CN104317295A - 基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，包括远程监控中心，远程监控中心与至少一个机器人终端系统通过有线通信，所述机器人终端系统包括检测系统、轨道驱动定位系统及通信控制系统，通信控制系统通过轨道驱动定位系统实现对检测系统的控制，所述机器人终端系统上还设有屏蔽装置，机器人终端系统在供电和通信上，采用拖缆和滑触线电力载波结合的方式，监控中心通过状态自检模块与通信控制系统进行通信实时监测机器人终端系统的运行状况。本发明的采用的结构紧凑美观，安装快捷方便，运行平稳可靠，定位精度高，检测范围大，自动化程度高。
Description
技术领域
本发明涉及基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统。
背景技术
阀厅是换流站重要组成部分，保证阀厅内设备的正常运行至关重要。阀厅设备如阀塔一方面需要有足够的可靠性，另一方面也需要及时检测以便发现并检修存在潜在隐患的设备，确保换流站系统正常运行。阀厅设备的实时检测对保证其可靠安全运行有重要意义。采用轨道机器人可方便灵活地对阀厅内设备进行实时检测，了解设备的运行状态。
阀厅内主要设备是阀塔，阀塔分列分层排列，根据规格不同每一列的总高度不同。阀塔的换流阀是最主要的发热器件，需要对每层换流阀的温度进行实时监测。除温度监测外，还需要对设备外观、破损、噪声和仪表数据进行监测。
阀厅内的主要电力设备，包括：换流阀、管型母线、避雷器、接地刀、直流电流互感器、直流电压分压器等诸多设备，其中换流阀是直流输电工程的核心设备，通过依次将三相交流电压连接到直流端得到期望的直流电压和实现对功率的控制。
目前用于检测阀厅内设备信息的移动机器人存在的缺点是：
1、换流阀通过依次将三相交流电压连接到直流端得到期望的直流电压和实现对功率的控制，在运行时产生大量的电磁干扰，导致阀厅内为存在着强电磁干扰，现有的移动机器人无法完成设定的工作要求，工作精度低；
2、在通讯方式上，现有的移动机器人一般为无线通讯也不能满足在阀厅内能够稳定可靠地传送数据的要求；
3、阀厅的空间相对狭小，另外，阀厅内的设备在维修时一般要求为一年才能进去一次，这就要求阀厅的机器人需要具备使用灵活，安全性高的特点，现有的机器人不能满足阀厅的需要；
4、因阀厅空间及检测设备布局的限制，要实现全方位的检测功能，需要机器人能够在相互垂直的两个或多个平面内运动，且能够自主实现不同运动平面之间的转移。传统轮式驱动或履带式驱动方式实现垂直平面间的运动转移相对困难，且对阀厅内设备的检测要求的巡检时间长，定位精度高，采用自带电池无法满足检测时间的要求。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题，提供基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，它具有满足阀厅设备实时无人检测要求的优点。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，包括远程监控中心，远程监控中心与至少一个机器人终端系统通过有线通信，所述机器人终端系统包括检测系统、轨道驱动定位系统及通信控制系统，通信控制系统通过轨道驱动定位系统实现对检测系统的控制，所述机器人终端系统上还设有屏蔽装置，机器人终端系统在供电和通信上，采用拖缆和滑触线电力载波结合的方式，监控中心通过状态自检模块与通信控制系统进行通信实时监测机器人终端系统的运行状况。
所述远程监控中心包含至少一台光电转换器、一台服务器、至少一台监控主机和相应的报警装置；其中，所述监控主机具有视频监控中心所有的监视、控制和管理功能，并利用模式识别技术对视频和图片进行智能分析；所述的服务器存储时间信息、照片和视频文件，供快速检索；报警装置为系统软硬件异常报警装置或/和检测报警装置，其中，监测报警装置选自环境信息异常报警装置、消防报警装置、非法闯入报警装置、视频移动报警装置中的一种或多种。
所述轨道驱动定位系统包括组合轨道，组合轨道包括水平轨道和竖直轨道，水平轨道包括两条水平转弯轨道，上下两条水平转弯轨道安装到阀厅壁面上；竖直轨道的上下两端分别与移动平台固定连接。
所述轨道驱动定位系统还包括驱动系统，驱动系统包括齿轮齿条驱动系统和同步带驱动系统，齿轮齿条驱动系统装在水平转弯轨道上；同步带驱动系统安装在竖直轨道上。
所述齿轮齿条驱动系统包括水平运动驱动电机，同步带驱动系统包括竖直运动驱动电机，水平运动驱动电机及竖直运动驱动电机均为伺服电机，伺服电机有编码器及制动器。
所述移动平台包括可转向移动平台和竖直移动平台，可转向移动平台装在水平转弯轨道上，竖直移动平台装在竖直轨道上且与同步带固连。竖直移动平台具体为竖直移动平台。
所述水平轨道包括上下平行设置的两根水平转弯轨道，两条轨道上铺设有齿条，两根水平转弯轨道上分别设有一个水平可转向移动平台，可转向移动平台上装有电机和齿轮，齿轮与轨道上的齿条啮合带动可转向移动平台水平运动。
所述竖直轨道通过上下两个安装支架装在水平轨道的可转向移动平台上。
所述两根水平转弯轨道通过轨道安装结构件安装到阀厅壁面上。
所述两根水平转弯轨道的间距根据检测范围要求而定，为1米～10米。
所述水平轨道和竖直轨道的两端装有限位开关，防止运动过程中造成碰撞。
所述检测系统包括检测组件及位于轨道驱动定位系统上的位置检测装置。
所述通信控制系统包括云台控制系统、运动控制系统及终端通信装置，运动控制系统的运动控制箱安装在竖直轨道上，可以随竖直轨道水平移动，终端通信装置的终端通信箱安装于水平轨道的起始端附近，固定不动，云台控制系统的座架式控制箱安装在竖直轨道的垂直移动竖直移动平台上，可以随竖直移动平台上下移动。
所述座架式控制箱上固定有云台，云台上固定有检测组件。
所述可转向移动平台上安装集电器，根据竖直轨道的跨度，竖直轨道一侧装有拖链安装板和拖链，实现对竖直移动平台上设备的供电和通信。
所述可转向移动平台上分别装有水平运动主驱动电机和水平运动从驱动电机，两个电机的输出轴上分别装有挠性联轴器和齿轮，齿轮与齿条啮合，形成水平可转向移动平台的运动和驱动能力。
所述可转向移动平台包括安装板、两组滚轮和轴承，两组滚轮通过轴承连接在安装板上。
所述同步带系统包括同步带、同步带轮箱和驱动电机，其中，竖直轨道型材凹槽内装有同步带，竖直轨道上下两端装有同步带轮箱，下端装有同步带系统驱动电机。
所述同步带上装有可上下移动的竖直移动平台，竖直移动平台与同步带固连，随着同步带的转动可以上下滑动，竖直移动平台上装有座架式控制箱。竖直移动平台具体为滑座。
所述同步带驱动电机带动竖直移动平台实现检测组件的上下移动。
所述检测组件包括红外热像仪、光学摄像机及至少一个烟雾报警器模块，所述烟雾报警器模块数量为一个时，安装在云台模块顶部，当烟雾报警器模块数量为多个时，安装在云台模块的四周和顶部。
所述位置检测装置包括安装在水平轨道上的水平位置检测装置和安装在竖直轨道上的竖直位置检测装置。
所述水平位置检测装置由装在水平可转向移动平台上的定位传感器和安装水平转弯轨道上的控制条码组成，竖直位置检测装置由装在竖直移动平台上的定位传感器和装在竖直轨道上的控制条码组成。
所述水平位置检测装置的定位传感器及竖直位置检测装置的定位传感器均与运动控制系统通信。
所述机器人终端系统在供电和通信上，采用拖缆和滑触线电力载波结合的方式，其中，竖直轨道上安装拖链拖缆实现供电和通信，水平轨道上安装滑触线供电，并采用电力载波方式进行通信，以实现大水平行程的无缆供电和通信。
所述滑触线包括铜导线和绝缘护套，铜导线做成舌簧或套筒形状，集电器上有与滑触线根数同样的相互绝缘的导线与滑触线的导线滑触连接，集电器上加装拉簧。
所述座架式控制箱内装有检测组件的控制设备、检测信号处理设备、云台控制设备以及交换机通信设备，通过云台控制设备可以对检测组件的控制设备的运行状态进行控制，并将将检测信号处理后传到运动控制系统；运动控制系统的运动控制箱内有电力载波调制解调器，对检测信号和控制信号进行调制后，通过滑触线传到终端通信系统；终端通信系统的终端通信箱内安装电力载波调制解调器和光电转换器，将所有信号转成光信号后，传输到远程监控中心。
所述运动控制箱内还装有竖直轨道水平运动和垂直运动的运动控制设备和伺服驱动设备以及交换机。
所述运动控制系统接受来自远程监控中心的指令，控制运动控制设备中水平驱动电机和竖直驱动电机工作，带动检测组件进行水平运动和竖直运动，以便到达期望的检测位置，运动控制系统实时与水平位置检测装置和竖直位置检测装置通信，以便检测运行位置是否到达期望位置，终端通信系统则起到载波信号调制解调和光电信号转换的作用。
所述机器人终端系统的供电系统的输入端设置有滤波模块、防雷模块及过压过流保护模块。
所述电磁屏蔽装置为在运动控制箱、终端通信箱及云台控制箱的内部安装的用于放置控制设备的电磁屏蔽模块盒及设置在运动控制箱的箱体上的通风防尘电磁屏蔽窗。
所述电磁屏蔽模块盒包括盒体和屏蔽盖板，所述屏蔽盖板设置在盒体上，所述屏蔽盖板包括由外向内依次叠加的金属板、柔性衬垫和金属箔片，所述盒体内部为空腔，盒体内臂设有台阶；所述屏蔽盖板上开有安装孔，台阶上设有开螺纹孔，标准紧固件通过安装孔与螺纹孔将盒体和屏蔽盖板固定连接。
所述通风防尘电磁屏蔽窗，所述通风防尘电磁屏蔽窗包括边框，所述边框包括第一边框及第二边框，所述第一边框及第二边框上均设有环形台阶，第一边框及第二边框之间通过台阶依次设有通风金属板及防尘网，所述第二边框上还开设有环形的矩形槽，矩形槽内嵌入导电橡胶条。
所述终端通信箱及运动控制箱的箱体通过安全接地柱接地。
所述安全接地柱，包括接地螺柱，所述接地螺柱的中间部分安装法兰盘，两端部分均为螺纹，所述接地螺柱的其中一端打有用于扩孔镦粗的中心孔，另一端加工成腰圆型或D型；在所述接地螺柱打有中心孔的一端依次旋入六角螺母一、平垫圈一和手拧螺母。
本发明的有益效果：
(1)本发明为壁装组合式轨道，可实现两个或多个垂直平面内的位置转移，组合方式满足阀厅设备检测的多样化、复杂的检测要求，根据实际的检测需要可单独将水平轨道或者竖直轨道取出独立构建系统检测机器人系统使用；
(2)本发明的轨道采用竖直轨道和常用的驱动系统，型材结构强度高，刚度大，运行平稳可靠，且材料容易获得，可较快速实现系统搭建，采用的驱动系统运动精度高，可满足任意定点检测需求，通过续接，可以实现大行程检测要求；
(3)本发明中带动检测组件上下运动的伺服电机带有制动器，在停止时可以可靠地锁死制动；
(4)本发明的水平转弯轨道部分采用滑触线和集电器取电，竖直运动部分采用拖链，克服采用无线通信时因阀厅内复杂电磁环境对通信造成的干扰，且传输带宽更大，能实现视频和通信信号的可靠传输，结构紧凑；
(5)本发明采用有线取电，使得自主巡检时间不受电池容量限制，检测时间更灵活，可实现长时间连续巡检工作；
(7)本发明的检测组件根据实际使用需求可以搭配可见光、红外和紫外检测装置，通过与控制系统中应用软件的搭配，可方便实现不同的检测要求。
附图说明
图1为组合轨道巡检机器人系统结构轴测图；
图2为组合轨道机器人的供电部分结构轴测图；
图3为组合轨道巡检机器人系统结构后视图；
图4为机器人系统的可转向移动平台结构示意图。
图5为轨道安装结构件外形示意图；
图6为拖链安装板截面示意图；
图7为本发明控制系统整体框图；
图8为屏蔽模块结构装配图；
图9为盒体结构图；
图10为安全接地柱接地示意图；
图11为通风防尘电磁屏蔽窗结构示意图；
其中，1为水平转弯轨道；2为水平运动主驱动电机，3为同步带系统，4为检测组件，5为云台，6为检测组件和云台控制箱(座架式控制箱)，7为同步带系统驱动电机，8为水平运动从驱动电机，9为竖直轨道，10为拖链拖缆，11为集电器，12为滑触线，13为水平台板，14为竖直移动平台，15为滑轮组，16为挠性联轴器，17为齿条，18为导向柱，19为拖链安装板，20为竖直轨道安装支架，21为滑轮连接板，22为轴承。23为水平可转向移动平台，24为齿轮，25为同步带轮箱，26轨道安装结构件，48运动控制箱，49机器人终端系统，51终端通信箱，52远程监控中心，53光纤，54水平位置检测装置，55竖直位置检测装置；
12-1为屏蔽盖板，12-2为盒体，12-3为标准紧固件，12-4为接插件，12-2-1为盒体外壁，12-2-2为螺纹孔，12-2-3为台阶，12-2-4为安装孔；
29-1-1、六角螺母一，29-1-2、六角螺母二，29-1-3、六角螺母三，29-2-1、平垫圈一，29-2-2、平垫圈二，29-2-3、平垫圈三，29-3、接地螺柱，29-4、蝶形螺母，29-5.机箱孔，29-6、机箱臂；
2-1-1、第一边框，2-1-2、第二边框，2-2、蜂窝状通风金属板，2-3、防尘网，2-4、导电橡胶条。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，包括远程监控中心52和机器人终端系统49，远程监控中心52与机器人终端通过光纤53进行有线通信。机器人终端包括检测装置、轨道驱动定位装置、通信控制装置等。其中，通信控制装置分成三部分，分别为检测组件和云台控制系统(座架式控制箱)、运动控制箱48和终端通信箱51。轨道驱动定位装置分为水平轨道和垂直轨道，垂直轨道采用同步带驱动，水平轨道采用齿轮齿条驱动。垂直轨道的同步带上装有可上下移动的竖直移动平台14，竖直移动平台14与同步带固连，随着同步带的转动可以上下滑动。竖直移动平台14上装有座架式控制箱，即检测组件和云台控制箱6，其既起到控制箱的作用，也起到支架的作用。座架式控制箱上固定有云台，检测组件4固定于云台上。
如图1-4所示，机器人终端系统49的水平轨道的水平转弯轨道1分为上下两条，其由直线部分和转弯部分续接而成。上下两条的间距根据检测范围要求而定，可在1米～10米不等。水平转弯轨道1上安装滑触线12、左右两条导向柱18以及齿条17。可转向移动平台系统23的前后两组滑轮组15装在水平转弯轨道1上。单个滑轮组15由左右两个滑轮通过滑轮连接板21组成，前后两个滑轮组分别通过轴承22与水平台板13连接，组成水平可转向移动平台23。水平可转向平台23通过四个滑轮与安装在水平转弯轨道1上的导向柱18配合，形成导向和承载能力。上下两个水平可转向移动平台23上分别装有水平运动主驱动电机2和水平运动从驱动电机8，两个电机的输出轴上分别装有挠性联轴器16和齿轮24，齿轮24与齿条17啮合，形成水平可转向移动平台23的运动和驱动能力。
竖直轨道9的上下两端各通过一个竖直轨道安装支架20与水平台板13连接，两水平台板13同步运动即可带动竖直导轨9整体实现水平运动。竖直轨道9型材凹槽内装有同步带3，上下两端装有同步带轮箱25，下端装有同步带系统驱动电机7。竖直移动平台14与同步带3固连，驱动电机带动同步带3转动并实现竖直移动平台14的上下运动。竖直移动平台14上装有座架式控制箱6。云台5装在座架式控制箱6上，检测组件4装在云台5上。通过竖直轨道9的整体的水平运动、竖直移动平台14的上下运动和云台5的水平及俯仰转动，实现检测组件4在轨道形成的运动空间内的全方位检测。
系统中采用的水平运动驱动电机和竖直运动驱动电机7均为伺服电机，带有编码器，可以通过运动控制系统和位置检测装置精确控制检测组件4到达要求的检测范围内的任意位置。
在水平轨道1和竖直轨道9的两端装有限位开关，防止运动过程中造成碰撞。
所述拖链安装板为L型铝型材，所述L型铝型材与竖直轨道9组成导槽，实现对拖链的固定和对拖链的导向。
所述竖直轨道9上安装拖链档板18和拖链17，所述拖链挡板18通过拖链挡板安装件21固定在竖直轨道9上。竖直轨道9采用拖链拖缆的供电方式。
竖直轨道9可通过如图5所示的L型轨道安装结构件方便地进行安装。
如图6所示，L型拖链安装板通过拖链挡板安装件装在竖直轨道9上。拖链的固定端装在拖链安装板上，活动端通过L型结构件装在控制箱的底部。线缆装在拖链内，座架式控制箱上下移动时，线缆与拖链一起运动。
检测组件4可以根据不同的检测要求安装不同的设备，比如红外热像仪、可见光摄像机、有毒气体检测仪、紫外探测仪、电磁场强度检测仪等，实现不同的检测需求。
水平轨道分为上下平行设置的两根，两条轨道上铺设齿条。两根轨道上分别有一个水平可转向移动平台，可转向移动平台上装有电机和齿轮，与轨道上的齿条啮合带动可转向移动平台水平运动。垂直轨道连同其上的各种设备通过上下两个安装支架装在水平轨道的可转向移动平台上，从而，在水平可转向移动平台的带动下，整个竖直轨道系统可以沿水平方向移动。再加上竖直轨道9上竖直移动的竖直移动平台14的上下运动，水平运动和垂直运动组合，带动云台和检测组件4在整个二维平面内运动，以便检测组件4到达任意希望的检测位置，实现最佳视角的检测。
如图7所示，控制上，机器人终端系统49设置有三个控制箱，分别为检测组件4和云台控制箱，即座架式控制箱，运动控制箱48和终端通信箱51。其中，检测组件和云台控制箱6安装在竖直轨道9的垂直移动竖直移动平台14上，可以随竖直移动平台14上下移动；运动控制箱48用来对水平和垂直运动进行控制，其安装在竖直轨道9上，可以随竖直轨道9水平移动，但不能上下移动；终端通信箱51起到通信中转的作用，其安装于水平轨道的起始端附近，固定不动。竖直移动轨道和水平运动轨道上均装有位置检测装置。
在运动位置检测上，设置水平位置检测装置54和竖直位置检测装置55，其中，水平位置检测装置54由装在水平可转向移动平台上的定位传感器和安装水平转弯轨道1上的控制条码组成。竖直位置检测装置55由装在竖直移动平台14上的定位传感器和装在竖直轨道9上的控制条码组成。水平和竖直位置检测传感器均与运动控制箱48通信，以便进行实时位置检测。
供电和通信上，采用拖缆和滑触线电力载波结合的方式。其中，竖直轨道9上安装拖链拖缆实现供电和通信，水平轨道上安装滑触线供电，并采用电力载波方式进行通信，以实现大水平行程的无缆供电和通信。
检测组件和云台控制箱6(座架式控制箱)内装有检测组件控制设备、检测信号处理设备、云台控制设备以及交换机等通信设备，可以对云台检测设备的运行状态进行控制，并可以将检测信号处理后，传到运动控制箱48；运动控制箱48内有电力载波调制解调器，对检测信号和控制信号进行调制后，通过滑触线传到终端通信箱51；终端通信箱51内安装电力载波调制解调器和光电转换器，将所有信号转成光信号后，传输到远程监控中心52。运动控制箱48内装有水平运动和垂直运动的运动控制设备和伺服驱动设备，以及交换机和电力载波调制解调器等通信设备。运动控制箱48接受来自远程控制中心的指令，控制水平驱动电机和竖直驱动电机工作，带动检测组件4进行水平运动和竖直运动，以便到达期望的检测位置。运动控制箱48实时与水平位置检测装置54和竖直位置检测装置55通信，以便检测运行位置是否到达期望位置。终端通信箱51则起到载波信号调制解调和光电信号转换的作用。
如图8-9所示，电磁屏蔽模块盒，包括盒体12-2和屏蔽盖板12-1，所述屏蔽盖板12-1设置在盒体12-2上，所述屏蔽盖板1包括由外向内依次叠加的金属板、柔性衬垫和金属箔片，所述盒体2内部为空腔，盒体2内臂设有台阶2-3。
屏蔽盖板12-1上开有安装孔，台阶12-2-3上设有开螺纹孔12-2-2，标准紧固件12-3通过安装孔与螺纹孔12-2-2将盒体12-2和屏蔽盖板12-1固定连接。金属板是钢板、铝板或者铜板。柔性衬垫的材料为柔软的带有背胶的泡棉材料。金属箔片为厚度0.01mm到0.1mm带有背胶的铝箔或者铜箔。
盒体12-2的材料为铝合金或者铜合金。金属板、柔性衬垫和金属箔片长度及宽度相同，均为长方形，所述盒体12-2为长方体。盒体12-2为采用整块金属铣削而成的一体结构。盒体12-2包括盒体外壁12-2-1。金属盖板为12-1为一体部件，在使用前，先将柔性衬垫、金属箔片粘贴在金属板上形成一个整体。然后将屏蔽盖板12-1和盖板12-2通过标准紧固件12-3安装在一起，形成电磁屏蔽良好的密闭空间。电子器件根据需要装在屏蔽腔体内。盒体上开对外接口的安装孔12-2-4，安装电磁兼容性接插件12-4实现对外通信。
电磁屏蔽模块盒，因柔性衬垫的存在使得屏蔽盖板的密封效果更好。盒体上留有屏蔽盖板安装台阶。盒体可采用整块金属铣削而成，屏蔽效果好。采用柔性衬垫和金属箔片的屏蔽盖板结构简单，比采用导电材料进行屏蔽的结构成本低。
如图10所示，安全接地柱由接地螺柱29-3和铜制的标准件构成。接地螺柱29-3材质为铜合金，具有良好的导电性和耐腐蚀性。接地螺柱29-3分为三段，中间部分为安装法兰盘，两端为螺柱。接地螺柱的一端通过机加工成腰圆型或D型，另一端打有中心孔，接地螺柱打打有中心孔的一端的分别旋入一个六角螺母一29-1-1、平垫圈一29-2-1和蝶形螺母29-4。可以将外部的接地线用蝶形螺母29-4手动拧紧连接。六角螺母一29-1-1可以提供一定的高度平面，可用手将外部的接地线通过蝶形螺母29-4拧紧在蝶形螺母29-4和平垫圈一29-2-1之间，形成外部的可靠接地。
在使用时，机箱壁29-6上根据接地螺柱的形状打腰圆孔或者D型机箱孔29-5，接地螺柱29-3加工成腰圆形或D型的部分插入机箱内部，然后在机箱内部依次旋入铜制六角螺母二29-1-2、平垫圈二29-2-2、平垫圈三29-2-3和六角螺母三29-1-3，靠内部的六角螺母二29-1-2起到紧固接地螺柱29-3的作用，靠外部的六角螺母三29-1-3自由活动，可以将机箱内部需要接地的线缆等连接到接地柱上并用螺母拧紧。接地螺柱29-3一端打有中心孔，中心孔用来扩孔镦粗使用。蝶形螺母29-4装入后将端部镦粗，可以永久防止蝶形螺母脱落。接地螺柱29-3另一端螺纹部分切削出平面，可以切削一个平面呈D型，也可以对称地切削两个平面呈腰圆形。其安装的机箱壁29-6上开略大于螺柱上的腰圆形或D型尺寸的机箱孔29-5。
接地螺柱29-3中间部分是切削出两个平面的呈腰圆型的法兰盘，可以在开圆形孔的机箱上拧紧时使用。接地螺柱29-3可以采用蝶形螺母29-4，也可以采用滚花螺母用来作为手拧螺母做拧紧时使用。接地螺柱29-3、六角螺母一29-1-1、六角螺母二29-1-2、六角螺母三29-1-3、平垫圈一29-2-1、平垫圈二29-2-2、平垫圈三29-2-3和蝶形螺母29-4均为铜制的标准件。
如图11所示，通风防尘电磁屏蔽窗的边框2-1由第一边框2-1-1和第二边框2-1-2组合而成，两者通过焊接或者粘接或者螺钉连接而成。第二边框2-1-2上开环形的矩形槽，导电橡胶条2-4通过导电胶粘在第二边框2-1-2的矩形槽内，蜂窝状通风金属板2-2和防尘网3封装在金属边框2-1内，形成完整的通风电磁屏蔽窗。在第一边框2-1-1和第二边框2-1-2组合前，需要先将通风金属板2-2和防尘网2-3安装到两个边框的台阶内。
通风防尘电磁屏蔽窗应用在电磁密封性要求较高而又要求通风的屏蔽箱体内部。其安装在需要开孔的位置，因金属蜂窝状结构形成良好的电磁屏蔽性。第二边框上安装导电橡胶条2-4，增强了边框与箱体之间的密封效果，防止屏蔽窗与箱体之间形成缝隙，提高了电磁屏蔽效果。
灰尘会极大降低设备的使用寿命。防尘网3可以有效防止因通风而造成箱体内的灰尘积累，提高设备的使用寿命。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明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发明的保护范围以内。
Claims (28)
1.基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，其特征是，包括远程监控中心，远程监控中心与至少一个机器人终端系统通过有线通信，所述机器人终端系统包括检测系统、轨道驱动定位系统及通信控制系统，通信控制系统通过轨道驱动定位系统实现对检测系统的控制，所述机器人终端系统上还设有屏蔽装置，监控中心通过状态自检模块与通信控制系统进行通信实时监测机器人终端系统的运行状况。
2.如权利要求1所述的基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，其特征是，所述远程监控中心包含至少一台光电转换器、一台服务器、至少一台监控主机和相应的报警装置；其中，所述监控主机具有视频监控中心所有的监视、控制和管理功能，并利用模式识别技术对视频和图片进行智能分析；所述的服务器存储时间信息、照片和视频文件，供快速检索；报警装置为系统软硬件异常报警装置或/和检测报警装置，其中，监测报警装置选自环境信息异常报警装置、消防报警装置、非法闯入报警装置、视频移动报警装置中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，其特征是，所述轨道驱动定位系统包括组合轨道，组合轨道包括水平轨道和竖直轨道，水平轨道包括两条水平转弯轨道，上下两条水平转弯轨道安装到阀厅壁面上；竖直轨道的上下两端分别与移动平台固定连接。
4.如权利要求3所述的基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，其特征是，所述轨道驱动定位系统还包括驱动系统，驱动系统包括齿轮齿条驱动系统和同步带驱动系统，齿轮齿条驱动系统装在水平转弯轨道上；同步带驱动系统安装在竖直轨道上。
5.如权利要求4所述的基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，其特征是，所述齿轮齿条驱动系统包括水平运动驱动电机，同步带驱动系统包括竖直运动驱动电机，水平运动驱动电机及竖直运动驱动电机均为伺服电机，伺服电机有编码器及制动器。
6.如权利要求3所述的基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，其特征是，所述移动平台包括可转向移动平台和竖直移动平台，可转向移动平台装在水平转弯轨道上，竖直移动平台装在竖直轨道上且与同步带固连。
7.如权利要求3所述的基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，其特征是，所述水平轨道包括上下平行设置的两根水平转弯轨道，两条轨道上铺设有齿条，两根水平转弯轨道上分别设有一个水平可转向移动平台，可转向移动平台上装有电机和齿轮，齿轮与轨道上的齿条啮合带动可转向移动平台水平运动。
8.如权利要求3所述的基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，其特征是，所述水平轨道和竖直轨道的两端装有限位开关，防止运动过程中造成碰撞。
9.如权利要求1所述的基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，其特征是，所述检测系统包括检测组件及位于轨道驱动定位系统上的位置检测装置。
10.如权利要求1所述的基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，其特征是，所述通信控制系统包括云台控制系统、运动控制系统及终端通信装置，运动控制系统的运动控制箱安装在竖直轨道上，可以随竖直轨道水平移动，终端通信装置的终端通信箱安装于水平轨道的起始端附近，固定不动，云台控制系统的座架式控制箱安装在竖直轨道的垂直移动竖直移动平台上，可以随竖直移动平台上下移动。
11.如权利要求10所述的基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，其特征是，所述座架式控制箱上固定有云台，云台上固定有检测组件。
12.如权利要求6所述的基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，其特征是，所述可转向移动平台上安装集电器，根据竖直轨道的跨度，竖直轨道一侧装有拖链安装板和拖链，实现对竖直移动平台上设备的供电和通信。
13.如权利要求6所述的基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，其特征是，所述可转向移动平台上分别装有水平运动主驱动电机和水平运动从驱动电机，两个电机的输出轴上分别装有挠性联轴器和齿轮，齿轮与齿条啮合，形成水平可转向移动平台的运动和驱动能力。
14.如权利要求6所述的基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，其特征是，所述可转向移动平台包括安装板、两组滚轮和轴承，两组滚轮通过轴承连接在安装板上。
15.如权利要求4所述的基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，其特征是，所述同步带驱动系统包括同步带、同步带轮箱和驱动电机，其中，竖直轨道型材凹槽内装有同步带，竖直轨道上下两端装有同步带轮箱，下端装有同步带系统驱动电机。
16.如权利要求15所述的基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，其特征是，所述同步带上装有可上下移动的竖直移动平台，竖直移动平台与同步带固连，随着同步带的转动可以上下滑动，竖直移动平台上装有座架式控制箱。
17.如权利要求9所述的基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，其特征是，所述位置检测装置包括安装在水平轨道上的水平位置检测装置和安装在竖直轨道上的竖直位置检测装置；
所述水平位置检测装置由装在水平可转向移动平台上的定位传感器和安装水平转弯轨道上的控制条码组成，竖直位置检测装置由装在竖直移动平台上的定位传感器和装在竖直轨道上的控制条码组成。
18.如权利要求17所述的基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，其特征是，所述水平位置检测装置的定位传感器及竖直位置检测装置的定位传感器均与运动控制系统通信。
19.如权利要求1所述的基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，其特征是，所述机器人终端系统在供电和通信上，采用拖缆和滑触线电力载波结合的方式，其中，竖直轨道上安装拖链拖缆实现供电和通信，水平轨道上安装滑触线供电，并采用电力载波方式进行通信，以实现大水平行程的无缆供电和通信。
20.如权利要求19所述的基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，其特征是，所述滑触线包括铜导线和绝缘护套，铜导线做成舌簧或套筒形状，集电器上有与滑触线根数同样的相互绝缘的导线与滑触线的导线滑触连接，集电器上加装拉簧。
21.如权利要求10所述的基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，其特征是，所述座架式控制箱内装有检测组件的控制设备、检测信号处理设备、云台控制设备以及交换机通信设备，通过云台控制设备可以对检测组件的控制设备的运行状态进行控制，并将将检测信号处理后传到运动控制系统；运动控制系统的运动控制箱内有电力载波调制解调器，对检测信号和控制信号进行调制后，通过滑触线传到终端通信系统；终端通信系统的终端通信箱内安装电力载波调制解调器和光电转换器，将所有信号转成光信号后，传输到远程监控中心。
22.如权利要求10所述的基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，其特征是，所述运动控制箱内还装有竖直轨道水平运动和垂直运动的运动控制设备和伺服驱动设备以及交换机。
23.如权利要求10所述的基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，其特征是，所述运动控制系统接受来自远程监控中心的指令，控制运动控制设备中水平驱动电机和竖直驱动电机工作，带动检测组件进行水平运动和竖直运动，以便到达期望的检测位置，运动控制系统实时与水平位置检测装置和竖直位置检测装置通信，以便检测运行位置是否到达期望位置，终端通信系统则起到载波信号调制解调和光电信号转换的作用。
24.如权利要求1所述的基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，其特征是，所述机器人终端系统的供电系统的输入端设置有滤波模块、防雷模块及过压过流保护模块。
25.如权利要求1所述的基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，其特征是，所述电磁屏蔽装置为在运动控制箱、终端通信箱及云台控制箱的内部安装的用于放置控制设备的电磁屏蔽模块盒及设置在运动控制箱的箱体上的通风防尘电磁屏蔽窗。
26.如权利要求25所述的基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，其特征是，所述电磁屏蔽模块盒包括盒体和屏蔽盖板，所述屏蔽盖板设置在盒体上，所述屏蔽盖板包括由外向内依次叠加的金属板、柔性衬垫和金属箔片，所述盒体内部为空腔，盒体内臂设有台阶；所述屏蔽盖板上开有安装孔，台阶上设有开螺纹孔，标准紧固件通过安装孔与螺纹孔将盒体和屏蔽盖板固定连接。
27.如权利要求25所述的基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，其特征是，所述通风防尘电磁屏蔽窗，所述通风防尘电磁屏蔽窗包括边框，所述边框包括第一边框及第二边框，所述第一边框及第二边框上均设有环形台阶，第一边框及第二边框之间通过台阶依次设有通风金属板及防尘网，所述第二边框上还开设有环形的矩形槽，矩形槽内嵌入导电橡胶条。
28.如权利要求10所述的基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，其特征是，所述终端通信箱及运动控制箱的箱体通过安全接地柱接地；
所述安全接地柱，包括接地螺柱，所述接地螺柱的中间部分安装法兰盘，两端部分均为螺纹，所述接地螺柱的其中一端打有用于扩孔镦粗的中心孔，另一端加工成腰圆型或D型；在所述接地螺柱打有中心孔的一端依次旋入六角螺母一、平垫圈一和手拧螺母。
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