CN104820438B - 移动巡检装置巡检路线实时获取及调整系统 - Google Patents

Abstract

一种移动巡检装置巡检路线实时获取及调整系统，惯性测量单元将测量的电动升降旋转杆的角速度信号和速度信号发送给低通滤波器；低通滤波器对角速度信号和速度信号进行低通滤波，得到滤波后的信号，将滤波后的信号发送给信号处理单元；信号处理单元根据滤波后的信号提取角速度和速度参数，并将角速度和速度参数发送给服务器端；服务器端将角速度和速度参数发送给变电站监控终端，并接收变电站监控终端根据角速度和速度参数返回的参数调整命令，将参数调整指令发送至驱动单元；驱动单元根据参数调整命令控制电动升降旋转杆的运动。本发明无需铺轨，能够方便简单地对巡检路线参数进行实时获取、设置和调整。

Description

移动巡检装置巡检路线实时获取及调整系统

技术领域

本发明涉及变电站监测技术领域，特别涉及一种移动巡检装置巡检路线实时获取及调整系统。

背景技术

目前，随着变电站无人值守技术的迅速发展，移动巡检装置在变电站应用越来越广泛。移动巡检装置工作时，需要事先在移动巡检装置的巡检路线上布设轨道等，使移动巡检装置沿着布设的轨道对变电站数据进行监测。但是铺轨的位置选择、运行轨道的设计和轨道的后期维护都需要投入大量的人力物力，铺轨成本较高，并且移动巡检装置可以监控的区域也非常有限。另外，由于轨道是根据巡检路线事先布设好的，所以移动巡检装置的巡检路线单一，不能有效应对变电站的巡检路线整改，变更以及各种突发事件。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种无需铺轨且巡检路线可调的移动巡检装置巡检路线实时获取及调整系统。

一种移动巡检装置巡检路线实时获取及调整系统，包括连接于监控前端与控制电柜之间的电动升降旋转杆，固接于电动升降旋转杆上的惯性测量单元，控制电柜内的低通滤波器、信号处理单元、服务器端、驱动单元；

惯性测量单元测量电动升降旋转杆的角速度信号和速度信号，将测量的角速度信号和速度信号发送给低通滤波器；低通滤波器对角速度信号和速度信号进行低通滤波，得到滤波后的信号，将滤波后的信号发送给信号处理单元；信号处理单元根据滤波后的信号提取角速度和速度参数，并将角速度和速度参数发送给服务器端；服务器端将角速度和速度参数发送给变电站监控终端，并接收变电站监控终端根据角速度和速度参数返回的参数调整命令，将参数调整指令发送至驱动单元；驱动单元根据参数调整命令控制电动升降旋转杆的运动。

本发明移动巡检装置巡检路线实时获取及调整系统，通过惯性检测单元测量电动升降旋转杆的角速度信号和速度信号，也即移动巡检装置工作时的角速度信号和速度信号，将角速度信号和速度信号发送给控制电柜内的低通滤波器和信号处理单元进行处理，处理后的信号通过服务器端发送给变电站监控终端。变电站监控终端根据服务器端发送的信号获取到移动巡检装置的实时运动路线，并根据所述信号发送参数调整命令至服务器端。服务器端将参数调整命令发送给驱动单元，驱动单元根据参数调整命令调整电动升降旋转杆的运动，从而实现了移动巡检装置巡检路线的实时调整。本发明通过将电动升降旋转杆和惯性测量单元应用在移动巡检装置，无需铺轨，无需定位导航，以较低廉的成本实现变电站的智能交互式巡检；能够方便简单地对巡检路线参数进行实时获取、设置和调整，巡检路线多样且监控区域广泛，并且有利于智能化减小巡检路线误差，灵活适应变电站复杂的巡检环境。

附图说明

图1为本发明移动巡检装置实施例的结构示意图；

图2为本发明系统实施例的结构示意图；

图3为本发明系统中控制电柜另一实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了更好的理解本发明要解决的技术问题、采取的技术方案和达到的技术效果，下面结合一个具体移动巡检装置对本发明移动巡检装置巡检路线实时获取及调整系统的具体实施方式做详细描述。

如图1所示，移动巡检装置包括监控前端100、电动升降旋转杆200、控制电柜300。监控前端100固接在电动升降旋转杆200的顶端，用于采集变电站设备数据，主要包括云台等，其中云台可以配置360度旋转的可见光与红外双通道实时显示的高清透雾高速球型摄像机，以及红外热像仪等，以便能很好适应露天恶劣环境下变电站的监控需求。电动升降旋转杆200的底端套固在控制电柜300的顶端，可以将监控前端100升降到合适高度。控制电柜300采用不锈钢材质，车身密封性能好，防水等级可以达到IP65(Ingress Protection，防尘防水)，耐腐蚀耐高温，并且前后车门均配有锁，用于实现移动巡检装置的各种控制交互功能。控制电柜300内置有电动升降旋转杆200的控制电路，用于控制电动升降旋转杆200的升降，并配置有控制按钮和远程遥控电动升降旋转杆200的控制芯片，可人工现场操控电动升降旋转杆200，也可通过远程监控端遥控式控制电动升降旋转杆200。

如图2所示，一种移动巡检装置巡检路线实时获取及调整系统，包括连接于监控前端100与控制电柜300之间的电动升降旋转杆200，固接于电动升降旋转架200上的惯性测量单元210，控制电柜内的低通滤波器310、信号处理单元320、服务器端330、驱动单元340；

惯性测量单元210测量电动升降旋转杆200的角速度信号和速度信号，将测量的角速度信号和速度信号发送给低通滤波器310；低通滤波器310对角速度信号和速度信号进行低通滤波，得到滤波后的信号，将滤波后的信号发送给信号处理单元320；信号处理单元320根据滤波后的信号提取角速度和速度参数，并将角速度和速度参数发送给服务器端330；服务器端330将角速度和速度参数发送给变电站监控终端，并接收变电站监控终端根据角速度和速度参数返回的参数调整命令，将参数调整指令发送至驱动单元340；驱动单元340根据参数调整命令控制电动升降旋转杆200的运动。

电动升降旋转杆200通过驱动电路340可实现360度全方位自由伸缩旋转。惯性测量单元210固接在电动升降旋转杆200上，用于测量电动升降旋转杆200的角速度和速度信号，也即移动巡检装置工作时的角速度和速度信号。

惯性测量单元210测量角速度和速度的方式有很多，例如，惯性测量单元210可以包括陀螺仪和加速度传感器等，所述陀螺仪用于测量电动升降旋转杆200的角速度信号，可以为三轴陀螺仪等；所述加速度传感器用于测量电动升降旋转杆200的速度信号，可以为三轴加速度传感器等，三轴加速度传感器分别测量电动升降旋转架转动时的偏转角度，俯仰角度和侧滚角度，当X轴、Y轴和Z轴的方向如图1所示时，偏转角度指的是绕X轴的角度，俯仰角度指的是绕Y轴的角度，侧滚角度指的是绕Z轴的角度。

惯性测量单元210将测量的角速度信号和速度信号发送给低通滤波器310进行低通滤波，以解决角速度信号输出噪声大，波形复杂等问题。低通滤波器310将滤波后的信号输入到信号处理单元320进行角速度和速度数据提取。如图3所示，控制电柜300内还可以包括连接于信号处理单元320和服务器端330的存储器350，所述存储器350用于存储信号处理单元320输出的角速度和速度参数，服务器端330从存储器350中读取角速度和速度参数。

服务器端330可以通过无线网络等将角速度和速度参数实时传送至变电站监控终端，以便变电站监控终端获取移动巡检装置的实时运动路径，其中无线网络可用3G(第三代移动通信技术)路由器、交换机等设备实现。变电站智能终端还可以根据角速度和速度参数发出相应的参数调整命令至服务器端330，以进行巡检路线的调整，其中经电力内网授权的任一客户端都可以访问服务器端330，即时获取和调整巡检路线，以智能化减小巡检路线误差。

驱动单元340内置有驱动芯片。如图3所示，本发明系统还可以包括连接于服务器端330与驱动单元340之间的控制器360，服务器端330接收到参数调整命令后，可以直接将该参数调整命令发送给驱动单元340，也可以将该参数调整命令先发送给控制器360，驱动单元340通过控制器360获取到该参数调整命令。然后驱动单元340即可以根据该参数调整命令控制电动升降旋转杆200的运动，从而带动惯性测量单元210的运动，实现运动参数的负反馈调节。

为了使移动巡检装置自由移动，如图1所示，本发明系统还可以包括固接于控制电柜300底端的旋转基座400，所述旋转基座400用于移动巡检装置的360度灵活移动。所述旋转基座400还可以内置有压力感应芯片，控制电柜300还可以包括压力反馈电路。压力感应芯片测量移动巡检装置的压力数据，将测量的压力数据发送给压力反馈电路，压力反馈电路根据压力数据调整移动巡检装置的重心位置，以确保移动巡检装置的稳定性。

旋转基座400下面安装有各主动轮和万向轮，例如如图1所示，旋转基座下安装有两个主动轮410和一个万向轮420，各主动轮可以采用差动方式转动。所述控制电柜300还可以包括各直流电机，各直流电机分别通过相应的齿轮组与相应的主动轮连接，例如一个直流电机通过一个齿轮组与一个主动轮连接，用于驱动主动轮的转动。所述控制电柜300还包括与各直流电机连接的电源，用于给各直流电机提供所需电力。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种移动巡检装置巡检路线实时获取及调整系统，其特征在于，包括连接于监控前端与控制电柜之间的电动升降旋转杆，固接于电动升降旋转杆上的惯性测量单元，控制电柜内的低通滤波器、信号处理单元、服务器端、驱动单元；

惯性测量单元测量电动升降旋转杆的角速度信号和速度信号，将测量的角速度信号和速度信号发送给低通滤波器；低通滤波器对角速度信号和速度信号进行低通滤波，得到滤波后的信号，将滤波后的信号发送给信号处理单元；信号处理单元根据滤波后的信号提取角速度和速度参数，并将角速度和速度参数发送给服务器端；服务器端将角速度和速度参数发送给变电站监控终端，并接收变电站监控终端根据角速度和速度参数返回的参数调整命令，将参数调整指令发送至驱动单元；驱动单元根据参数调整命令控制电动升降旋转杆的运动；所述电动升降旋转杆的运动为360度全方位自由伸缩旋转；

其中，所述移动巡检装置巡检路线实时获取及调整系统，还包括固接于控制电柜低端的旋转基座，所述旋转基座用于移动巡检装置的移动；

所述旋转基座内置有压力感应芯片，控制电柜还包括压力反馈电路；压力感应芯片测量移动巡检装置的压力数据，将测量的压力数据发送给压力反馈电路，压力反馈电路根据压力数据调整移动巡检装置的中心位置。

2.根据权利要求1所述的移动巡检装置巡检路线实时获取及调整系统，其特征在于，所述惯性测量单元包括陀螺仪和加速度传感器，所述陀螺仪用于测量电动升降旋转杆的角速度信号，所述加速度传感器用于测量电动升降旋转杆的速度信号。

3.根据权利要求2所述的移动巡检装置巡检路线实时获取及调整系统，其特征在于，所述陀螺仪包含三轴陀螺仪；所述加速度传感器包含三轴加速度传感器，三轴加速度传感器分别测量电动升降旋转杆转动时的偏转角度、俯仰角度和侧滚角度。

4.根据权利要求1所述的移动巡检装置巡检路线实时获取及调整系统，其特征在于，还包括连接于信号处理单元和服务器端之间的存储器，连接于服务器端与驱动单元之间的控制器，服务器端将参数调整命令通过控制器发送给驱动单元。

5.根据权利要求1所述的移动巡检装置巡检路线实时获取及调整系统，其特征在于，所述旋转基座下面安装有各主动轮和万向轮。

6.根据权利要求5所述的移动巡检装置巡检路线实时获取及调整系统，其特征在于，各主动轮采用差动方式转动。

7.根据权利要求6所述的移动巡检装置巡检路线实时获取及调整系统，其特征在于，所述控制电柜还包括各直流电机，各直流电机分别通过相应的齿轮组与相应的主动轮连接。

8.根据权利要求7所述的移动巡检装置巡检路线实时获取及调整系统，其特征在于，所述控制电柜还包括与各直流电机连接的电源。