CN105128031A - 变电站巡检机器人集中调度系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变电站巡检机器人集中调度系统及方法，包括：升降平台和固定装置均固定在巡检机器人运输平台上，升降平台与升降控制装置连接；巡检机器人运输平台与通信模块连接，通信模块与调度服务器通信，调度服务器向巡检机器人运输平台发送调度指令；巡检机器人通过固定装置固定在巡检机器人运输平台上，巡检机器人通过升降平台移入或移出巡检机器人运输平台。本发明有益效果：能够有效限制巡检机器人在运输过程中的运动，减少运输过程中对机器人本体及相关电子元器件的损害，保证巡检机器人在运输过程中的安全性。

Description

变电站巡检机器人集中调度系统及方法

技术领域

本发明涉及变电站巡检机器人运输技术领域，尤其涉及一种变电站巡检机器人集中调度系统及方法。

背景技术

变电站设备巡检是有效保证变电站设备安全运行、提高供电可靠性的一项基础工作，目前，变电站设备巡检机器人系统逐渐取代了人工巡检，在变电站巡检中的应用日益广泛。在进行巡检任务时，需要根据需要将变电站巡检机器人提前运输到相应的变电站；但是在运输过程中，主要依靠人工搬运的方式将巡检机器人移上或者移下运输车辆，这种方式存在如下缺陷：

1、巡检机器人在搬运过程中，存在非常大的安全隐患；在变电站设备巡检机器人运输途中，由于道路的颠簸造成巡检机器人的晃动，对机器人本体及相关电子元器件也会造成一定的损害。

2、巡检机器人在运输途中，由于自身不设有固定装置，单纯依靠外部力量对其进行固定，不能够避免巡检机器人本身出现一定程度的移动，同样会对机器人本体造成一定的损害。

3、巡检机器人运输平台不能与变电站调度中心进行通信，因此变电站调度中心不能实时掌握巡检机器人的巡检位置，更不能对巡检机器人进行实时调配。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提出了一种变电站巡检机器人集中调度系统及方法，该装置及方法能够有效限制巡检机器人在运输过程中的运动，减少运输过程中对机器人本体及相关电子元器件的损害。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种变电站巡检机器人集中调度系统，包括：巡检机器人运输平台、升降平台、升降控制装置、固定装置、通信模块和调度服务器；

所述升降平台和固定装置均固定在巡检机器人运输平台上，升降平台与升降控制装置连接；巡检机器人运输平台与通信模块连接，通信模块与调度服务器通信，调度服务器向巡检机器人运输平台发送调度指令；巡检机器人通过固定装置固定在巡检机器人运输平台上，巡检机器人通过升降平台移入或移出巡检机器人运输平台。

所述升降平台包括：底座、液压装置、支撑平台和升降臂；

所述底座固定在变电站巡检机器人运输平台上，液压装置一端固定在底座上，另一端与升降臂连接，液压装置与液压控制装置连接，所述升降臂与支撑平台连接；所述支撑平台能够沿与升降臂连接的轴线进行翻转，所述升降臂能够沿与液压装置连接的轴线进行翻转。

所述支撑平台的前端和左右两侧分别设有挡板，所述前端的挡板能够沿轴线转动。

在所述底座与变电站巡检机器人运输平台之间设置加强衬板一，在变电站巡检机器人运输平台底部与所述加强衬板一相对应的位置处设置加强衬板二。

所述固定装置包括：固定在巡检机器人运输平台上的圆形轨道，所述每一个圆形轨道上均设置有用于与巡检机器人连接的伸缩装置，所述伸缩装置上带有自动收紧装置。

所述伸缩装置一端固定在圆形轨道上、另一端通过挂钩或者插扣与巡检机器人连接。

所述伸缩装置为牵引器，牵引器中设有能够伸缩的织带。

所述固定装置包括：分别固定在巡检机器人运输平台侧板和底板上的至少一个电动伸缩器，所述电动伸缩器一端与巡检机器人运输平台连接、另一端固定有用于连接巡检机器人的电磁锁。

在巡检机器人运输平台的顶部设有与巡检机器人顶部相连接的电动伸缩器。

将巡检机器人运输平台底板、侧板或者顶部的至少一个电动伸缩器替换为用于与巡检机器人连接的牵引器，所述牵引器与设置在巡检机器人运输平台上的圆形轨道连接。

所述固定装置还包括：固定在巡检机器人运输平台上的巡检机器人驱动轮压紧装置；

所述巡检机器人驱动轮压紧装置包括：永磁吸盘、压板、自锁气弹簧和支座；

所述永磁吸盘与支座连接，所述压板一端固定在支座上、另一端与巡检机器人驱动轮连接，所述自锁气弹簧一端固定在支座上、另一端与压板和巡检机器人分别连接。

所述压板内部镶嵌有V型橡胶。

所述巡检机器人运输平台、升降平台和升降控制装置共用一套电源供电。

一种变电站巡检机器人集中调度系统的方法，包括：机器人移动至变电站巡检机器人运输平台附近，升降控制装置控制升降平台下降到与地面平齐，巡检机器人自行移动至升降平台上；

升降控制装置控制升降平台上升至与变电站巡检机器人运输平台高度平齐，巡检机器人自行移动至固定装置上，通过固定装置将机器人固定；

升降控制装置控制升降平台继续上升，直至完全折叠进变电站巡检机器人运输平台；

调度服务器通过通信模块向变电站巡检机器人运输平台发送调度指令，变电站巡检机器人运输平台根据调度指令将巡检机器人运送至相应的变电站。

升降控制装置和巡检机器人分别与远程控制终端进行通讯，通过远程控制终端向升降控制装置发送控制指令，同时控制巡检机器人的移动。

本发明的有益效果是：

1、本发明装置能够有效限制巡检机器人在运输过程中的运动，减少运输过程中对机器人本体及相关电子元器件的损害，保证巡检机器人在运输过程中的安全性。通过设置自动收紧装置，保证了与巡检机器人连接的稳固性，能够更好地保护巡检机器人。

2、变电站巡检机器人运输过程中的驱动轮压紧装置，在不对运输车辆进行任何改动下，可有效压紧巡检机器人的驱动轮，保证巡检机器人的固定效果。

3、通过建立运输平台与变电站调度服务器的通信，能够有效地对巡检机器人进行有针对性的调配，提高了机器人的巡检效率。

附图说明

图1为本发明变电站巡检机器人集中调度系统结构示意图；

图2为本发明变电站巡检机器人集中调度系统升降平台结构示意图；

图3为本发明变电站巡检机器人集中调度系统升降平台折叠后状态示意图；

图4为本发明变电站巡检机器人集中调度系统升降平台与运输平台固定示意图；

图5为本发明变电站巡检机器人集中调度系统固定装置结构示意图一；

图6为本发明变电站巡检机器人集中调度系统固定装置结构示意图二；

图7为本发明变电站巡检机器人集中调度系统驱动轮压紧装置结构示意图。

其中，1.巡检机器人运输平台，2.固定装置，3.升降平台，4.巡检机器人，5.前端的挡板，6.支撑平台，7.升降臂，8.控制单元，9.液压装置，10.底座，11.通信单元，12.加强衬板一，13.加强衬板二，14.圆形轨道，15.牵引器，16.挂钩，17.吊环，18.按钮，19.侧板，20.电动伸缩器，21.电磁锁，22.吸附板，23.底板，24.巡检机器人驱动轮，25.压板，26.支座，27.永磁吸盘，28.自锁气弹簧，29.通信模块，30.调度中心。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：

如图1所示，一种变电站巡检机器人4运输系统的具体实施例，包括：巡检机器人运输平台1、升降平台3、升降控制装置、固定装置2、通信模块29和调度服务器30；升降平台3和固定装置2均固定在巡检机器人运输平台1上，升降平台3与升降控制装置连接；巡检机器人运输平台1与通信模块29连接，通信模块29与调度服务器通信30，调度服务器30向巡检机器人运输平台1发送调度指令；巡检机器人4通过固定装置2固定在巡检机器人运输平台1上，巡检机器人4通过升降平台3移入或移出巡检机器人运输平台1。

应知，本发明的巡检机器人运输平台1可以采用运输车辆或者其他能够移动的运输平台。对于运输平台是否同时具有底板23、侧板19和顶板，则根据实际需要自行设定。

关于升降平台3，如图2所示，升降平台3包括：底座10、液压装置9、支撑平台6、升降臂7；底座10固定在变电站巡检机器人运输平台1上，液压装置9一端固定在底座10上，另一端与升降臂7连接，升降臂7与支撑平台6连接。

支撑平台6的前端和左右两侧分别设有挡板，前端的挡板5能够沿与支撑平台6连接的轴线转动，前端的挡板5与地面贴紧时，能够保证机器人顺利移动至支撑平台6；前端的挡板5向上翘起时，能够防止机器人滑落。

升降臂7能够沿与液压装置9连接的轴线进行翻转，带动支撑平台6上升和下降。支撑平台6能够沿与升降臂7连接的轴线进行0-90度范围翻转。在不需要升降平台3的时候，支撑平台6与升降臂7能够紧密贴合，减少占地面积。

如图4所示，升降平台3与变电站巡检机器人运输平台1底盘之间添加一块加强衬板一12，防止巡检机器人运输平台1底盘材料强度不够导致的断裂，巡检机器人运输平台1下部同样添加一块加强衬板二13，防止倾覆力矩过大导致的螺栓穿透巡检机器人运输平台1底盘。加强衬板一12和加强衬板二13均通过螺栓进行固定。

具体工作过程为：

机器人移动至变电站巡检机器人运输平台1附近，液压装置9驱动升降臂7下降，支撑平台6前端的挡板5落下，机器人自行行走到升降平台3位置，支撑平台6前端的挡板5翘起，防止机器人滚落，此时液压装置9开始运动，升降臂7缓缓上升，直至支撑平台6上升至和底座10平齐位置，此时升降臂7停止运动，机器人行走至运输平台内部，并使用固定装置2进行固定，机器人固定后，升降臂7和支撑平台6开始分别沿着轴心进行逆时针旋运输动，直至完全进入移动至变电站巡检机器人运输平台1内部，图3所示位置即为升降平台3折叠后的状态。

在另外一些实施例中，为了实现升降装置与巡检机器人4的自动通信，使得巡检机器人4控制升降装置自动升降，在升降臂7上分别设有通信单元11、控制单元8、位置传感器和测距传感器；

通信单元11采用无线通信方式与机器人进行通信，具体通信方式可以为WiFi、射频通信等方式。

控制单元8是由微控制器(比如单片机、DSP等)或微处理器(比如ARM、PowerPC，intel处理器等)、存储单元、输入输出(I/O)模块、模拟量采集模块等构成。本实施例采用的是单片机。

位置传感器的作用是检测各连接(或接触)是否到位。比如机器人是否行走到某一位置；机械结构伸展或收缩是否到位等；

测距传感器可以进行距离测量；检测是否越过某一距离值或是在某一距离值范围内。

关于固定装置2，如图5所示，固定装置2包括：固定在机器人运输平台上的四个圆形轨道14，每个圆形轨道14上均设置一个牵引器15，牵引器15一端卡在圆形轨道14上，另一端通过挂钩16固定在设置于机器人底盘的吊环17上。四个牵引器15均带有自动收紧装置，在车辆运行期间，也可以自动收紧。

当机器人移至巡检机器人运输平台1的预定位置后，拉住挂钩16，按下牵引器15上的按钮18，将牵引器15中的织带抽出，并将挂钩16挂在吊环17上，松开按钮18，织带自动回缩绷紧，完成机器人在巡检机器人运输平台1底板23上的固定。

应知，牵引器15与巡检机器人4也可以采用其他连接方式，比如牵引器15的另一端通过插扣与设置在机器人底盘的扣合装置连接等方式，因此，本申请给出的连接方式只是其中的一种较优选的实施方式。

进一步地，为了更好对巡检机器人4进行固定，在巡检机器人运输平台1的顶部设有与巡检机器人4顶部相连接的固定装置2。

进一步地，为了更好对巡检机器人4进行固定，在巡检机器人运输平台1的侧面设有与巡检机器人4侧面相连接的固定装置2。

在另外一些实施例中，固定装置2还可以为如下结构，如图6所示，包括：固定在车辆侧板19和底板23上的两个电动伸缩器20，固定在电动伸缩器20另一端的电磁锁21，以及分别固定在巡检机器人4前部和底部的吸附板22。

当机器人移至巡检机器人运输平台1底板23的预定位置后，水平和垂直自动伸缩器动作，当自动伸缩器上的电磁锁21与巡检机器人4上的吸附板22接触后，电磁锁21通过电磁力与吸附板22固定在一块，完成机器人在巡检机器人运输平台1底板23上的固定。

进一步地，为了更好对巡检机器人4进行固定，在巡检机器人运输平台1的顶部设有与巡检机器人4顶部相连接的电动伸缩器20。在巡检机器人4的顶部的相应位置处设有与电动伸缩器20的电磁锁21相对应的吸附板22。

在另外一些实施例中，将巡检机器人运输平台1侧面、底部或顶部上的至少一个电动伸缩器20替换为用于与巡检机器人4连接的牵引器15，牵引器15与设置在巡检机器人运输平台1上的圆形轨道14连接。牵引器15上带有自动收紧装置，牵引器15一端固定在圆形轨道14上、另一端通过挂钩16或者插扣与巡检机器人4连接。在巡检机器人4相应的位置处设置与挂钩16或者插扣相匹配的吊环17或者扣合装置。

进一步地，为了更好对巡检机器人4进行固定，限制巡检机器人4的移动，在上述两种固定结构或者两种固定结构进行组合的固定结构的基础上，设置巡检机器人驱动轮24压紧装置，如图7所示，驱动轮压紧装置包括：永磁吸盘27、压板25、自锁气弹簧28和支座26；永磁吸盘27与支座26连接，压板25一端固定在支座26上、另一端与巡检机器人驱动轮24连接，自锁气弹簧28一端固定在支座26上、另一端与压板25和巡检机器人4分别连接，压板25内部镶嵌V型橡胶。

当机器人移至巡检机器人运输平台1底板23的预定位置后，将永磁吸盘27吸附在巡检机器人运输平台1底板23上，用自锁气弹簧28将压板25压紧在巡检机器人驱动轮24上，并通过自锁气弹簧28的自锁功能将气弹簧自锁，从而将机器人驱动轮压紧在巡检机器人运输平台1底板23上，完成机器人在巡检机器人运输平台1底板23上的固定。

巡检机器人运输平台1、升降平台3可以共用一套电源供电；也可以采用不同的电源系统分别进行供电。

变电站巡检机器人4运输系统的工作方法，包括：机器人移动至变电站巡检机器人运输平台1附近，升降控制装置控制升降平台3下降到与地面平齐，巡检机器人4自行移动至升降平台3上；

升降控制装置控制升降平台3上升至与变电站巡检机器人运输平台1高度平齐，巡检机器人4自行移动至固定装置2上，通过固定装置2将机器人固定；

升降控制装置控制升降平台3继续上升，直至完全折叠进变电站巡检机器人运输平台1；

调度服务器30通过通信模块29向变电站巡检机器人运输平台1发送调度指令，变电站巡检机器人运输平台1根据调度指令将巡检机器人4运送至相应的变电站。

在另外一些实施例中，为了实现对升降装置和巡检机器人4的远程控制，升降控制装置和巡检机器人4分别与远程控制终端进行通讯，通过远程控制终端向升降控制装置发送控制指令，同时控制巡检机器人4的移动。

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 (10)

1.一种变电站巡检机器人集中调度系统，其特征是，包括：巡检机器人运输平台、升降平台、升降控制装置、固定装置、通信模块和调度服务器；

所述升降平台和固定装置均固定在巡检机器人运输平台上，升降平台与升降控制装置连接；巡检机器人运输平台与通信模块连接，通信模块与调度服务器通信，调度服务器向巡检机器人运输平台发送调度指令；巡检机器人通过固定装置固定在巡检机器人运输平台上，巡检机器人通过升降平台移入或移出巡检机器人运输平台。

2.如权利要求1所述的一种变电站巡检机器人集中调度系统，其特征是，所述升降平台包括：底座、液压装置、支撑平台和升降臂；

所述底座固定在变电站巡检机器人运输平台上，液压装置一端固定在底座上，另一端与升降臂连接，液压装置与液压控制装置连接，所述升降臂与支撑平台连接；所述支撑平台能够沿与升降臂连接的轴线进行翻转，所述升降臂能够沿与液压装置连接的轴线进行翻转。

3.如权利要求2所述的一种变电站巡检机器人集中调度系统，其特征是，在所述底座与变电站巡检机器人运输平台之间设置加强衬板一，在变电站巡检机器人运输平台底部与所述加强衬板一相对应的位置处设置加强衬板二。

4.如权利要求1所述的一种变电站巡检机器人集中调度系统，其特征是，所述固定装置包括：固定在巡检机器人运输平台上的圆形轨道，所述每一个圆形轨道上均设置有用于与巡检机器人连接的伸缩装置，所述伸缩装置上带有自动收紧装置。

5.如权利要求1所述的一种变电站巡检机器人集中调度系统，其特征是，所述固定装置包括：分别固定在巡检机器人运输平台侧板和底板上的至少一个电动伸缩器，所述电动伸缩器一端与巡检机器人运输平台连接、另一端固定有用于连接巡检机器人的电磁锁。

6.如权利要求5所述的一种变电站巡检机器人集中调度系统，其特征是，在巡检机器人运输平台的顶部设有与巡检机器人顶部相连接的电动伸缩器。

7.如权利要求6所述的一种变电站巡检机器人集中调度系统，其特征是，将巡检机器人运输平台底板、侧板或者顶部的至少一个电动伸缩器替换为用于与巡检机器人连接的牵引器，所述牵引器与设置在巡检机器人运输平台上的圆形轨道连接。

8.如权利要求1或4或5所述的任一种变电站巡检机器人集中调度系统，其特征是，所述固定装置还包括：固定在巡检机器人运输平台上的巡检机器人驱动轮压紧装置；

所述巡检机器人驱动轮压紧装置包括：永磁吸盘、压板、自锁气弹簧和支座；

所述永磁吸盘与支座连接，所述压板一端固定在支座上、另一端与巡检机器人驱动轮连接，所述自锁气弹簧一端固定在支座上、另一端与压板和巡检机器人分别连接。

9.一种如权利要求1所述的变电站巡检机器人集中调度系统的方法，其特征是，包括：机器人移动至变电站巡检机器人运输平台附近，升降控制装置控制升降平台下降到与地面平齐，巡检机器人自行移动至升降平台上；

升降控制装置控制升降平台上升至与变电站巡检机器人运输平台高度平齐，巡检机器人自行移动至固定装置上，通过固定装置将机器人固定；

升降控制装置控制升降平台继续上升，直至完全折叠进变电站巡检机器人运输平台；

调度服务器通过通信模块向变电站巡检机器人运输平台发送调度指令，变电站巡检机器人运输平台根据调度指令将巡检机器人运送至相应的变电站。

10.如权利要求9所述的一种变电站巡检机器人集中调度系统的方法，其特征是，升降控制装置和巡检机器人分别与远程控制终端进行通讯，通过远程控制终端向升降控制装置发送控制指令，同时控制巡检机器人的移动。