CN205029436U - 一种集控式变电站内智能巡检机器人*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集控式变电站内智能巡检机器人***，包括集控中心，集控中心包括监控终端、管理服务器和视频服务器，监控终端和视频服务器连接管理服务器；集控中心连接有多个基站控制***和多个视频监控***，每个基站控制***连接有环境监控***、无线终端和多个巡检机器人本体，基站控制***接收相应的巡检机器人本体采集的图像、声音数据，将其传输给监控终端，环境监控***连接监控终端；视频监控***连接设置于变电站内的摄像头，视屏监控***将摄像头采集的视频信息传输给视频服务器。本实用新型实时远程采集、控制和智能联动配置，能够及时发现集控站主体运行环境的变化并远程干预动力设备的运行，提高了工作效率、降低了监控难度。

Description

一种集控式变电站内智能巡检机器人***

技术领域

本实用新型涉及一种集控式变电站内智能巡检机器人***。

背景技术

集控站的生产设备主要指集控辖区内受控变电站内的一次设备、二次设备。包括变压器、断路器、避雷器、电容器、隔离开关、电抗器、电流互感器、电压互感器，电流电压表、继电器、保护***、监控***、计量***、通讯***。这些设备构成了集控站的主体运行环境，集控站的主体运行环境是否良好和设备安全的监控直接影响着集控站一、二次设备的安全运行。

随着国内能源需求的大幅增长，国家加大了电网建设的投资力度，其中无人值守集控站将越来越多，但当前的调度自动化***不具备对集控站主体运行环境的设备外观、设备温度、机械仪表数值、开关刀闸的分合状态的现场观测，以及在异常气候下设备的运行状态观测的功能。如何实现对无人值守集控站主体运行环境的实时、远程、自动的综合管理是一个亟需解决的课题。

当前集控站均大多采用人工巡检方式，进行传统的数据抄录，这种方式存在多种弊端：

(1)对巡检人员是一项高强度作业，在恶劣气候下作业困难；

(2)对于采集到的数据，因种种因素难以保证准确性；

(3)站内值班人员每天作业需要大量的***操作和管理，浪费人力、物力，并且难以实现***与***之间的联动；

(4)如果无人值班集控站均采用固定式视频监控与红外监控，不仅投资规模巨大，而且对采集到的数据无法完成智能化、专业化处理，无法形成集控所要求的远程设备故障诊断依据，因此难以将此方案付诸实施。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，提出了一种集控式变电站内智能巡检机器人***，本***具备自主行走、智能导航、精准停靠、精确实时采集站内一、二次设备的外形图像、红外数据、仪表数值与视频功能，具备智能识别断路器、刀闸实时分合状态的功能，同时具有安装施工简便，维护方便的优点，具备大面积推广的先天优势。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种集控式变电站内智能巡检机器人***，包括集控中心，所述集控中心包括监控终端、管理服务器和视频服务器，所述监控终端和视频服务器连接管理服务器；

所述集控中心连接有多个基站控制***和多个视频监控***，其中：每个基站控制***连接有环境监控***、无线终端和多个巡检机器人本体，基站控制***接收相应的巡检机器人本体采集的图像、声音数据，将其传输给监控终端，所述环境监控***连接监控终端；

所述视频监控***连接设置于变电站内的摄像头，视屏监控***将摄像头采集的视频信息传输给视频服务器。

所述环境监控***，包括串口服务器，串口服务器连接有温湿度传感器、风速探测器、降水量探测器、降雪量探测器和火焰探测器，所述串口服务器连接监控终端。

所述巡检机器人本体，包括车体和车体控制***，车体控制***包括主控器，主控器连接有声光报警器、红外采集器和视频采集器，主控器控制动力驱动***，动力驱动***驱动车体运动，所述红外采集器和视频采集器设置于车体前端。

所述车体上设置有驱鸟设备和蜂鸣器，驱鸟设备与蜂鸣器连接主控器。

所述主控器还连接有***、超声停障***和导航器，主控器通过无线通信设备与监控终端连接。

本实用新型的工作原理为：

基站数据采集与监控：基站控制中心与机器人主控***通过无线通道进行数据交互，基站控制中心针对环境监控***采集到的环境信息形成巡检方案，以控制指令方式下达机器人主控***，当机器人启动并执行巡检时，基站控制中心实时获取巡检数据并进行智能分析，形成仪表数据、设备缺陷智能分析数据、辅助远程设备故障诊断数据、缺陷告警数据，并提供智能数据检索，在第三方接口接收到联动安防指令后，能形成智能路线规划下达巡检指令控制机器人本体到达指定点协同安防进行实时监控，在特定情况下可以发起声光告警；基站控制中心具备IEC61850标准化接口，支持集控式顺控、第三方智能监控***；智能巡检机器人巡检：自主行走功能经主控***、动力驱动设备、车轮实现行走，进入受控站数据采集区，经导航器与***到达预定采集点进行数据采集，红外采集设备完成红外数据采集，视频采集器完成图像与视频采集，行走过程中，如果前方有障碍物，由超声停障***发出告警数据，经声光告警器发出声光告警指令，警示灯发出告警指示，蜂鸣器发出鸣叫，障碍物清除后***自动复原，机器人恢复正常巡检，巡检完毕到达充电点自主能源控制设备进行自主充电，驱鸟设备开启；集控中心具备一次设备运行数据的优势前提下，通过第三方数据接口将一次设备负荷数据引入***平台，进而形成了设备负荷与设备温度的设备缺陷综合评定报告，为一次设备的安全运行提供了有效保障；通过多***融合功能，对于待审故障设备中需要红外、外观、仪表数值以及智能巡检机器人***能够完成的各个检测项目，集控中心生成智能特寻任务，定点、定时、定项的对设备进行远程自动化检测，为待审故障设备的自动化审核，提供有效依据。

本实用新型的有益效果为：

(1)、本实用新型实时远程采集、控制和智能联动配置，方便调度监控人员及时发现集控站主体运行环境的变化并远程干预动力设备的运行，提高了工作效率、降低了监控难度；

(2)、本实用新型具有集控式远程采集受控站的红外数据、视频数据、仪表数据，具有智能分析设备缺陷、辅助远程设备故障诊断、缺陷告警、智能数据检索，提供一体化解决方案，降低了运行人员工作强度，提升了设备安全运行周期；

(3)、本实用新型的巡检机器人本体可实现安防联动功能，具备对于外来人员的进入实现实时视频跟踪功能，大大提高了集控站的自动化管理和监控水平；

(4)、本实用新型具有***核心数据双重多点热备的功能；

(5)、本实用新型具有集控中心掉线，基站控制中心智能接管，以完成受控站内机器人本体对站内设备的巡检任务，并在集控中心上线后，智能数据传送的功能，达到主备控制，协同作业的目的；

(6)、本实用新型具有融合受控站内现有视频监控***，实现无缝接入、智能接管监控视频的功能，并实现了对视频的智能识别，从而丰富了运行设备的监控体系，提高了受控站监控水平；

(7)、本实用新型具有良好的室外环境适应性，能够在夜间、白天、雨天、雪天正常巡检。技术参数：雨天巡检，降雨小于10cm；雪天巡检，降雪量小于10cm。全天候巡检，对于提高受控站的设备运行管理，具有重大意义。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的集控中心结构示意图；

图3是本实用新型的环节监控***结构示意图；

图4是本实用新型的远端智能巡检机器人本体装置结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1-图4所示，集控式智能巡检机器人***，以集控中心为***的监控主导，以及分别与集控中心连接的基站控制中心、视频监控器(NVR)；所述的基站控制中心连接有环境监控***、无线终端***、远端智能巡检机器人本体装置所述的集控中心包括管理服务器、与管理服务器连接的视频服务器和监控终端。

基站控制中心包括基站控制服务器。

环境监控***的信号输入端上连接多路RS232/422/485串口服务器，其信号输入端分别接入温湿度传感器、风速探测器、降水量探测器、降雪量探测器、火焰探测器。

无线终端***包括采用802.11g制式天线、无线终端控制器。

远端智能巡检机器人本体装置，包括有动力驱动设备、声光报警器、***、GPS导航器、红外采集器、视频采集器、超声停障设备、驱鸟设备、自主能源控制设备、工业控制机、主控***、车体外壳、车体地盘、车轮、蜂鸣器、警示灯。

集控式智能巡检机器人***，包括有集控中心、基站控制中心、视频监控设备；集控中心1包括管理服务器、与管理服务器连接的视频服务器和显示终端，视频监控包括视频监控设备(NVR)和与NVR连接的多个摄像机，基站控制中心的服务器分别与管理服务器、环境监控***、无线终端***以LAN(LocalAreaNetwork)方式连接、与远端智能巡检机器人本体装置以WirelessLocalAreaNetworks)方式连接，视频监控设备(NVR)与视频服务器的信号输入端和信号输出端连接。

环境监控***的信号输入端上连接有温湿度传感器、风速探测器、降水量探测器、降雪量探测器、火焰探测器，信号接收端为串口服务器，串口服务信号输出端上连接基站控制中心；

远端智能巡检机器人本体装置通过车载无线通讯设备与无线终端***形成无线数据通道，基站控制中心与机器人本体装置的数据交互以此通道实现。工业控制机上面运通RTOS***(定制LINUX)，其上运行主控***，信号均以双工方式连接输入与输出端声光报警器、***、红外采集器、视频采集器、超声停障***、驱鸟设备、自主能源控制设备、导航器、无线通信设备、蜂鸣器、警示灯、动力驱动设备，以上物理设备均部署于车体地盘之上，车体外壳为外护主体。

集控式智能巡检机器人***,采用三级构架(集控中心、基站控制中心、机器人本体)覆盖整个集控辖区的方式，集控中心完成所辖受控站基站控制中心的数据采集、缺陷告警、自动报表、智能查询的功能，并且具备对所辖基站控制中心远程遥控下达控制指令集，达到操控机器人本体的功能。

基站控制中心远程连接集控中心与机器人本体，功能有：巡检任务配置、实时操控机器人本体运动作业、实时智能分析机器人本体采集的站内设备数据、智能诊断一次设备运行状态、智能生成一次、二次设备缺陷远程诊断报告、巡检数据智能查询功能、机器人本体运行状态实时监视功能、具备IEC61850监控级支持并具备集控式顺控功能、集控式基站服务。机器人本体远程连接基站控制中心，具备自主行走、智能停障、精确导航、定点停靠、多态采集、智能顺控、自主充电、安防联动等作业特点，包括有动力驱动设备、声光报警器、***、GPS导航器、红外采集器、视频采集器、超声停障设备、驱鸟设备、自主能源控制设备、工业控制机、主控***、车体外壳、车体地盘、车轮、蜂鸣器、警示灯。

基站数据采集与监控：基站控制中心与机器人主控***通过无线通道进行数据交互，基站控制中心针对环境监控***采集到的环境信息形成巡检方案，以控制指令方式下达机器人主控***，当机器人启动并执行巡检时，基站控制中心实时获取巡检数据并进行智能分析，形成仪表数据、设备缺陷智能分析数据、辅助远程设备故障诊断数据、缺陷告警数据，并提供智能数据检索，在第三方接口接收到联动安防指令后，能形成智能路线规划下达巡检指令控制机器人本体到达指定点协同安防进行实时监控，在特定情况下可以发起声光告警；基站控制中心具备IEC61850标准化接口，支持集控式顺控、第三方智能监控***；

智能巡检机器人巡检：自主行走功能经主控***、动力驱动设备、车轮实现行走，进入受控站数据采集区，经导航器与***到达预定采集点进行数据采集，红外采集设备完成红外数据采集，视频采集器完成图像与视频采集，行走过程中，如果前方有障碍物，由超声停障***发出告警数据，经声光告警器发出声光告警指令，警示灯发出告警指示，蜂鸣器发出鸣叫，障碍物清除后***自动复原，机器人恢复正常巡检，巡检完毕到达充电点自主能源控制设备进行自主充电，驱鸟设备开启；集控中心具备一次设备运行数据的优势前提下，通过第三方数据接口将一次设备负荷数据引入***平台，进而形成了设备负荷与设备温度的设备缺陷综合评定报告，为一次设备的安全运行提供了有效保障；通过多***融合功能，对于待审故障设备中需要红外、外观、仪表数值以及智能巡检机器人***能够完成的各个检测项目，集控中心生成智能特巡任务，定点、定时、定项的对设备进行远程自动化检测，为待审故障设备的自动化审核，提供有效依据。

防盗报警：摄像头检测人体运动、非法入侵，视频监控设备(NVR)产生告警数据，上报集控中心；集控中心的数据采集与监控：管理服务器与基站控制中心通过LAN进行数据交互，集成机器人远程操作一体化平台，实现对辖区内所有受控站机器人本体的远程化实时级控制；集成了辖区内所有受控站的巡检与生产数据，实现了跨站、跨区域、跨数据平台的统一操作；采用分布式云存储，提高数据安全性、数据访问的时效性；智能数据评价体系对相同电压等级的多站一次设备，实现红外数据综合测评，为运行人员提供设备安全考评系数，提高设备安全性。

双重多点热备与自动接管：远端智能巡检机器人本体装置所生成的数据同时热备于集控中心与基站监控中心；集控中心掉线，基站控制中心智能接管，以完成受控站内机器人本体对站内设备的巡检任务，并在集控中心上线后，智能数据传送的功能，达到主备控制，协同作业的目的。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (5)

1.一种集控式变电站内智能巡检机器人***，其特征是：包括集控中心，所述集控中心包括监控终端、管理服务器和视频服务器，所述监控终端和视频服务器连接管理服务器；

所述集控中心连接有多个基站控制***和多个视频监控***，其中：每个基站控制***连接有环境监控***、无线终端和多个巡检机器人本体，基站控制***接收相应的巡检机器人本体采集的图像、声音数据，将其传输给监控终端，所述环境监控***连接监控终端；

所述视频监控***连接设置于变电站内的摄像头，视屏监控***将摄像头采集的视频信息传输给视频服务器。

2.如权利要求1所述的一种集控式变电站内智能巡检机器人***，其特征是：所述环境监控***，包括串口服务器，串口服务器连接有温湿度传感器、风速探测器、降水量探测器、降雪量探测器和火焰探测器，所述串口服务器连接监控终端。

3.如权利要求1所述的一种集控式变电站内智能巡检机器人***，其特征是：所述巡检机器人本体，包括车体和车体控制***，车体控制***包括主控器，主控器连接有声光报警器、红外采集器和视频采集器，主控器控制动力驱动***，动力驱动***驱动车体运动，所述红外采集器和视频采集器设置于车体前端。

4.如权利要求3所述的一种集控式变电站内智能巡检机器人***，其特征是：所述车体上设置有驱鸟设备和蜂鸣器，驱鸟设备与蜂鸣器连接主控器。

5.如权利要求3所述的一种集控式变电站内智能巡检机器人***，其特征是：所述主控器还连接有***、超声停障***和导航器，主控器通过无线通信设备与监控终端连接。