无人值守变电站保护室内巡视及勘察机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力技术领域，具体地说是一种无人值守变电站保护室内巡视及勘察机器人。
【背景技术】
[0002]无人值班变电站借助微机远动等自动化技术，值班人员在远方获取相关信息，并对变电站的设备运行进行控制和管理，并采用智能机器人巡视设备。现有移动机器人设备巡检系统携带可见光摄像机、红外热像仪、拾音器等传感器，基于磁轨迹实现最优路径规划和双向行走，以自主或遥控方式对站内一次设备进行巡检，及时发现设备热缺陷和外观异常；通过图像处理和模式识别，判别出开关和刀闸的分合状态，并在遥控或顺序控制操作时，与智能变电站顺控系统配合，代替人工实现被控设备位置的自动校核。但并不能够对保护室内二次设备进行巡视及勘察，出现故障时需要检修人员到现场才能查询和发现故障情况；根据国家电网公司《电力安全工作规程》有关施工、检修作业项目在进行作业前应严格执行现场勘察制度，并认真做好记录的要求，二次设备进行检修前需要检修工作人员到现场对二次设备进行勘察，巡视速度慢，工作效率低，难以及时发现故障显示情况推断事故产生原因，难以从根源上杜绝事故再次发生，不能适应无人变电站要求。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型为了避免现有技术存在的不足之处，提供一种无人值守变电站保护室内巡视及勘察机器人。
[0004]本实用新型解决技术问题采用如下技术方案:
[0005]无人值守变电站保护室内巡视及勘察机器人，包括机器人车载体，所述的车载体上设有柔性机械手臂模块，其结构特点在于，所述柔性机械手臂模块包括多维度柔性机械手臂、开锁器、高清摄像头、射灯和开关屏柜挂钩；所述多维度柔性机械手臂包括固定基座和柔性关节，所述固定基座与车载体横向设置的滑轨滑动连接，所述柔性关节包括360°旋转连接的第一关节和第二关节，所述第一关节下端与基座360°旋转连接，所述第二关节的上端360°旋转连接一功能部，所述开锁器、高清摄像头、射灯和开关屏柜挂钩固设在功能部上。
[0006]本实用新型结构特点还在于:
[0007]所述机器人车载体上还设有多功能组合摄像模块，所述多功能组合摄像模块包括红外热成像装置和高清视屏装置。
[0008]所述机器人车载体上还设有多传感导航定位模块，所述多传感导航定位模块包括RFID阅读器、GPS单元、磁导航单元、激光测距单元、超声波障碍单元，所述GPS单元接受GPS定位信息，通过RFID阅读器读取RFID导航信息，通过磁导航单元读取磁导航标识，通过激光测距单元读取目标或障碍物距离信息。
[0009]所述机器人车载体上还设有动力模块和车载无线数据传输模块，所述动力模块用于机器人的行走及转向，所述车载无线数据传输模块用于将机器人车载体上的各模块采集的数据通过基站传送至后台服务器。
[0010]与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在:
[0011]本实用新型够对保护室内二次设备进行巡视及勘察，巡视速度快，工作效率高，可以及时发现故障显示情况并推断事故产生原因，能适应无人变电站要求。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型结构示意图。
[0013]图2是本实用新型系统原理图。
[0014]图中标号:1机器人车载体、11滑轨、2多维度柔性机械手臂、21固定基座、22第一关节、23第二关节、24功能部、3开锁器、4高清摄像头、5射灯、6开关屏柜挂钩、7多功能组合摄像t吴块
[0015]以下结合附图通过【具体实施方式】对本实用新型技术方案做进一步解释说明。
【具体实施方式】
[0016]参见附图，无人值守变电站保护室内巡视及勘察机器人，包括机器人车载体1，车载体上设有柔性机械手臂模块，该模块包括多维度柔性机械手臂2、开锁器3、高清摄像头4、射灯5和开关屏柜挂钩6 ;其中多维度柔性机械手臂包括固定基座21和柔性关节，固定基座21与车载体横向设置的滑轨11滑动连接，柔性关节包括360°旋转连接的第一关节22和第二关节23，第一关节下端与基座360°旋转连接，第二关节的上端360°旋转连接一功能部24，开锁器3、高清摄像头4、射灯5和开关屏柜挂钩6固设在功能部24上。
[0017]该机器人车载体上还设有多功能组合摄像模块、动力模块、多传感导航定位模块和车载无线数据传输模块。
[0018]其中，多功能组合摄像模块7包括红外热成像装置和高清视屏装置，该模块通过360°旋转机构、可升降式基座固定在车载体上。
[0019]动力模块包括底盘，驱动轮，从动轮，驱动机构，转向机构，电池组，用于机器人的行走及转向。
[0020]多传感导航定位模块，包括RFID阅读器、GPS单元、磁导航单元、激光测距单元、超声波障碍单元，GPS单元接受GPS定位信息，通过RFID阅读器读取RFID导航信息，通过磁导航单元读取磁导航标识，通过激光测距单元读取目标或障碍物距离信息。
[0021]车载无线数据传输模块将机器人车载体上的各模块采集的数据通过基站传送至后台服务器；后台服务器包括显示装置和远程操作单元。
[0022]上述各模块通过机器人控制模块进行智能控制。
[0023]具体实施时，在变电站保护室内巡视勘察机器人行走的路线上铺设磁条及相应RFID定位点，并在各个保护屏柜前后的屏眉上贴上保护屏名称。
[0024]继电保护工作现场勘查，需要对保护装置型号、保护装置切换把手、现场压板状态、装置后面端子排及电缆编号等情况进行查看，与图纸进行核对，是否与实际相符合。
[0025]机器人行走到所需要查看或勘察的保护屏柜前面处，通过调整与控制多功能组合摄像模块，将其对准保护屏的屏眉，读取屏眉上的保护装置名称确认是否在正确间隔；通过机械手臂携带高清摄像头及多功能组合摄像模块配合操作柔性机械手臂移动到保护柜的机械锁位置，开锁器将保护屏柜门打开；调节柔性机械手臂上开关屏柜挂钩及手臂方向，使得挂钩钩住保护屏柜门，在柔性机械手臂运动下带动保护屏柜门打开；通过多功能组合摄像头定位，操作柔性机械手臂，调整开锁器方向将开锁器头部当作按键顶针使用模拟手指按动保护装置上按钮并调节多功能组合摄像头高度和方向对准保护装置屏幕，完成查看保护装置报文、复归保护装置信号、测试高频通道、切换保护装置定值区等功能。
[0026]按照上述控制方法控制机器人移动到保护屏柜后面并打开保护屏柜后门，调整多功能组合摄像头角度和高度对准保护屏柜端子排，通过红外热成像和图像处理技术查看端子排上是否有电缆端子松动(如果电缆端子松动，就会接触不良而发热，通过红外线热成像就发现个区域发热比其他区域大)，控制机械手臂移动到电缆端子松动区域，通过柔性机械手臂上高清摄像头确定具体电缆编号以便后期处理；控制柔性机械手臂移动带动高清摄像头对准所需要查看的端子排位置，配合射灯完成继电保护工作(保护年检、保护装置消缺、保护装置更换等)检修前电缆编号现场勘察。
[0027]将上述保护装置屏柜前后图像通过基站实时传到后台服务器，相应继电保护工作人员通过操作单元、显示装置对实际端子电缆编号与图纸相核对，正确编写继电保护工作安全措施票、工作票、作业指导书等作业前文本。
[0028]上述查看或勘察完成后操作柔性机械手臂将保护屏柜门关闭并重新锁上。
[0029]本实用新型无人值守变电站保护室内巡视及勘察机器人具有自动控制和手动控制两种模式。
[0030]自动控制模式下，先设定巡视路线、并固化在后台服务器中，每次巡视时按照服务器设定好的路线给机器人发命令，调整多功能组合摄像头对准相应位置，确定巡视相应保护屏柜，采集到的图像与历史图像相对比，经过图像处理系统处理后确定是否有告警信号、故障信号等其他异常信息；巡视结束后将异常信息传送到显示装置上，并发出提示信息。
[0031]手动控制模式下，通过远程操作单元操作，向机器人发出指令，完成相应动作。
[0032]应当理解本文所述的例子和实施方式仅为了说明，本领域技术人员可根据它做出各种修改或变化，在不脱离本实用新型精神实质的情况下，都属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.无人值守变电站保护室内巡视及勘察机器人，包括机器人车载体，所述的车载体上设有柔性机械手臂模块，其特征在于，所述柔性机械手臂模块包括多维度柔性机械手臂、开锁器、高清摄像头、射灯和开关屏柜挂钩；所述多维度柔性机械手臂包括固定基座和柔性关节，所述固定基座与车载体横向设置的滑轨滑动连接，所述柔性关节包括360°旋转连接的第一关节和第二关节，所述第一关节下端与基座360°旋转连接，所述第二关节的上端360°旋转连接一功能部，所述开锁器、高清摄像头、射灯和开关屏柜挂钩固设在功能部上。2.根据权利要求1所述的无人值守变电站保护室内巡视及勘察机器人，其特征在于，所述机器人车载体上还设有多功能组合摄像模块，所述多功能组合摄像模块包括红外热成像装置和高清视屏装置。3.根据权利要求1所述的无人值守变电站保护室内巡视及勘察机器人，其特征在于，所述机器人车载体上还设有多传感导航定位模块，所述多传感导航定位模块包括RFID阅读器、GPS单元、磁导航单元、激光测距单元、超声波障碍单元，所述GPS单元接受GPS定位信息，通过RFID阅读器读取RFID导航信息，通过磁导航单元读取磁导航标识，通过激光测距单元读取目标或障碍物距离信息。4.根据权利要求1所述的无人值守变电站保护室内巡视及勘察机器人，其特征在于，所述机器人车载体上还设有动力模块和车载无线数据传输模块，所述动力模块用于机器人的行走及转向，所述车载无线数据传输模块用于将机器人车载体上的各模块采集的数据通过基站传送至后台服务器。
【专利摘要】无人值守变电站保护室内巡视及勘察机器人，包括机器人车载体，所述的车载体上设有柔性机械手臂模块,其特征在于，所述柔性机械手臂模块包括多维度柔性机械手臂、开锁器、高清摄像头、射灯和开关屏柜挂钩；所述多维度柔性机械手臂包括固定基座和柔性关节，所述固定基座与车载体横向设置的滑轨滑动连接，所述柔性关节包括360°旋转连接的第一关节和第二关节，所述第一关节下端与基座360°旋转连接，所述第二关节的上端360°旋转连接一功能部，所述开锁器、高清摄像头、射灯和开关屏柜挂钩固设在功能部上。本实用新型够对保护室内二次设备进行巡视及勘察，巡视速度快，工作效率高，可以及时发现故障显示情况并推断事故产生原因，能适应无人变电站要求。
【IPC分类】B25J9/00
【公开号】CN204913887
【申请号】CN201520709451
【发明人】张莉莉, 王非, 王义永
【申请人】国网安徽省电力公司检修公司, 国家电网公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月11日