CN108494097A - 用于变电站的机器人巡检*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供了用于变电站的机器人巡检***，属于电力巡检领域，包括控制中心、无线通讯网络和巡检机器人，控制中心通过无线通讯网络与巡检机器人实现远程控制和数据传输；控制中心包括上位控制主机、巡检监测数据处理模块、机器人远程遥控发射模块。巡检监测数据处理模块中设有致热鉴别模块和紫外成像模块。通过致热鉴别模块基于预设的参数数据库对检测得到的温度数据进行识别，进而判断得到当前设备致热类型，同时使用紫外成像模块通过紫外光进行检测，并且将检测结果成像，与正常成像进行比对进而判断是否存在故障，完成变电站致热现象的检测，提高检测的可靠性。
Description
技术领域
本发明属于电力巡检领域，特别涉及用于变电站的机器人巡检***。
背景技术
传统的变电站巡检工作主要由工作人员来完成，但对于无人值守或少人值守的变电站，巡检工作是一件非常困难的工作，尤其对偏远地区的变电站，需要耗费大量的人力和时间；其次，由于变电站多为高压、高辐射设备，人工巡检具有很大的危险性；同时对于无人值守或少人值守的变电站，当变电站故障时的应急指挥调度难度也非常大。因此运用智能机器人***在一定程度上代替人工对变电站实行自动巡检，将成为变电站巡检的发展趋势。
此外，当前已有检测过程中难以区别被检测装置的致热类型，进而使得检测判断出现不准确，同时现有检测还有可能对设备运行造成影响，无法实现准确有效的检测。
发明内容
为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本发明提供了借助致热鉴别模块通过预存参数对获取到的温度进行识别完成致热判断的用于变电站的机器人巡检***。
为了达到上述技术目的，本发明提供了用于变电站的机器人巡检***，所述机器人巡检***包括控制中心、无线通讯网络和巡检机器人，所述控制中心通过无线通讯网络与巡检机器人实现远程控制和数据传输；
所述控制中心包括上位控制主机，用于接收巡检机器人发回的监测数据并进行处理的巡检监测数据处理模块，以及用于向机器人发出遥控指令的机器人远程遥控发射模块；
所述巡检机器人包括机器人控制单元，以及包括行走装置、行走装置电控***和安装架的机器人本体机构，行走装置电控***与机器人控制单元电联接；
其中，在机器人本体机构上还安装有：
机器人探障导航装置，用于采集用于调整机器人的运动姿态的相关信息并传输至机器人控制单元；
机器人远程遥控接收模块，接受控制中心发出的控制指令并根据控制指令启动相应操作；
现场信号采集传输装置，用于采集变电站现场的图像、视频和音频信号并通过无线通讯网络传输至控制中心；
所述巡检监测数据处理模块还包括：致热鉴别模块和紫外成像模块；
其中，致热鉴别模块，用于基于预设的参数数据库对检测得到的温度数据进行识别，进而判断得到当前设备致热类型；
紫外成像模块，用于通过紫外光进行检测，并且将检测结果成像，与正常成像进行比对进而判断是否存在故障。
可选的，所述巡检监测数据处理模块包括：
现场信号处理子模块、电力设备状态巡检子模块、电力设备监测数据显示子模块和监测数据存储子模块，所述现场信号处理子模块通过交换器I得到巡检机器人采集的相关数据，经过处理后传输至电力设备状态巡检子模块、电力设备监测数据显示子模块和监测数据存储子模块。
可选的，所述控制中心还包括电子地图展现模块，用于显示变电站模拟场景和巡检机器人的实时位置和行走路线。
可选的，所述机器人探障导航装置包括预设数量的定位传感器，以及与机器人本体机构相联接的电控***，所述电控***根据定位传感器采集的数据调整巡检机器人的运动姿态。
可选的，所述定位传感器包括超声波传感器、磁传感器和RFID读写器，所述RFID读写器和磁传感器根据事先设置在变电站巡视路线上的RFID标签和磁条进行实时数据采集，保证行走路线。
可选的，所述现场信号采集传输装置包括至少一个可见光摄像仪、红外摄像仪、可调整云台和视频服务器，所述可见光摄像仪和红外摄像仪采集的现场音视频信号通过视频服务器传输至无线通讯网络。
可选的，所述视频服务器包括视频压缩模块、图像压缩模块和视频图像数据发送模块，所述视频压缩模块与可见光摄像仪的输入端相联接，所述图像压缩模块与红外摄像仪的输入端相联接，所述视频压缩模块和图像压缩模块的输出端均与视频图像数据发送模块的输入端相联接。
可选的，所述机器人远程遥控发射模块包括行走遥控发射子模块和云台遥控发射子模块，所述行走遥控发射子模块用于巡检机器人的行走控制，所述云台遥控发射子模块用于调整云台的角度控制。
可选的，所述无线通讯网络包括交换器I、无线网桥I、交换器II和无线网桥II，其中交换器I和无线网桥I用于控制中心的无线通讯，所述交换器II和无线网桥II用于巡检机器人的无线通讯。
可选的，所述巡检机器人还包括故障自诊断与保护模块，用于机器人本体机构发生故障时的自动处理。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
通过致热鉴别模块基于预设的参数数据库对检测得到的温度数据进行识别，进而判断得到当前设备致热类型，同时使用紫外成像模块通过紫外光进行检测，并且将检测结果成像，与正常成像进行比对进而判断是否存在故障，完成变电站致热现象的检测，提高检测的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的用于变电站的机器人巡检***的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的结构作进一步地描述。
实施例一
本发明提供了用于变电站的机器人巡检***，如图1所示，所述机器人巡检***包括控制中心、无线通讯网络和巡检机器人，所述控制中心通过无线通讯网络与巡检机器人实现远程控制和数据传输；
所述控制中心包括上位控制主机，用于接收巡检机器人发回的监测数据并进行处理的巡检监测数据处理模块，以及用于向机器人发出遥控指令的机器人远程遥控发射模块；
所述巡检机器人包括机器人控制单元，以及包括行走装置、行走装置电控***和安装架的机器人本体机构，行走装置电控***与机器人控制单元电联接；
其中，在机器人本体机构上还安装有：
机器人探障导航装置，用于采集用于调整机器人的运动姿态的相关信息并传输至机器人控制单元；
机器人远程遥控接收模块，接受控制中心发出的控制指令并根据控制指令启动相应操作；
现场信号采集传输装置，用于采集变电站现场的图像、视频和音频信号并通过无线通讯网络传输至控制中心；
所述巡检监测数据处理模块还包括：致热鉴别模块和紫外成像模块；
其中，致热鉴别模块，用于基于预设的参数数据库对检测得到的温度数据进行识别，进而判断得到当前设备致热类型；
紫外成像模块，用于通过紫外光进行检测，并且将检测结果成像，与正常成像进行比对进而判断是否存在故障。
在实施中，为了对变电站致热类型进行甄别，本实施例提出了用于变电站的机器人巡检***，该***包括控制中心、无线通讯网络、巡检机器人三个执行主体，为了保证信息顺畅传递，控制中心与巡检机器人之间通过无线通讯网络通信。
针对控制中心，包括上位控制主机、巡检监测数据处理模块、机器人远程遥控发射模块三个模块。其中上位控制主机为安装有多用户操作***的计算机，用于对控制中心接收到的全部数据进行处理。
机器人远程遥控发射模块包括行走遥控发射子模块和云台遥控发射子模块，所述行走遥控发射子模块用于巡检机器人的行走控制，所述云台遥控发射子模块用于调整云台的角度控制。
巡检监测数据处理模块包括现场信号处理子模块、电力设备状态巡检子模块、电力设备监测数据显示子模块和监测数据存储子模块，所述现场信号处理子模块通过交换器I得到巡检机器人采集的相关数据，经过处理后传输至电力设备状态巡检子模块、电力设备监测数据显示子模块和监测数据存储子模块。
为了实现致热类型判定，在巡检监测数据处理模块中还包括：致热鉴别模块和紫外成像模块。致热鉴别模块，用于基于预设的参数数据库对检测得到的温度数据进行识别，进而判断得到当前设备致热类型；紫外成像模块，用于通过紫外光进行检测，并且将检测结果成像，与正常成像进行比对进而判断是否存在故障。
控制中心还包括电子地图展现模块，用于显示变电站模拟场景和巡检机器人的实时位置和行走路线。
针对巡检机器人，包括机器人控制单元和机器人本体机构，机器人本体机构包括行走装置、行走装置电控***和安装架，行走装置电控***与机器人控制单元电联接。
在机器人本体机构上还安装有机器人探障导航装置、机器人远程遥控接收模块以及现场信号采集传输装置。其中机器人探障导航装置用于采集用于调整机器人的运动姿态的相关信息并传输至机器人控制单元；机器人远程遥控接收模块，接受控制中心发出的控制指令并根据控制指令启动相应操作；现场信号采集传输装置，用于采集变电站现场的图像、视频和音频信号并通过无线通讯网络传输至控制中心。
其中，机器人探障导航装置包括预设数量的定位传感器，以及与机器人本体机构相联接的电控***，所述电控***根据定位传感器采集的数据调整巡检机器人的运动姿态。
定位传感器包括超声波传感器、磁传感器和RFID读写器，所述RFID读写器和磁传感器根据事先设置在变电站巡视路线上的RFID标签和磁条进行实时数据采集，保证行走路线。
现场信号采集传输装置包括至少一个可见光摄像仪、红外摄像仪、可调整云台和视频服务器，所述可见光摄像仪和红外摄像仪采集的现场音视频信号通过视频服务器传输至无线通讯网络。
视频服务器包括视频压缩模块、图像压缩模块和视频图像数据发送模块，所述视频压缩模块与可见光摄像仪的输入端相联接，所述图像压缩模块与红外摄像仪的输入端相联接，所述视频压缩模块和图像压缩模块的输出端均与视频图像数据发送模块的输入端相联接。
为了延长巡检机器人的巡检持久性，巡检机器人还包括故障自诊断与保护模块，用于机器人本体机构发生故障时的自动处理。故障自诊断与保护模块中预先存储有故障现象和应急修复步骤的计算机，以便在巡检移动设备发生软件故障时，能够执行与故障现象对应的应急修复步骤修复故障。
为了保障无线通信顺利，无线通讯网络包括交换器I、无线网桥I、交换器II和无线网桥II，其中交换器I和无线网桥I用于控制中心的无线通讯，所述交换器II和无线网桥II用于巡检机器人的无线通讯。
本发明提供了用于变电站的机器人巡检***，包括控制中心、无线通讯网络和巡检机器人，控制中心通过无线通讯网络与巡检机器人实现远程控制和数据传输；控制中心包括上位控制主机、巡检监测数据处理模块、机器人远程遥控发射模块。巡检监测数据处理模块中设有致热鉴别模块和紫外成像模块。通过致热鉴别模块基于预设的参数数据库对检测得到的温度数据进行识别，进而判断得到当前设备致热类型，同时使用紫外成像模块通过紫外光进行检测，并且将检测结果成像，与正常成像进行比对进而判断是否存在故障，完成变电站致热现象的检测，提高检测的可靠性。
上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中的先后顺序。
以上所述仅为本发明的实施例，并不用以限制本发明，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。
Claims (10)
1.用于变电站的机器人巡检***，所述机器人巡检***包括控制中心、无线通讯网络和巡检机器人，其特征在于，所述控制中心通过无线通讯网络与巡检机器人实现远程控制和数据传输；
所述控制中心包括上位控制主机，用于接收巡检机器人发回的监测数据并进行处理的巡检监测数据处理模块，以及用于向机器人发出遥控指令的机器人远程遥控发射模块；
所述巡检机器人包括机器人控制单元，以及包括行走装置、行走装置电控***和安装架的机器人本体机构，行走装置电控***与机器人控制单元电联接；
其中，在机器人本体机构上还安装有：
机器人探障导航装置，用于采集用于调整机器人的运动姿态的相关信息并传输至机器人控制单元；
机器人远程遥控接收模块，接受控制中心发出的控制指令并根据控制指令启动相应操作；
现场信号采集传输装置，用于采集变电站现场的图像、视频和音频信号并通过无线通讯网络传输至控制中心；
所述巡检监测数据处理模块还包括：致热鉴别模块和紫外成像模块；
其中，致热鉴别模块，用于基于预设的参数数据库对检测得到的温度数据进行识别，进而判断得到当前设备致热类型；
紫外成像模块，用于通过紫外光进行检测，并且将检测结果成像，与正常成像进行比对进而判断是否存在故障。
2.根据权利要求1所述的用于变电站的机器人巡检***，其特征在于，所述巡检监测数据处理模块包括：
现场信号处理子模块、电力设备状态巡检子模块、电力设备监测数据显示子模块和监测数据存储子模块，所述现场信号处理子模块通过交换器I得到巡检机器人采集的相关数据，经过处理后传输至电力设备状态巡检子模块、电力设备监测数据显示子模块和监测数据存储子模块。
3.根据权利要求1或2所述的用于变电站的机器人巡检***，其特征在于，所述控制中心还包括电子地图展现模块，用于显示变电站模拟场景和巡检机器人的实时位置和行走路线。
4.根据权利要求1所述的用于变电站的机器人巡检***，其特征在于，所述机器人探障导航装置包括预设数量的定位传感器，以及与机器人本体机构相联接的电控***，所述电控***根据定位传感器采集的数据调整巡检机器人的运动姿态。
5.根据权利要求4所述的用于变电站的机器人巡检***，其特征在于，所述定位传感器包括超声波传感器、磁传感器和RFID读写器，所述RFID读写器和磁传感器根据事先设置在变电站巡视路线上的RFID标签和磁条进行实时数据采集，保证行走路线。
6.根据权利要求1所述的用于变电站的机器人巡检***，其特征在于，所述现场信号采集传输装置包括至少一个可见光摄像仪、红外摄像仪、可调整云台和视频服务器，所述可见光摄像仪和红外摄像仪采集的现场音视频信号通过视频服务器传输至无线通讯网络。
7.根据权利要求6所述的用于变电站的机器人巡检***，其特征在于，所述视频服务器包括视频压缩模块、图像压缩模块和视频图像数据发送模块，所述视频压缩模块与可见光摄像仪的输入端相联接，所述图像压缩模块与红外摄像仪的输入端相联接，所述视频压缩模块和图像压缩模块的输出端均与视频图像数据发送模块的输入端相联接。
8.根据权利要求1所述的用于变电站的机器人巡检***，其特征在于，所述机器人远程遥控发射模块包括行走遥控发射子模块和云台遥控发射子模块，所述行走遥控发射子模块用于巡检机器人的行走控制，所述云台遥控发射子模块用于调整云台的角度控制。
9.根据权利要求1所述的用于变电站的机器人巡检***，其特征在于，所述无线通讯网络包括交换器I、无线网桥I、交换器II和无线网桥II，其中交换器I和无线网桥I用于控制中心的无线通讯，所述交换器II和无线网桥II用于巡检机器人的无线通讯。
10.根据权利要求1所述的用于变电站的机器人巡检***，其特征在于，所述巡检机器人还包括故障自诊断与保护模块，用于机器人本体机构发生故障时的自动处理。
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