CN110587629A - 变电站巡检机器人、巡检方法及巡检机器人控制方法 - Google Patents

变电站巡检机器人、巡检方法及巡检机器人控制方法 Download PDF

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陈国坤
代克顺
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Abstract

本申请公开一种变电站巡检机器人、巡检方法以及巡检机器人控制方法，其中，巡检机器人包括：可移动巡检平台、设置在其上的定位***和巡检***；定位***固定在可移动巡检平台上，可移动巡检平台上固定有升降***，升降***顶端固定有巡检***，巡检***可根据升降***调整的高度和角度，对目标金具以及输电导线进行巡检；巡检方法包括：获取巡检***拍摄的第一图像，根据第一图像，确定目标金具以及输电导线是否存在缺陷；如果存在，判断第一图像中的缺陷等级，根据缺陷等级，制定巡检周期，并根据巡检周期对目标金具以及输电导线进行追踪并记录，以便及时更换。采用前述的方案，不依赖人工巡检，提高巡检效率。

Description

变电站巡检机器人、巡检方法及巡检机器人控制方法
技术领域
本申请涉及电力***巡检技术领域，尤其涉及以一种变电站巡检机器人、巡检方法及巡检机器人控制方法。
背景技术
变电站由电气设备、金具以及输电导线组成，其主要作用是改变电压并输送至电力***中的各配电网，变电站是电力***中的输电枢纽。可见，变电站在电力***中起着至关重要的作用，因此，为保证变电站正常运行，变电站需要定期进行巡检，以便及时发现问题，并联系相关人员解决问题，提升用户用电体验。
变电站巡检时，不仅要巡检低处的电气设备运行是否正常，还需巡检高处的金具以及导线是否出现鼓包开裂等缺陷。目前，变电站主要采用人工巡检，对于设置在高处的金具以及输电导线，巡检人员通常采用8-10倍双筒望远镜观测，巡检人员借助望远镜识别金具以及输电导线是否存在缺陷。
但是，发明人在在本申请的研究过程中发现，现有的变电站巡检依赖巡检人员，巡检效率低。
发明内容
本申请提供了一种变电站巡检机器人、巡检方法及巡检机器人控制方法，以解决现有的变电站巡检依赖巡检人员，巡检效率低的问题。
第一方面，本申请实施例提供一种变电站巡检机器人，包括：可移动巡检平台、设置在所述巡检平台上的定位***和巡检***；
所述定位***固定设置在所述可移动巡检平台上，所述定位***用于为所述可移动巡检平台以及所述巡检***提供定位；
所述可移动巡检平台上固定设置有升降***，所述升降***顶端固定设置有所述巡检***，所述巡检***可在所述升降***上升降和旋转；
所述巡检***用于根据升降***调整的高度和角度，对目标金具以及输电导线进行巡检。
结合第一方面，在一种实现方式中，所述巡检***为20-80倍的高倍数望远镜。
结合第一方面，在一种实现方式中，所述升降***包括：底座、旋转升降装置以及俯仰旋转装置；所述底座固定在所述可移动巡检平台上，所述旋转升降装置固定在所述底座上，所述俯仰旋转装置设置在所述旋转升降装置的顶端，所述巡检***固定在俯仰旋转装置上。
结合第一方面，在一种实现方式中，所述巡检***中设置有处理器，所述处理器用于接收后台操控***的指令，并根据所述指令，控制升降***调整高度和角度。
第二方面，本申请实施例部分提供了一种变电站巡检方法，所述巡检方法应用于巡检***中的处理器，所述巡检方法包括：
获取巡检***拍摄的第一图像；
根据第一图像，确定目标金具以及输电导线是否存在缺陷；
如果所述第一图像中存在缺陷，判断所述第一图像中的缺陷等级；
根据所述缺陷等级，制定巡检周期，并根据所述巡检周期对目标金具以及输电导线进行追踪并记录，以便及时更换。
结合第二方面，在一种实现方式中，根据所述缺陷等级，制定巡检周期，并根据所述巡检周期对目标金具以及输电导线进行追踪并记录，包括：
根据所述巡检周期，定期对目标金具以及输电导线在相同拍摄位置及角度拍摄第二图像，所述第二图像与所述第一图像的图像参数一致，所述图像参数包括根据升降***调整的高度和角度确定的拍摄位置及角度；
将所述第二图像与所述第一图像进行对比，确定目标金具以及输电导线的缺陷等级并记录；
如果出现新的缺陷等级，则制定新的巡检周期，并根据新的巡检周期对目标金具以及输电导线进行追踪并记录。
结合第二方面，在一种实现方式中，所述缺陷的等级包括：一般缺陷、重大缺陷和紧急缺陷；
所述追踪记录装置对一般缺陷以及重大缺陷的金具以及输电导线进行追踪和记录。
第三方面，本申请实施例提供一种变电站巡检机器人控制方法，所述控制方法应用于变电站巡检机器人控制***，所述***包括第一方面中任一项所述的变电站巡检机器人以及后台操控***，所述后台操控***与所述变电站巡检机器人相互之间可实现数据交互，所述控制方法包括：
所述后台操控***根据定位***以及变电站的地形，设定目标金具及输电导线所在的目标位置；
所述后台操控***向所述变电站巡检机器人发送指令；
所述变电站巡检机器人接收所述指令，并根据所述指令控制可移动巡检平台移动至所述目标位置；
所述变电站巡检机器人启动巡检***在所述目标位置对目标金具及输电导线进行巡检。
本申请实施例公开一种变电站巡检机器人、巡检方法及检机器人控制方法，其中，所述巡检机器人包括：可移动巡检平台、设置在所述巡检平台上的定位***和巡检***；所述定位***固定设置在所述可移动巡检平台上，所述定位***用于为所述可移动巡检平台以及所述巡检***提供定位；所述可移动巡检平台上固定设置有升降***，所述升降***顶端固定设置有所述巡检***，所述巡检***可在所述升降***上升降和旋转；所述巡检***用于根据升降***调整的高度和角度，对目标金具以及输电导线进行巡检。采用前述的巡检机器人，可以不依赖人工巡检，提高巡检效率。
所述巡检方法应用于巡检***中的处理器，所述巡检方法包括：首先获取巡检***拍摄的第一图像；然后根据第一图像，确定目标金具以及输电导线是否存在缺陷；如果所述第一图像中存在缺陷，判断所述第一图像中的缺陷等级；最后，根据所述缺陷等级，制定巡检周期，并根据所述巡检周期对目标金具以及输电导线进行追踪并记录，以便及时更换。采用前述的巡检方法，可以发现金具以及输电导线中出现的微小缺陷难，对缺陷进行追踪观察，以便金具以及输电导线及时更换，避免造成损失，进而提高用户体验。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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是本申请实施例提供的一种变电站巡检机器人的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的一种变电站巡检方法的流程示意图；
图3是本申请实施例提供的一种变电站巡检机器人控制方法的流程示意图。
其中，1-可移动巡检平台；2-定位***；3-巡检***，4-升降***，41-底座，42-旋转升降装置，43-俯仰旋转装置。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
本申请实施例提供了一种变电站巡检机器人、巡检方法及巡检机器人控制方法，以解决现有的变电站巡检依赖巡检人员，巡检效率低的问题。
参照图1，本申请实施例提供一种变电站巡检机器人，包括：可移动巡检平台1、设置在所述巡检平台1上的定位***2和巡检***3。
其中，所述可移动巡检平台1下方安装至少两个车轮，方便其移动巡检。
所述定位***2固定设置在所述可移动巡检平台1上，所述定位***2用于为所述可移动巡检平台1以及所述巡检***3提供定位。
其中，所述定位***2为高精度GPS定位***2，其作用一方面是使得变电站巡检机器人能够在变电站内全地形准确移动，避免碰到一些电力设施，另一方面，所述定位***2也能够为巡检***3提供精准的定位，以便于巡检***3后期巡检和缺陷追踪。
所述可移动巡检平台1上固定设置有升降***4，所述升降***4顶端固定设置有所述巡检***3，所述巡检***3可在所述升降***4上升降和旋转。
可选地，所述升降***4包括：底座41、旋转升降装置42以及俯仰旋转装置43；所述底座41固定在所述可移动巡检平台1上，所述旋转升降装置42固定在所述底座41上，所述俯仰旋转装置43设置在所述旋转升降装置42的顶端，所述巡检***3固定在俯仰旋转装置43上。
本实施例中，升降***4采用螺钉固定安装在可移动巡检平台1上，以抵制外界强风的影响，所述升降***4可以全方位的旋转，这样可以使得安装在升降***4上的巡检***3可以全方位的对准目标金具以及输电导线，然后对其全方位的巡检。
具体的，所述可移动巡检平台1由三部分组成，通过螺栓固定在可移动巡检平台1上的底座41，所述底座41为方形，其横截面大于固定连接在其上的旋转升降装置42，旋转升降装置42的作用是旋转以及升降，它包括支撑轴以及与支撑轴同轴安装的多个圆通，通电电力使其自动升降或旋转，在旋转升降装置42的顶端可旋转安装有俯仰旋转装置43，俯仰旋转装置43可以实现全方位旋转，以扩大巡检***3的巡检范围。
所述巡检***3用于根据升降***4调整的高度和角度，对目标金具以及输电导线进行巡检。
巡检***3的作用是对目标金具以及输电导线进行巡检，巡检时，记录当前巡检的位置以及升降***4调整的高度和角度，以便于再次巡检对比。
本申请实施例公开一种巡检机器人包括；可移动巡检平台1、设置在所述巡检平台上的定位***2和巡检***3；所述定位***2固定设置在所述可移动巡检平台1上，所述定位***2用于为所述可移动巡检平台1以及所述巡检***3提供定位；所述可移动巡检平台1上固定设置有升降***4，所述升降***4顶端固定设置有所述巡检***3，所述巡检***3可在所述升降***4上升降和旋转；所述巡检***3用于根据升降***4调整的高度和角度，对目标金具以及输电导线进行巡检。采用前述的巡检机器人，可以不依赖人工巡检，提高巡检效率。
可选地，所述巡检***3为20-80倍的高倍数望远镜。
其中，所述巡检***3优选为80倍高倍数望远镜，高倍数望远镜可以清晰地拍摄金具以及输电导线，清晰地识别缺陷，且本申请的巡检***3采用防水以及防腐处理，适合长期在室外工作，不受外界环境的影响。
进一步地，所述巡检***3中设置有处理器，所述处理器用于接收后台操控***的指令，并根据所述指令，控制升降***4调整高度和角度。
其中，所述巡检***3设置有处理器，该处理器可以接收后台操控***的指令，并根据所述指令，控制升降***4调整高度和角度。当然，该处理器也可以集成可编程芯片，使得巡检机器人自动进行巡检，以及根据需要自动进行调节升降***4调整高度和角度，本申请不做具体限定。
参照图2，本申请实施例部分提供了一种变电站巡检方法，所述巡检方法应用于巡检***中的处理器，所述巡检方法包括：
步骤201，获取巡检***拍摄的第一图像。
其中，所述第一图像中包括巡检***拍摄位置和角度，以及巡检机器人的位置等图像参数，以便后续拍摄出图像参数一致的图像与其进行对比。
步骤202，根据第一图像，确定目标金具以及输电导线是否存在缺陷。
本步骤中，根据步骤210得到的图像，利用图像自动识别***，识别出有缺陷的金具和输电导线的图像，并对其进行标记，以便后续继续对其进行缺陷追踪。
步骤203，如果所述第一图像中存在缺陷，判断所述第一图像中的缺陷等级。
本步骤中，如果步骤202中识别出缺陷，要对缺陷进行等级对比，对于低缺陷等级的图像要持续进行追踪，对于高缺陷等级，已经危害到电力安全的目标金具以及输电导线，则需及时通知相应的电力维护人员进行替换，以减少突然断电等情况，减少损失，提高用户体验。
步骤204，根据所述缺陷等级，制定巡检周期，并根据所述巡检周期对目标金具以及输电导线进行追踪并记录，以便及时更换。
本步骤中，对于步骤203中判断出的低缺陷等级的图像，则需要根据其缺陷程度，制定相应的巡检周期，观测其后续的发展，例如，很微小的缺陷其巡检周期可以稍长，稍大一点的缺陷，其巡检周期稍短些，这样可以保证不浪费资源，同时，又可以保证电力安全。
进一步地，根据所述缺陷等级，制定巡检周期，并根据所述巡检周期对目标金具以及输电导线进行追踪并记录，包括：
根据所述巡检周期，定期对目标金具以及输电导线在相同拍摄位置及角度拍摄第二图像，所述第二图像与所述第一图像的图像参数一致，所述图像参数包括根据升降***调整的高度和角度确定的拍摄位置及角度；
将所述第二图像与所述第一图像进行对比，确定目标金具以及输电导线的缺陷等级并记录；
如果出现新的缺陷等级，则制定新的巡检周期，并根据新的巡检周期对目标金具以及输电导线进行追踪并记录。
本实施例中，对于需要追踪的目标金具以及输电导线，在与第一图像相同拍摄位置及角度拍摄第二图像，第二图像中的各与第一图像参数一致，增加缺陷判断的准确性。拍摄第二图像之后，将第二图像与所述第一图像进行对比，确定目标金具以及输电导线的缺陷等级并记录，观测缺陷的发展情况，如果出现新的缺陷等级，调整巡检周期，再对其进行追踪，这样及时调整，保证准确性。
进一步地，所述缺陷的等级包括：一般缺陷、重大缺陷和紧急缺陷；
所述追踪记录装置对一般缺陷以及重大缺陷的金具以及输电导线进行追踪和记录。
其中，所述一般缺陷是指对近期安全运行影响不大的缺陷，可列入年、季检修计划或日常维护工作中去消除，例如，导线断股或有磨损松股情况，输电导线断股或有磨损松股情况，重大缺陷是指缺陷比较严重，但设备仍可短期继续安全运行，该缺陷应在短期内消除，消除前应加强监视，例如，导线断股或有磨损松股情况，输电导线断股或有磨损松股情况；紧急缺陷是指缺陷比较严重，但设备仍可短期继续安全运行，该缺陷应在短期内消除，消除前应加强监视，例如，导线断股或有磨损松股情况，输电导线断股或有磨损松股情况，划分之后将缺陷等级划分输入巡检***，巡检***根据拍摄的图像自动进行识别对比，采用这种方法可以对缺陷及时追踪，即避免了浪费，又可以防止金具以及输电导线因缺陷过大导致故障。
当然，也可以根据金具的种类以及导线的种类再进行划分，划分之后输入巡检***，用作判断标准，本申请不做具体限定。
本实施例公开一种变电站巡检方法，所述巡检方法应用于巡检***中的处理器，所述巡检方法包括：首先获取巡检***拍摄的第一图像；然后根据第一图像，确定目标金具以及输电导线是否存在缺陷；如果所述第一图像中存在缺陷，判断所述第一图像中的缺陷等级；最后，根据所述缺陷等级，制定巡检周期，并根据所述巡检周期对目标金具以及输电导线进行追踪并记录，以便及时更换。采用前述的巡检方法，可以发现金具以及输电导线中出现的微小缺陷难，对缺陷进行追踪观察，以便金具以及输电导线及时更换，避免造成损失，进而提高用户体验。
参照图3，本申请实施例提供一种变电站巡检机器人控制方法，所述控制方法应用于变电站巡检机器人控制***，所述***包括图1中任一项所述的变电站巡检机器人以及后台操控***，所述后台操控***与所述变电站巡检机器人相互之间可实现数据交互，所述控制方法包括：
步骤301，所述后台操控***根据定位***以及变电站的地形，设定目标金具及输电导线所在的目标位置。
步骤302，所述后台操控***向所述变电站巡检机器人发送指令。
步骤303，所述变电站巡检机器人接收所述指令，并根据所述指令控制可移动巡检平台移动至所述目标位置。
步骤304，所述变电站巡检机器人启动巡检***在所述目标位置对目标金具及输电导线进行巡检。
本实施例公开一中巡检机器人控制方法，该方法主要是为了控制巡检机器人进行巡检，本实施例公开的控制方法主要通过巡检机器人与后台操控***相互之间实现数据交互而实现的，具体包括：所述后台操控***根据定位***以及变电站的地形，设定目标金具及输电导线所在的目标位置；所述后台操控***向所述变电站巡检机器人发送指令；所述变电站巡检机器人接收所述指令，并根据所述指令控制可移动巡检平台移动至所述目标位置；所述变电站巡检机器人启动巡检***在所述目标位置对目标金具及输电导线进行巡检。采用前述的控制方法，可以在后台操控巡检机器人，不用到现场操控。
当然，也可以在机器人中集成可编程芯片，使得巡检机器人按照设定程序自动进行巡检，以及根据需要自动进行调节升降***调整高度和角度，提高巡检机器人的自动化程度。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种变电站巡检机器人，其特征在于，包括：可移动巡检平台(1)、设置在所述巡检平台(1)上的定位***(2)和巡检***(3)；
所述定位***(2)固定设置在所述可移动巡检平台(1)上，所述定位***(2)用于为所述可移动巡检平台(1)以及所述巡检***(3)提供定位；
所述可移动巡检平台(1)上固定设置有升降***(4)，所述升降***(4)顶端固定设置有所述巡检***(3)，所述巡检***(3)可在所述升降***(4)上升降和旋转；
所述巡检***(3)用于根据升降***(4)调整的高度和角度，对目标金具以及输电导线进行巡检。
2.根据权利要求1所述的变电站巡检机器人，其特征在于，所述巡检***(3)为20-80倍的高倍数望远镜。
3.根据权利要求1所述的变电站巡检机器人，其特征在于，所述升降***(4)包括：底座(41)、旋转升降装置(42)以及俯仰旋转装置(43)；所述底座(41)固定在所述可移动巡检平台(1)上，所述旋转升降装置(42)固定在所述底座(41)上，所述俯仰旋转装置(43)设置在所述旋转升降装置(42)的顶端，所述巡检***(3)固定在俯仰旋转装置(43)上。
4.根据权利要求1所述的变电站巡检机器人，其特征在于，所述巡检***(3)中设置有处理器，所述处理器用于接收后台操控***的指令，并根据所述指令，控制升降***(4)调整高度和角度。
5.一种变电站巡检方法，其特征在于，所述巡检方法应用于巡检***中的处理器，所述巡检方法包括：
获取巡检***拍摄的第一图像；
根据第一图像，确定目标金具以及输电导线是否存在缺陷；
如果所述第一图像中存在缺陷，判断所述第一图像中的缺陷等级；
根据所述缺陷等级，制定巡检周期，并根据所述巡检周期对目标金具以及输电导线进行追踪并记录，以便及时更换。
6.根据权利要求5所述的巡检方法，其特征在于，根据所述缺陷等级，制定巡检周期，并根据所述巡检周期对目标金具以及输电导线进行追踪并记录，包括：
根据所述巡检周期，定期对目标金具以及输电导线在相同拍摄位置及角度拍摄第二图像，所述第二图像与所述第一图像的图像参数一致，所述图像参数包括根据升降***调整的高度和角度确定的拍摄位置及角度；
将所述第二图像与所述第一图像进行对比，确定目标金具以及输电导线的缺陷等级并记录；
如果出现新的缺陷等级，则制定新的巡检周期，并根据新的巡检周期对目标金具以及输电导线进行追踪并记录。
7.根据权利要求5所述的巡检方法，其特征在于，其特征在于，所述缺陷的等级包括：一般缺陷、重大缺陷和紧急缺陷；
所述追踪记录装置对一般缺陷以及重大缺陷的金具以及输电导线进行追踪和记录。
8.一种变电站巡检机器人控制方法，其特征在于，所述控制方法应用于变电站巡检机器人控制***，所述***包括权利要求1-4中任一项所述的变电站巡检机器人以及后台操控***，所述后台操控***与所述变电站巡检机器人相互之间可实现数据交互，所述控制方法包括：
所述后台操控***根据定位***以及变电站的地形，设定目标金具及输电导线所在的目标位置；
所述后台操控***向所述变电站巡检机器人发送指令；
所述变电站巡检机器人接收所述指令，并根据所述指令控制可移动巡检平台移动至所述目标位置；
所述变电站巡检机器人启动巡检***在所述目标位置对目标金具及输电导线进行巡检。
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