用于多种配电设备的智能巡检的微型导轨系统及巡检方法与流程

本发明涉及电力系统的智能巡检领域，尤其涉及一种用于多种配电设备的智能巡检的微型导轨系统和巡检方法。

背景技术：

电力系统里设备种类众多，传统人工巡检和维护存在很多问题，且具有一定的危险性，智能巡检研究始于80年代末，用于在某些特定环境取代人工巡检。

目前站桩类设备巡检方式主要是人工巡检，小部分采用巡检机器人。但是这些手段要么存在着效率较低的问题，要么存在着成本较高、难以普及的问题。

(1)随着终端设备和传感设备的日益增加，监测数据点越来越多，环境越来越复杂，因此人工巡检方式已经不能满足智能化的要求，同时人工巡检方式依赖于巡检人员看问题的角度和自身经验，从而导致巡检结果存在差异性，效率较低。

(2)巡检机器人虽然能满足智能化的要求，却存在体积过大，不适合环网柜等狭小空间的巡检工作，同时巡检机器人运行、维护以及制作成本过高，不适宜大面积推广。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于多种配电设备的智能巡检的微型导轨系统，以作为多种配电设备智能巡检的基础设备，来保证巡检效率的同时提高巡检系统的适用范围。

本发明的目的还在于提供一种用于多种配电设备的智能巡检方法，以提高巡检效率。

为此，本发明一方面提供了一种用于多种配电设备的智能巡检的微型导轨系统，包括：微型导轨，贯穿多种配电设备的预设的巡检任务点；承载平台，在沿微型导轨移动过程中到达各巡检任务点，用于搭载巡检设备；以及智能控制模块，搭载在所述平台上，用于控制所述平台移动至各巡检任务点。

进一步地，上述智能控制模块包括自检模块，用于在工作之前对设备状态进行检测，若发现其出现故障则将信号传回服务器、通知维护人员进行处理。

进一步地，上述微型导轨系统还包括电源充电模块，所述自检模块用于在工作之前对设备状态进行检测，若电量不足则控制所述电源充电模块对相关模块进行自动充电。

进一步地，上述微型导轨为可拼接导轨，将微型导轨分成若干适合拼接的形状，所述平台包括滑轮，所述滑轮采用内吸附式滑轮。

进一步地，上述智能控制模块包括电机驱动模块，用于通过电机控制平台运行速度。

进一步地，上述智能控制模块还包括任务点识别模块，通过机器视觉或者操作命令对预先设置好的任务点或自定义的任务点进行识别，从而达到准确定位的目的。

根据本发明的另一方面，提供了一种微型导轨系统，包括：可拼接的微型导轨，贯穿预设的多个任务点；可拓展功能的平台，在沿微型导轨移动过程中到达各预设的任务点，其搭载有智能处理单元，用于对平台上的设备进行检测和充电，控制平台的机械运动速度和方向、定位平台位置、以及寻找预设任务点。

进一步地，上述微型导轨具有两种安装模式：磁性吸附安装和固定安装。

进一步地，引入标准模块化的概念，所述微型导轨由长直线段、短直线段及弯段组成，根据实际环境搭建组合成的形状包括圆形、环形和s形。

根据本发明的又一方面，提供了一种具有自检功能的智能巡视微型导轨系统，包括：微型导轨，贯穿多种配电设备的预设的巡检任务点；微型智能可扩展平台，在沿微型导轨移动过程中到达各巡检任务点，具有自检及搜寻位置功能。

根据本发明的又一方面，提供了一种智能巡检微型导轨系统，包括：拼接型微型导轨，贯穿多种配电设备的预设的巡检任务点；智能巡检微型导轨平台，在沿微型导轨移动过程中到达各巡检任务点，包括机械运动模块和智能控制模块。

进一步地，上述机械运动模块包括滑轮、精密齿条、以及直流减速电机，智能控制模块包括微处理芯片、电量自检模块、电源充电模块、速度控制模块、以及任务点识别模块，其中，所述微处理芯片用于监控微型导轨系统的整体健康状态，控制平台运动速度和方向，识别各种预先定义的任务点位置并进行指定的操作。

本发明还提供了一种用于多种配电设备的智能巡检方法，包括以下步骤：构建一种用于多种配电设备的智能巡检的微型导轨系统，包括贯穿多种配电设备的预设的巡检任务点的微型导轨和在沿微型导轨移动过程中到达各巡检任务点的承载平台；在巡检开始前对所述微型导轨系统进行自检；根据自检数据判断设备状态是否良好，若否则确定设备代号并报警，通知相关维护人员；若设备状态良好，则系统初始化；控制平台移动至预设的巡检任务点。

进一步地，在巡检开始前对所述微型导轨系统进行自检还包括：根据需要选择对相关模块进行充电。

进一步地，控制平台移动至预设的巡检任务点包括以下步骤：自动识别当前位置；控制承载平台运动速度及方向；根据命令和预置位置信息将承载平台移动到预设的巡检任务点。

本发明具有以下技术效果：

(1)本发明中的微型导轨系统具有体积小，易于安装，巡检效率高，造价低廉等特点，在用于电力系统中的固定设备巡检时，减少了工作人员直接接触高压设备的次数，大大提高了巡视的安全性。

(2)本发明中的微型导轨系统可以搭载各种传感单元，自动在闭环路径中进行智能巡检以及完成在相关任务点的操作，有效避免了传统人工巡检的缺陷，也避免了人工巡检过程中的潜在危险。

(3)该系统具有成本低，安装简便，支持自检和智能自我维护，质量轻便，便于附加在各种设备上，未来可扩展性强等特点。

(4)本发明采用结构化可拼接型微型导轨，采用磁性吸附或固定安装方式固定于配电设备上，并辅以小型工作平台，便于搭载各种巡检模块对多种电力设备进行智能巡检。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，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是根据本发明一实施例的用于多种配电设备的智能巡检的微型导轨系统的结构图；

图2是根据本发明一实施例的用于多种配电设备的智能巡检方法的流程图；

图3是根据本发明一实施例的用于多种配电设备的智能巡检方法的巡检现场一的示意图；

图4是根据本发明另一实施例的用于多种配电设备的智能巡检方法的巡检现场二的示意图；以及

图5是根据本发明的智能控制平台的结构框图。

附图标记说明

100、拼接型微型导轨；200、智能巡检微型导轨平台；

210、智能控制模块；220、机械运动模块。

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。

在一实施例中，本发明为具有自检功能的智能巡检微型导轨系统，由微型导轨和微型智能可扩展平台两部分组成。可以搭载功能模块对其进行功能扩展，具有自检及搜寻位置等功能，可在预设任务点上可以进行必要的操作。

在本实施例中，微型导轨可以搭载各种传感单元，自动在闭环路径中进行智能巡检及在相关任务点的操作，有效避免了传统人工巡检的缺陷，也避免了人工巡检过程中的潜在危险；另外，微型导轨质量轻安装方便，价格低廉，维护简单，效率较高并可以根据电量自动进行充电，非常适合作为智能巡检的运行平台。

在一实施例中，微型导轨系统由两部分组成：可拼接的微型导轨，可扩展功能的平台。微型导轨有两种安装模式：磁性吸附安装和固定安装，并且引入标准模块化的概念，由长、短直线段及弯段组成，可以根据实际环境搭建组合成直线形、圆形、环形和s形等形状。

在本实施例中，该系统具有成本低，安装简便，支持自检和智能自我维护，质量轻便便于附加在各种设备上，未来可扩展性强等特点。可扩展平台自带智能处理单元，可以对平台上的设备进行检测和充电等操作，并且可以控制平台的机械运动速度和方向，定位平台位置，寻找预设任务点。

在一实施例中，本发明的微型导轨系统包括智能控制模块、机械运动模块，所述智能控制模块包括微处理芯片(stm32)，自检模块，电源充电模块，速度控制模块，任务点识别模块；所述机械运动模块包括微型导轨，滑轮，精密齿条，直流减速电机。

在本实施例中，微处理芯片负责监控微型导轨系统的整体健康状态(如是否需要对模块进行充电)，控制平台运动速度和方向，识别各种预先定义的任务点位置并进行指定的操作(如数据采集或替代人工完成相应动作)。

在一实施例中，如图1所示，本发明的微型导轨系统包括拼接型微型导轨100、智能巡检微型导轨平台200、智能控制模块210以及机械运动模块220；其中，所述智能巡检微型导轨平台200设置在拼接型微型导轨100上，所述智能控制模块210、机械运动模块220设置于智能巡检微型导轨平台200上。

在本实施例中，智能控制模块210包括微处理芯片(stm32)、自检模块、电源充电模块、速度控制模块、任务点识别模块、以及多个数据采集模块；所述机械运动模块220包括微型导轨、在微型导轨上移动的滑轮、以及用于驱动滑轮的直流减速电机。

将微型导轨分成若干适合拼接的形状，每种形状表示和完成一种动作，几乎所有复杂的动作都可以通过导轨实现；滑轮采用内吸附式滑轮，具有运行稳定，安全可靠的特点。

速度调节模块作为智能控制模块的一部分，可以根据具体工作命令通过电机控制平台运行速度。

任务点识别模块通过机器视觉或者操作命令对预先设置好的任务点或自定义的任务点进行识别，从而达到准确定位的目的。

自检模块及电源充电模块作为智能控制模块的一部分，通过使用之前进行电量检测保证所有模块都处于良好状态。

自检模块作为智能控制模块的一部分，可以在工作之前对设备状态进行检测，如果发现其出现故障则将信号传回服务器通知维护人员进行处理，如果是电量不足则会对相关模块进行自动充电。

在本实施例中，采用结构化可拼接型微型导轨，采用磁性吸附或固定安装方式固定于配电设备上，并辅以小型工作平台，便于搭载各种巡检模块对多种电力设备进行智能巡检。

所述可拼接型微型导轨分为长短直线段，弯段等形状，支持拼接，可以组合成各种复杂的形状，适用于绝大多数电力设备。采用磁性吸附或固定安装两种模式，可以很方便的附加在各种电力设备上。

该微型导轨上设有智能巡检微型导轨平台，可以搭载各种功能模块，并能根据颜色等预设标志准确移动定位，具有很高的准确性和可靠性，并且支持工作状态自检，可自主对各模块充电，也可以为未来搭载的模块提供稳定的电源。

采用所述微型导轨的智能巡检系统相对于传统人工和特定场景机器人巡检可以大大的提高工作效率；该微型导轨系统安装方式灵活，可任意拼接组合形状，造价成本低，适合各种环境的安装，且稳定性高，可长期不间断正常进行工作，组装容易且具有互换性。

在一实施例中，本发明的微型导轨系统包括微型导轨式自动巡检装置，所述微型导轨式自动巡检装置主要由智能控制模块、电机驱动模块、承载平台以及微型导轨组成。

在本实施例中，系统工作电压3.3-5v，电流0.1a，功率0.5w，单个平台搭载能力0.5-1.5kg；该系统可搭载多个运动平台。

本发明的微型导轨系统搭建完毕后，后期可以结合智能巡检平台、智能图传平台、智能网络平台，做到一平台多用途，在提高巡检效率，及时发现问题及时处理，保护配电设备的同时，提高人员的工作安全性。

在一实施例中，如图2所示，本发明的控制方法包括以下步骤：

s101、设备自检；

s103、判断设备状态是否良好；

s105、如果设备状态良好进入模块初始化及相关数据写入；

s107、运动到预设任务点；

s111、如果设备状态差确定设备代号并报警；

s113、通知相关人员维护。

在本实施例中，该控制方法分为设备自检阶段和控制阶段。

在一实施例中，如图3所示，在直线性可拼接导轨100a上，依次设有充电点p0、多个巡检任务点p1、p2、p3、p4和p5、以及用于近场传输数据的专用网络节点。

在一实施例中，如图4所示，在圆形可拼接导轨100b上，依次设有一个充电点p10和可见光巡检任务点p11、温湿度巡检任务点p12、红外巡检任务点p13、用于近场传输数据的专用网络节点、声音巡检任务点p14、振动巡检任务点p16、以及用于自检充电的充电点。

在一实施例中，如图5所示，智能控制模块包括主控模块、可见光模块、红外模块、温度模块、电量检测模块、充电模块、湿度模块、声音模块、以及运动模块。其中，可见光模块、红外模块、温度模块、湿度模块、以及声音模块这些模块均为用于执行巡检任务的数据采集模块，用于在到达预定的任务点上使用单一模块或综合使用多个模块完成巡检任务。该可见光模块212还作为任务点识别模块使用。

在设备自检阶段，通过数据获取单元获取导轨相关模块和主要器件的健康状态，根据需要选择对相关模块进行充电操作，并对其余模块进行初始化和工作命令写入；在控制阶段，能够自动识别当前位置，控制搭载平台部分运动速度及方向，根据命令和预置位置信息将搭载平台移动到预设任务点位置。

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。凡在本发明的精神和原则之内，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。