下，后台服务器根据关系映射表判断第二标识和第二图像信息是否满足预设的关系，在满足的情况下，向机器人的控制模块发送通知消息，以控制解锁装置开启或关闭目标防误锁具。图3是根据本发明实施例的控制模块和第二通讯模块与其它装置的连接关系图。

在一个可选实施例，所述操作装置，包括旋转底座，所述旋转底座上沿其转动的周向间隔设置有抓握装置、转动装置和按压装置中的至少一个。具体地，如图4是根据本发明实施例的操作装置的结构示意图。操作装置有多个组件组合而成，安装于机械臂的末端，操作机构上包含控制断路器小车、开关柜紧急分闸闭锁手柄的转动装置、一个可以按压开关按钮按压机构、以及一个拨动空气开关和移动压板的抓握机构。上述三种组件安装于一个可以旋转的底座之上，底座与机械臂的末端连接，在执行操作时，根据操作任务里面的设备类型进行切换，通过旋转底座使对应的操作组件前伸，达到接触设备并执行对应动作的目的。

在一个可选实施例，所述目标开关设置在高压开关柜上，所述目标开关包括以下至少之一：开关柜小车、开关柜紧急分闸闭锁手柄、开关打跳按钮、空气开关、二次压板。

在一个可选实施例，所述抓握装置包括多个活动的夹爪，且多个活动的所述夹爪彼此靠拢或分离，以实现对空气开关和/或二次压板的拨动；和/或所述转动装置包括座体和与所述座体枢转连接的转动机构，所述座体固定连接在所述旋转底座上，所述转动机构的伸出端作为操作端以对开关柜小车和/或开关柜紧急分闸闭锁手柄进行操作；和/或所述按压装置包括基座和伸缩设置在所述基座上的按压触头，所述基座固定连接在所述旋转底座上，所述按压触头的伸出端作为触发端以对所述开关打跳按钮进行按压操作。

在一个可选实施例，所述视觉装置还包括：支撑机构，所述支撑机构可升降地设置在所述行走底盘上；避障摄像头，用于识别目标区域内的障碍物，所述识别摄像头和/或所述避障摄像头设置在所述支撑机构的顶端。在本实施例中，视觉装置包括智能识别摄像头和避障摄像头，智能识别摄像头可以识别操作设备，为行走底盘提供精确定位，同时为机械臂提供、解锁机构、操作机构提供位置坐标，以进行操作。避障摄像头通过分析周围环境图像，控制移动底盘和机械臂的刹车，避免误碰物体和人员，在人员和进入到机器人本体预定距离范围内时，停止机器人的一切动作，以保障人员安全。

在一个可选实施例，所述设备还包括：定位装置，设置在所述行走底盘上，所述定位装置上设置有激光定位雷达和避障雷达，用于提供所述行走底盘的第一位置信息和所述目标区域内的障碍物第二位置信息；和/或，电源装置，设置在所述行走底盘上，用于为所述电力防误操作设备提供电源；和/或，急停按钮，设置在所述行走底盘上，用于在接收到急停信号的情况下，控制所述行走底盘停止移动；和/或，存储装置，设置在所述行走底盘上，用于存储预先设定的关系映射表。在本实施例中，行走底盘，包括两个驱动轮，若干辅助轮，一组激光定位雷达，一组避障雷达，电池，电源模块，无线通讯模块，控制模块。行走底盘由激光雷达定位，可以自动绘制操作室的平面图，通过人工录入设备位置坐标信息后，可以根据操作任务自动行走到的对应的设备坐标。底盘上还有急停按钮，按下按钮后机器人停止一切动作，保证人员或者设备安全。急停指令也可以由控制软件发出，通过无线模块发送到机器人控制模块执行。

在一个可选实施例，所述通讯模块还用于从所述存储装置或所述目标服务器获取所述关系映射表。

在一个可选实施例，所述机械臂包括多个顺次连接的臂体，所述臂体连接处设置有驱动模块，以使相邻两个所述臂体之间的角度能够调节，所述旋转底座与所述臂体远离所述行走底盘的一端位置可调节地连接。在本实施例中，机械臂安装于行走底盘的上部。包括若干节臂体，关节处有步进电机与减速机构组成的驱动模块，其电源与控制信号与行走底盘连接，由底盘供电，并接受控制模块的控制指令动作。

实施例2

在本实施例中提供了一种运行于上述电力防误操作设备的电力防误操作方法，图5是根据本发明实施例的电力防误操作方法的流程图，如图5所示，该流程包括如下步骤：

步骤S502，获取目标操作任务，并移动至所述目标操作任务所指示的目标位置，其中，所述目标操作任务还携带有第一图像信息和第一标识；

步骤S504，通过射频读写器读取目标防误锁具的电子标签，以获取所述目标防误锁具的第二标识；

步骤S506，通过识别摄像头获取目标开关的第二图像信息；

步骤S508，在确定所述第一标识与所述第二标识相一致，且所述第一图像信息与所述第二图像信息相一致的情况下，根据预先设定的关系映射表确定所述第二标识和所述第二图像信息是否满足预设的映射关系，在满足的情况下，控制开启或关闭所述目标防误锁具；

步骤S510，在开启所述目标防误锁具之后，对所述目标开关进行操作。

下面通过一个具体实施例说明本申请。

本机器人(对应于电力防误操作设备)的工作流程大致如下：

高压开关柜上的开关可以对与其相应的设备进行控制，高压开关柜上的开关上一般都安装有防止误操作的闭锁锁具(对应于防误锁具)，该闭锁锁具内置身份识别码(对应于第一标识)，与其罩设的开关的标识对应。

首先工作人员在控制软件端输入操作指令，设定操作任务及对象，经过防误校验后，由无线通讯模块传输到机器人控制模块，机器人开启视觉模块(对应于视觉装置)，将图像回传到控制软件，由工作人员在控制软件端进行监护。

同时机器人启动激光定位雷达，控制模块根据雷达定位信息，控制行走底盘移动到对应的待操作设备(对应于防误锁具所在的位置)，通过视觉系统识别对应的目标开关后，控制机械臂移动解锁装置操作对应设备的闭锁锁具，识别锁具编码，确认设备的信息是否无误，确认通过后，执行解锁操作。

然后机转动机械臂末端的操作组件底座，根据目标开关形状的不同(开关、小车、刀闸、压板等)，切换到对应的组件，使得组件前伸，然后移动机械臂操作机构与对应设备进行连接，操作对应设备，操作完毕后，移动机械臂，使用解锁机构将锁具进行闭锁，完成操作。

对待操作设备的确认，包括了两部分，一部分是基于视频识别，由视觉装置完成，一部分基于对闭锁锁具(对应于解锁装置)的身份识别，由解锁装置完成，二者同时与控制软件内置的数据库进行横向校验，在完全一致的情况下才可以进行操作。如图6是根据本发明另一实施例的电力防误操作方法的流程图。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

实施例3

本发明的实施例还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：

S1，获取目标操作任务，并移动至所述目标操作任务所指示的目标位置，其中，所述目标操作任务还携带有第一图像信息和第一标识；

S2，通过射频读写器读取目标防误锁具的电子标签，以获取所述目标防误锁具的第二标识；

S3，通过识别摄像头获取目标开关的第二图像信息；

S4，在确定所述第一标识与所述第二标识相一致，且所述第一图像信息与所述第二图像信息相一致的情况下，根据预先设定的关系映射表确定所述第二标识和所述第二图像信息是否满足预设的映射关系，在满足的情况下，控制开启或关闭所述目标防误锁具；

S5，在开启所述目标防误锁具之后，对所述目标开关进行操作。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。

本发明的实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。

可选地，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：

S1，获取目标操作任务，并移动至所述目标操作任务所指示的目标位置，其中，所述目标操作任务还携带有第一图像信息和第一标识；

S2，通过射频读写器读取目标防误锁具的电子标签，以获取所述目标防误锁具的第二标识；

S3，通过识别摄像头获取目标开关的第二图像信息；

S4，在确定所述第一标识与所述第二标识相一致，且所述第一图像信息与所述第二图像信息相一致的情况下，根据预先设定的关系映射表确定所述第二标识和所述第二图像信息是否满足预设的映射关系，在满足的情况下，控制开启或关闭所述目标防误锁具；

S5，在开启所述目标防误锁具之后，对所述目标开关进行操作。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。