一种智能绝缘子检测机器人检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于机器控制技术领域，特别是涉及一种智能绝缘子检测机器人检测系统。
【背景技术】
[0002]随着国民经济的快速发展，对电力的需求及依赖越来越大，而电网的分布范围也越来越广。如果电力传输中经常出现停电检修或中断事故，将会给经济、生活等各个方面造成非常大的影响和损失，这就要求输电线路和变电站的外绝缘均能可靠运行。
[0003]变电站户外支柱瓷绝缘子是支承高压母线和高压电器带电部件的绝缘支柱，它使带电体与接地体之间机械上连接而电气上绝缘，是变电站运行的重要组成设备。电力系统输变电装置都大量使用了支柱瓷绝缘子。
[0004]由于绝缘子工作在特殊的电磁和自然环境下，因此需要排查检修。现行方法是由人工携带检测装置到高压杆塔附近检测，检测任务重，强度大，而且绝缘子工作在高空中的高压环境下，因此如何方便准确检测电力系统中绝缘子运行状况，一直是国内外绝缘子检测的难点。传统绝缘子维护是被动的预防检修，一般在事故发生后或者定期对绝缘子检测，盲目而且工作量大，使用实时在线对绝缘子进行检测，采集绝缘子性能数据，获得污闪报警信息，有针对性进行维护或更换工作，是绝缘子检测的发展方向。此外，这种方法还可以为进行预知性维护提供判定依据，积累数据，具有重要意义。
【发明内容】
[0005]为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种智能绝缘子检测机器人检测系统。
[0006]为了达到上述目的，本发明提供的智能绝缘子检测机器人检测系统包括:执行系统和主控制系统，其中执行系统安装在智能绝缘子检测机器人的检测平台上，其包括:子控制系统和检测系统，子控制系统包括:子系统控制器、I/o接口电路、电机接口、第二无线通信模块、相关行程开关、执行电机组和无线图像模块，其中:子系统控制器分别与I/o接口电路、电机接口、第二无线通信模块、相关行程开关和无线图像模块相连接，电机接口与执行电机组相连接；
[0007]检测系统包括:超声波探伤仪、第一无线通讯模块和摄像头；其中:超声波探伤仪上设有探头，其与第一无线通讯模块相连接，同时与子控制系统中的I/o接口电路相连接；摄像头与无线图像模块相连接；
[0008]主控制系统2设置在地面控制中心，其包括:主控制器、图像采集卡、无线图像模块、控制输入装置、第三无线通信模块、第四无线通信模块和监视器，其中:主控制器分别与图像采集卡、控制输入装置、第三无线通信模块、第四无线通讯模块和监视器连接，图像采集卡与无线图像模块相连接；
[0009]主控制系统中的无线图像模块通过无线的方式与子控制系统中的无线图像模块相连接，主控制系统中的第三无线通信模块通过无线的方式与检测系统中的第一无线通讯模块相连接，主控制系统中的第四无线通讯模块通过无线的方式与子控制系统中的第二无线通讯模块相连接。
[0010]所述的子系统控制器为子控制系统的控制核心，采用PLC可编程控制器。
[0011 ] 所述的电机接口为执行电机组的驱动电路，执行电机组为安装在智能绝缘子检测机器人上的4个步进电机，用于调整超声波探伤仪的位置。
[0012]所述的主控制系统中的主控制器为采用工控机的核心控制器，其为主控制系统的控制核心。
[0013]本发明提供的智能绝缘子检测机器人检测系统的有益效果:能够对支柱瓷绝缘子进行带电缺陷检测，由此获得其上裂纹的大小和位置，并进行显示。同时还能够实时采集操作现场的工作状态图像，以使地面工作人员利用监视器实时对检测过程进行监控，因此本检测系统不仅可以满足绝缘性能要求，而且可保证操作人员、电网以及机器人本身的安全。
【附图说明】
[0014]图1为本发明提供的智能绝缘子检测机器人检测系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和具体实施例对本发明提供的智能绝缘子检测机器人检测系统进行详细说明。
[0016]智能绝缘子检测机器人主要适用于高压线路绝缘子的阻值检测。其中机械本体的设计需要考虑到如何在绝缘子上行走，如何绝缘耐压，如何抗电磁干扰，如何环抱绝缘子，以及设备抗大风，防雨雪的性能。检测机器人的控制和通讯部分需要注意无线通讯在高压环境下的稳定性。
[0017]该机器人可以代替运维人员登上电塔，在绝缘子上自主行走并检测绝缘子的性能参数，并通过无线传输方式将数据送给检测人员。
[0018]由于智能绝缘子检测机器人工作于高压环境下，为保证操作人员的绝对人身安全，本发明提供的检测系统采用主控制系统和子控制系统两级控制系统的方案，通过无线通讯，对机器人进行遥控操作。提供了人机交互式的界面对机器人进行控制，使其完成检测动作。控制系统实现了机构自动升降、视觉定位检测目标、检测机械的运动控制、数据的采集等功能，对主控制器到子系统控制器、子系统控制器到超声波探伤仪的通讯等进行了很好的协调处理。控制系统既满足了绝缘安全的要求，又使机器人可完成绝缘子检测功能。智能绝缘子检测机器人节省了绝缘子检测时间、绝缘子检测人员费用，提高了检测人员的安全。
[0019]该智能绝缘子检测机器人对高压线路绝缘子进行绝缘电阻测量时采用本发明提供的检测系统。
[0020]如图1所示，本发明提供的智能绝缘子检测机器人检测系统包括:
[0021]执行系统I和主控制系统2，其中执行系统I安装在智能绝缘子检测机器人的检测平台上，其包括:子控制系统1.1和检测系统1.2，子控制系统1.1包括:子系统控制器1.1.1、I/O接口电路1.1.2、电机接口 1.1.3、第二无线通信模块1.1.4、相关行程开关1.1.5、执行电机组1.1.6和无线图像模块1.1.7，其中:子系统控制器1.1.1分别与I/O接口电路1.1.2、电机接口 1.1.3、第二无线通信模块1.1.4、相关行程开关1.1.5和无线图像模块1.1.7相连接，电机接口 1.1.3与执行电机组1.1.6相连接；
[0022]检测系统1.2包括:超声波探伤仪1.2.1、第一无线通讯模块1.2.3和摄像头1.2.4 ;其中:超声波探伤仪1.2.1上设有探头1.2.2，其与第一无线通讯模块1.2.3相连接，同时与子控制系统1.1中的I/O接口电路1.1.2相连接；摄像头1.2.4与无线图像模块
1.1.7相连接。
[0023]主控制系统2设置在地面控制中心，其包括:主控制器2.1、图像采集卡2.2、无线图像模块2.3、控制输入装置2.4、第三无线通信模块2.5、第四无线通信模块2.6和监视器2.7，其中:主控制器2.1分别与图像采集卡2.2、控制输入装置2.4、第三无线通信模块
2.5、第四无线通讯模块2.6和监视器2.7连接，图像采集卡2.2与无线图像模块2.3相连接;
[0024]主控制系统2中的无线图像模块2.3通过无线的方式与子控制系统1.1中的无线图像模块1.1.7相连接，主控制系统2中的第三无线通信模块2.5通过无线的方式与检测系统1.2中的第一无线通讯模块1.2.3相连接，主控制系统2中的第四无线通讯模块2.6通过无线的方式与子控制系统1.1中的第二无线通讯模块1.1.4相连接。
[0025]执行系统I为智能绝缘子检测机器人的检测控制系统，主控制系统2为智能绝缘子检测机器人的远程操控平台，执行系统I通过无线的方式与主控制系统2进行数据交换。
[0026]子控制系统1.1为安装在智能绝缘子检测机器人上的现场控制器，其中子系统控制器1.1.1为子控制系统1.1的控制核心，采用PLC可编程控制器；
[0027]I/O接口电路1.1.2为超声波探伤仪1.2.1的信号接口电路；
[0028]电机接口 1.1.3为执行电机组1.1.6的驱动电路，执行电机组1.1.6为安装在智能绝缘子检测机器人上的4个步进电机，用于调整超声波探伤仪1.2.1的位置，子控制系统
1.1通过电机接口 1.1.3控制执行电机组1.1.6中各电机的运行；
[0029]子控制系统1.1中的第二无线通信模块1.1.4为无线数据收发电路，用于实现与主控制系统2的无线连接；
[0030]相关行程开关1.1.5为行程位置开关，用于机器人运动的限位。
[0031]检测系统1.2为安装在智能绝