CN106896829B - 一种基于巡检机器人变电站表计全覆盖的巡检系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于巡检机器人变电站表计全覆盖的巡检系统，包括通信基站和巡检机器人，其还包括至少一个反光装置，所述反光装置包括安装基座、由伺服电机或步进电机驱动动作的二自由度机械臂和反光镜，所述二自由度机械臂的始端固定在安装基座上，反光镜固定在二自由度机械臂的末端上，安装基座上设有微处理器和电源模块，所述微处理器、通信基站和巡检机器人之间通过无线网桥实现无线通信，伺服电机或步进电机由微处理器控制动作，电源模块为伺服电机或步进电机和微处理器提供电源支持。本发明通过在巡检机器人无法覆盖的表计处安装有反光装置，从而实现对变电站表计的全覆盖，提高变电站巡检的自动化程度。
Description
技术领域
本发明涉及变电站巡检的技术领域，具体涉及一种基于巡检机器人变电站表计全覆盖的巡检系统及方法。
背景技术
变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。变电站一般建设在空旷的室外，因此变电站一般都会周围的物体或设施阻隔起来，一方面便于变电站的维护，另一方面可避免外界物体进入到变电站内对变电站设备造成安全运行隐患。变电站巡视制度是保证电力设备安全运行的有效制度，巡视应按设备的实际位置制定合理的巡视路线，并按规定的时间、路线认真巡视设备以便及时发现设备缺陷和异常情况，为保证电力设备安全运行。其中，对表计的抄录是变电站日常巡检的重要内容。
现有在变电站的日常巡检中，通常采用巡检机器人代替人工进行巡检，一方面提高了巡检效率，另一方面降低了人力成本。但是变电站中的部分表计是巡检机器人无法覆盖的，因为这部分表计朝向变电站围墙外，所以这些表计是巡检机器人的巡检死角。目前只能通过人工巡检的方式对此类表计进行抄录，满足不了巡检机器人对变电站设备的全覆盖功能。
有鉴于此，确有必要提供一种基于巡检机器人变电站表计全覆盖的巡检系统及方法。
发明内容
本发明目的在于提供了一种基于巡检机器人变电站表计全覆盖的巡检系统，以实现对变电站表计的全覆盖，提高变电站巡检的自动化程度。
本发明还提供了一种基于巡检机器人变电站表计全覆盖的巡检方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种基于巡检机器人变电站表计全覆盖的巡检系统，包括通信基站和巡检机器人，其还包括至少一个反光装置，所述反光装置包括安装基座、由伺服电机或步进电机驱动动作的二自由度机械臂和反光镜，所述二自由度机械臂的始端固定在安装基座上，反光镜固定在二自由度机械臂的末端上，安装基座上设有微处理器和电源模块，所述微处理器、通信基站和巡检机器人之间通过无线网桥实现无线通信，伺服电机或步进电机由微处理器控制动作，电源模块为伺服电机或步进电机和微处理器提供电源支持。
在使用本巡检系统对变电站进行巡检时，巡检机器人按任务顺序设定巡检路线，在巡检机器人无法覆盖的表计处都安装有反光装置，反光镜镜面的朝向设有两个位置，分别上午位置和下午位置，如00:00--12:00时，反光装置的反光镜保持在上午位置状态，12:00--24:00时，反光装置的反光镜保持在下午位置状态，设有两个朝向是为避免反光镜因为太阳的位置不同而出现无法被聚焦的现象，反光镜的位置改变通过微处理器设定定时程序控制伺服电机或步进电机动作，从而驱动二自由度机械臂来改变反光镜的镜面朝向另一个方向，然后巡检机器人相应地调整数据存储的状态名称。
根据使用需求，配置两个位置的转变时间，反光装置的位置信息和反光镜的朝向状态预先存储到巡检机器人上，当巡检机器人巡检到安装有反光装置的表计处时，巡检机器人向该巡检点的反光装置发送信息请求当前状态，该反光装置将自己目前的当前状态信息回复给巡检机器人，随后巡检机器人确认反光装置的当前状态信息并对此巡检点进行巡检，巡检机器人能清晰捕获到反光装置反光镜中的表计图像，并对该巡检点的表计图像进行一次镜像处理，从而实现对朝向变电站围墙外表计的覆盖。
作为本发明的一种改进，所述安装基座上设有GPS授时模块，GPS授时模块为微处理器提供准确的时间校准。GPS授时模块可以保证反光装置与巡检机器人的时间一致性，以确保反光装置能准时调整位置，巡检机器人采集准确的反光镜图像。
进一步地，所述通信基站的网桥模式为AP模式，所述巡检机器人及微处理器的网桥模式为Station模式。
进一步地，所述电源模块为普通蓄电池或太阳能电池。
一种基于巡检机器人变电站表计全覆盖的巡检方法，其包括：
步骤1.将反光装置安装在巡检机器人无法覆盖的表计处，
反光装置包括安装基座、由伺服电机或步进电机驱动动作的二自由度机械臂和反光镜，二自由度机械臂的始端固定在安装基座上，反光镜固定在二自由度机械臂的末端上，安装基座上设有微处理器和电源模块，伺服电机或步进电机由微处理器控制动作，电源模块为伺服电机或步进电机和微处理器提供电源支持，具体地，安装基座固定在巡检机器人无法覆盖的表计处；
步骤2.将微处理器、通信基站和巡检机器人之间通过无线网桥实现无线通信；
步骤3.巡检机器人按任务顺序设定巡检路线，巡检机器人预先存储巡检路线上的反光装置的位置信息和反光镜的朝向状态；
步骤4.巡检机器人按照设定巡检路线巡检，当巡检机器人巡检到安装有反光装置的表计处时，巡检机器人向该巡检点的反光装置发送信息请求当前状态信息，该反光装置将当前状态信息回复给巡检机器人，随后巡检机器人确认反光装置的当前状态信息并对此巡检点进行巡检；
步骤5.巡检机器人能清晰捕获到反光装置反光镜中的表计图像，并对该巡检点的表计图像进行一次镜像处理。
作为本发明的一种改进，所述步骤4中，所述反光装置的当前状态信息包括反光装置的位置信息和反光镜的朝向状态信息。
作为本发明的一种改进，所述安装基座上设有GPS授时模块，GPS授时模块为微处理器提供准确的时间校准。GPS授时模块可以保证反光装置与巡检机器人的时间一致性，以确保反光装置能准时调整位置，巡检机器人采集准确的反光镜图像。
进一步地，所述通信基站的网桥模式为AP模式，所述巡检机器人及微处理器的网桥模式为Station模式。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明通过在巡检机器人无法覆盖的表计处安装有反光装置，从而实现对变电站表计的全覆盖，提高变电站巡检的自动化程度；而反光镜镜面的朝向设有两个位置，并利用二自由度机械臂来改变反光镜的镜面朝向，可避免反光镜因为太阳的位置不同而出现无法被聚焦的现象。
附图说明
图1为本发明基于巡检机器人变电站表计全覆盖的巡检系统的示意图；
图2为本发明反光装置的示意图；
图3为本发明基于巡检机器人变电站表计全覆盖的巡检方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
请参考图1和图2，一种基于巡检机器人变电站表计全覆盖的巡检系统，包括通信基站20、巡检机器人30和至少一个反光装置10。
所述反光装置10包括安装基座11、由伺服电机15动作的二自由度机械臂12和反光镜13，所述二自由度机械臂12的始端固定在安装基座11上，反光镜13固定在二自由度机械臂12的末端上，安装基座11上设有微处理器14和电源模块15，伺服电机15由微处理器14控制动作，电源模块16为伺服电机15和微处理器14提供电源支持。
其中，所述电源模块16可以为普通蓄电池，也可以是太阳能电池。
所述微处理器14、通信基站20和巡检机器人30之间通过无线网桥实现无线通信，其中所述通信基站20的网桥模式为AP模式，所述巡检机器人30及微处理器14的网桥模式为Station模式。
在本发明的一个实施例中，安装基座11上设有GPS授时模块17，GPS授时模块17为微处理器14提供准确的时间校准。GPS授时模块可以保证反光装置与巡检机器人的时间一致性，以确保反光装置能准时调整位置，巡检机器人采集准确的反光镜图像。
在使用本巡检系统对变电站进行巡检时，巡检机器人按任务顺序设定巡检路线，在巡检机器人无法覆盖的表计处都安装有反光装置，具体地，可以将反光装置的安装基座固定在墙面或支架上，从而使得巡检机器人在巡检路线上可以通过反光镜来获得表计的图像；反光镜镜面的朝向设有两个位置，分别上午位置和下午位置，如00:00--12:00时，反光装置的反光镜保持在上午位置状态，12:00--24:00时，反光装置的反光镜保持在下午位置状态，设有两个朝向是为避免反光镜因为太阳的位置不同而出现无法被聚焦的现象，反光镜的位置改变通过微处理器设定定时程序控制伺服电机或步进电机动作，从而驱动二自由度机械臂来改变反光镜的镜面朝向另一个方向，然后巡检机器人相应地调整数据存储的状态名称。
根据使用需求，配置两个位置的转变时间，反光装置的位置信息和反光镜的朝向状态预先存储到巡检机器人上，当巡检机器人巡检到安装有反光装置的表计处时，巡检机器人向该巡检点的反光装置发送信息请求当前状态，该反光装置将自己目前的当前状态信息回复给巡检机器人，随后巡检机器人确认反光装置的当前状态信息并对此巡检点进行巡检，巡检机器人能清晰捕获到反光装置反光镜中的表计图像，并对该巡检点的表计图像进行一次镜像处理，从而实现对朝向变电站围墙外表计的覆盖。
请参考图3，一种采用上述巡检系统的巡检方法，其包括：
步骤1.将反光装置安装在巡检机器人无法覆盖的表计处；
步骤2.将微处理器、通信基站和巡检机器人之间通过无线网桥实现无线通信；
步骤3.巡检机器人按任务顺序设定巡检路线，巡检机器人预先存储巡检路线上的反光装置的位置信息和反光镜的朝向状态；
步骤4.巡检机器人按照设定巡检路线巡检，当巡检机器人巡检到安装有反光装置的表计处时，巡检机器人向该巡检点的反光装置发送信息请求当前状态信息，该反光装置将当前状态信息回复给巡检机器人，随后巡检机器人确认反光装置的当前状态信息并对此巡检点进行巡检；
步骤5.巡检机器人能清晰捕获到反光装置反光镜中的表计图像，并对该巡检点的表计图像进行一次镜像处理。
其中，所述步骤4中，所述反光装置的当前状态信息包括反光装置的位置信息和反光镜的朝向状态信息。反光装置和巡检机器人互相通信进行身份和状态的确认，有效保证巡检过程的准确性。
综上所述，本发明通过在巡检机器人无法覆盖的表计处安装有反光装置，反光装置通过通信基站与巡检机器人进行通讯，从而实现对变电站表计的全覆盖，本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明通过在巡检机器人无法覆盖的表计处安装有反光装置，从而实现对变电站表计的全覆盖，提高变电站巡检的自动化程度；
2、反光镜镜面的朝向设有两个位置，并利用二自由度机械臂来改变反光镜的镜面朝向，可避免反光镜因为太阳的位置不同而出现无法被聚焦的现象；
3、GPS授时模块可以保证反光装置与巡检机器人的时间一致性，以确保反光装置能准时调整位置，巡检机器人采集准确的反光镜图像。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
Claims (3)
1.一种基于巡检机器人变电站表计全覆盖的巡检方法，其特征在于包括：
步骤1.将反光装置安装在巡检机器人无法覆盖的表计处，
反光装置包括安装基座、由伺服电机或步进电机驱动动作的二自由度机械臂和反光镜，二自由度机械臂的始端固定在安装基座上，反光镜固定在二自由度机械臂的末端上，安装基座上设有微处理器和电源模块，伺服电机或步进电机由微处理器控制动作，电源模块为伺服电机或步进电机和微处理器提供电源支持，具体地，安装基座固定在巡检机器人无法覆盖的表计处；
步骤2.将微处理器、通信基站和巡检机器人之间通过无线网桥实现无线通信；
步骤3.巡检机器人按任务顺序设定巡检路线，巡检机器人预先存储巡检路线上的反光装置的位置信息和反光镜的朝向状态；
步骤4.巡检机器人按照设定巡检路线巡检，当巡检机器人巡检到安装有反光装置的表计处时，巡检机器人向巡检点的反光装置发送信息请求当前状态信息，该反光装置将当前状态信息回复给巡检机器人，随后巡检机器人确认反光装置的当前状态信息并对此巡检点进行巡检；
步骤5.巡检机器人能清晰捕获到反光装置反光镜中的表计图像，并对该巡检点的表计图像进行一次镜像处理，其中，所述步骤4中，所述反光装置的当前状态信息包括反光装置的位置信息和反光镜的朝向状态信息。
2.根据权利要求1所述的基于巡检机器人变电站表计全覆盖的巡检方法，其特征在于：所述安装基座上设有GPS授时模块，GPS授时模块为微处理器提供准确的时间校准。
3.根据权利要求1所述的基于巡检机器人变电站表计全覆盖的巡检方法，其特征在于：所述通信基站的网桥模式为AP模式，所述巡检机器人及微处理器的网桥模式为Station模式。
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