一种绝缘子清洗系统的制作方法

本发明涉及绝缘子清洗技术领域，具体涉及一种绝缘子清洗系统。

背景技术：

绝缘子是一种安装在不同电位的导体之间或导体与地电位构件之间的器件。绝缘子能够耐受电压和机械应力，是一种特殊的绝缘控件。绝缘子在架空输电线路、机车车辆中起到重要的作用。绝缘子长期使用过程中由于雨雪、粉尘和油污在风速的作用下会牢固地粘在绝缘子上，使得绝缘子绝缘值降低，影响绝缘子的使用。绝缘子定期清洗是绝缘子防污闪的重要手段。而现有的对绝缘子清洗由人工登高手动完成，对作业人员的技能要求较高，不仅劳动强度大、作业效率低、清洗周期长，而且检测作业人员的操作难度较大，容易发生触电。

技术实现要素：

为解决现有技术问题，本发明通过设置清洗机器人以及嵌入式工控机、数传电台、控制器的结合形成的清洗机器人的控制系统，通过以嵌入式工控机为核心，通过数传电台实现控制器和嵌入式工控机之间的无线通讯，从而嵌入式工控机控制清洗机器人的自动工作；同时将清洗机器人提供的电压和电流采集器与输入电源的主控制器连接，利用主控制器对清洗机器人的输入电源进行供电电压和电流监测，完成对清洗机器人电源耗电预警的管理，保证清洗机器人的安全可靠运行，实现对绝缘子的自动清洗。

本发明具体采用以下技术方案：

一种绝缘子清洗系统，包括用于清洗绝缘子的清洗机器人、用于控制所述清洗机器人的控制系统以及所述清洗机器人的电源系统；

所述清洗机器人包括升降机构和执行机构；

所述控制系统包括嵌入式工控机、控制器以及数传电台，所述嵌入式工控机用于发送控制所述清洗机器人的信号和接收所述控制器发送的信号；所述控制器与所述嵌入式工控机连接，所述控制器用于接收所述控制所述清洗机器人的信号并发送控制指令，所述数传电台设置在所述嵌入式工控机和所述控制器之间，用于所述嵌入式工控机和控制器之间的信号传输；所述清洗机器人与所述控制器电连接，用于接收并执行控制指令；

所述电源系统包括输入电源，所述输入电源与断路器相连；所述断路器还与所述输入电源的主控制器相连，所述断路器的输出端分别与电压采集器和电流采集器相连，所述电压采集器和所述电流采集器分别用于采集断路器输出的电压和电流信号并传送至所述主控制器；

所述断路器的输出端还与端子分路器相连，所述端子分路器包括若干路电源子电路，所述电源子电路分别与所述清洗机器人的各部分需电电路电连接。

进一步的方案是，所述数传电台与所述嵌入式工控机之间的通讯采用rs232串口通信模块通讯。

进一步的方案是，所述主控制器与所述输入电源之间还串接有bms系统。

进一步的方案是，每路电源子电路包括电压变换电路以及与其串联连接的滤波电路。

进一步的方案是，还包括安全距离确定单元、数据获取单元以及数据调整单元，所述安全距离确定单元用于确定所述清洗机器人与目标绝缘子之间的距离是否大于安全距离阈值；

所述数据获取单元用于在所述安全距离确定单元确定所述清洗机器人与所述目标绝缘子之间的距离大于安全距离阈值时，获取所述清洗机器人的数据，所述带电清洗机器人的数据包括：所述清洗机器人的姿态信息、与所述目标绝缘子之间的距离信息及所述清洗机器人的清洗高度信息，同时，获取所述目标绝缘子的清洗数据，所述清洗数据包括所述目标绝缘子的高度信息及清洗方式；

所述数据调整单元用于根据所述目标绝缘子的清洗数据调整所述清洗机器人的数据，根据调整后的清洗机器人清洗所述目标绝缘子。

进一步的方案是，根据所述目标绝缘子的清洗数据调整所述清洗机器人的数据，根据所述调整后的数据调整所述升降机构的高度，根据所述调整后的数据控制所述执行机构末端的冲洗装置的运动，实现对所述目标绝缘子的清洗。

进一步的方案是，所述清洗机器人的姿态信息包括所述清洗机器人相对于大地坐标系在各个方向上的偏转角度，所述偏转角度包括清洗机器人相对于大地的回转角、俯仰角以及偏转角。

进一步的方案是，还包括图像采集识别装置，所述图像识别装置为照相机或摄像机，所述图像采集识别装置用于对所述目标绝缘子清洗前后的图像进行采集和识别，并传输至所述控制器，所述控制器根据所述目标绝缘子清洗前后的图像判断清洗效果。

本发明的有益效果：

通过设置清洗机器人以及嵌入式工控机、数传电台、控制器的结合形成的清洗机器人的控制系统，通过以嵌入式工控机为核心，通过数传电台实现控制器和嵌入式工控机之间的无线通讯，从而嵌入式工控机控制清洗机器人的自动工作；同时将清洗机器人提供的电压和电流采集器与输入电源的主控制器连接，利用主控制器对清洗机器人的输入电源进行供电电压和电流监测，完成对清洗机器人电源耗电预警的管理，保证清洗机器人的安全可靠运行，实现对绝缘子的自动清洗；

将输入电源转变为多路输出电源来为清洗机器人供电电压不同的各部分分别进行供电，满足整个清洗机器人系统不同设备对电源需求的特点；

数传电台与嵌入式工控机之间的通讯采用rs232串口通信模块通讯，通过rs232串口通信模块，能够更好的实现远程通信，且rs232串口通信模块具有良好的抗干扰性，能够减小对控制清洗机器人的信号干扰；

通过设置图像识别装置清洗作业之前和之后采集目标绝缘子的图像信息，并传输至控制器，判断清洗效果，提高了对目标绝缘子的清洗效果。

附图说明

图1为本发明实施例一种绝缘子清洗系统的结构示意图；

图2为本发明实施例一种绝缘子清洗系统流程图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1-2所示，本发明的一个实施例公开了一种绝缘子清洗系统，包括用于清洗绝缘子的清洗机器人、用于控制清洗机器人的控制系统以及清洗机器人的电源系统；清洗机器人包括升降机构和执行机构；控制系统包括嵌入式工控机、控制器以及数传电台，嵌入式工控机用于发送控制清洗机器人的信号和接收控制器发送的信号；控制器与嵌入式工控机连接，控制器用于接收控制清洗机器人的信号并发送控制指令，数传电台设置在嵌入式工控机和控制器之间，用于嵌入式工控机和控制器之间的信号传输；清洗机器人与控制器电连接，用于接收并执行控制指令；电源系统包括输入电源，输入电源与断路器相连；断路器还与输入电源的主控制器相连，断路器的输出端分别与电压采集器和电流采集器相连，电压采集器和电流采集器分别用于采集断路器输出的电压和电流信号并传送至主控制器；断路器的输出端还与端子分路器相连，端子分路器包括若干路电源子电路，电源子电路分别与清洗机器人的各部分需电电路电连接。通过设置清洗机器人以及嵌入式工控机、数传电台、控制器的结合形成的清洗机器人的控制系统，通过以嵌入式工控机为核心，通过数传电台实现控制器和嵌入式工控机之间的无线通讯，从而嵌入式工控机控制清洗机器人的自动工作；同时将清洗机器人提供的电压和电流采集器与输入电源的主控制器连接，利用主控制器对清洗机器人的输入电源进行供电电压和电流监测，完成对清洗机器人电源耗电预警的管理，保证清洗机器人的安全可靠运行，实现对绝缘子的自动清洗。

在本实施例中，数传电台与嵌入式工控机之间的通讯采用rs232串口通信模块通讯。通过rs232串口通信模块，能够更好的实现远程通信，且rs232串口通信模块具有良好的抗干扰性，能够减小对控制清洗机器人的信号干扰。

在本实施例中，主控制器与输入电源之间还串接有bms系统。利用bms系统对输入电源进行数据监测，其中包括输入电源的荷电状态，并将监测到的数据传送至主控制器进行判断输入电源的实时工作状态。

在本实施例中，每路电源子电路包括电压变换电路以及与其串联连接的滤波电路。电压变换电路为dc-dc变换电路，用于对输入电压进行升压或降压处理来达到所需要的电压；通过滤波电路用来对输出的电压信号进行滤波处理，本发明滤波电路采用lc滤波电路。

在本实施例中，还包括安全距离确定单元、数据获取单元以及数据调整单元，安全距离确定单元用于确定清洗机器人与目标绝缘子之间的距离是否大于安全距离阈值；数据获取单元用于在安全距离确定单元确定清洗机器人与目标绝缘子之间的距离大于安全距离阈值时，获取清洗机器人的数据，带电清洗机器人的数据包括：清洗机器人的姿态信息、与目标绝缘子之间的距离信息及清洗机器人的清洗高度信息，同时，获取目标绝缘子的清洗数据，清洗数据包括目标绝缘子的高度信息及清洗方式；数据调整单元用于根据目标绝缘子的清洗数据调整清洗机器人的数据，根据调整后的清洗机器人清洗目标绝缘子。通过清洗机器人与目标绝缘子之间的数据关系，通过清洗机器人对目标绝缘子进行清洗，实现了清洗机器人自动清洗绝缘子，避免了人工清洗导致的劳动强度大、效率低下的问题。同时通过设置安全距离阈值可使清洗机器人与目标绝缘子之间的距离处于某预设距离范围内，以保证可以清洗目标绝缘子，且不会使喷出的水回溅到清洗机器人上。

在本实施例中，根据目标绝缘子的清洗数据调整清洗机器人的数据，根据调整后的数据调整升降机构的高度，根据调整后的数据控制执行机构末端的冲洗装置的运动，实现对目标绝缘子的清洗。

在本实施例中，清洗机器人的姿态信息包括清洗机器人相对于大地坐标系在各个方向上的偏转角度，偏转角度包括清洗机器人相对于大地的回转角、俯仰角以及偏转角。可精确的调节清洗机器人到达清洗位置的空间运动轨迹，以便更好的对绝缘子进行清洗，提升清洗效果。

在本实施例中，还包括图像采集识别装置，所述图像识别装置为照相机或摄像机，图像采集识别装置用于对目标绝缘子清洗前后的图像进行采集和识别，并传输至控制器，控制器根据目标绝缘子清洗前后的图像判断清洗效果。通过图像识别装置在清洗作业之前，采集目标绝缘子的图像信息，并传输至控制器；在清洗完成后，图像识别装置再次对目标绝缘子的图像信息进行采集，并传输至所述控制器，控制器对比清洗前后的目标绝缘子的图像信息，确定目标绝缘子的清洁程度，判断是否需要进行补洗，从而确定对清洗系统的下一步指令。

最后说明的是，以上仅对本发明具体实施例进行详细描述说明。但本发明并不限制于以上描述具体实施例。本领域的技术人员对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都涵盖在本发明范围内。