CN107650110A - 一种用于户内变电站巡检的机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于户内变电站巡检的机器人，包括可沿任意方向自由移动并可原地旋转的圆柱形的机身，所述机身的顶部设有升降杆，所述升降杆内置升降电机，所述升降杆的顶部设有摄像头；所述升降电机和所述摄像头均连接PLC控制器，所述PLC控制器设有无线局域网接口；所述机身的外圆周壁上设有双层电极以及位于所述双层电极上方的绝缘盖，所述绝缘盖的长度大于所述双层电极的长度。其技术效果是：适应户内变电站空间狭小的特点，可避免与站内设备的碰撞，并能对户内变电站的运行状况进行图像采集。

Description

一种用于户内变电站巡检的机器人

技术领域

本发明涉及一种用于户内变电站巡检的机器人。

背景技术

目前，国内变配电站巡检主要依靠人工巡检和多点固定监视。人工巡检劳动强度大，效率较低，有一定的危险性。多点固定监视是指在变电站某些固定位置安装监视器等设备，即增加了变电站的遥视功能。多点固定监视模式可以通过监视器将无人值守变电站的防火防盗和设备运行情况传输到调度中心，缩短了故障排除时间，提高了运行工作安全性和效率。但是多点固定监视由于设置多台监视设备，增加了运行费用，同时由于监视存在盲点和网络通信带宽的限制，制约了远程监视的推广应用。

目前国内外对实现变配电站远程巡检的研究较多，也取得了一定的研究成果。随着计算机技术、无线通信技术、物联网技术、传感技术、自动控制技术的不断发展，运用机器人实现远程巡检的研究是主要的发展趋势。

当前变电站巡检机器人研发已经积累了不少经验，但是还存在以下问题：各种巡检机器人主要运用在超高压户外变电站中，户内变电站中利用巡检机器人的远程巡检还是空白。目前大量35千伏、10千伏变配电站中采用的铠装式设备与户外变电站中采用的敞开式设备的巡检要求差异很大，需要针对户内变电站特点设计机器人的功能。

目前超高压站中使用的智能巡检设备科技含量高、成本昂贵，无法在户内型变配电站中广泛使用。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种用于户内变电站巡检的机器人，其能适应户内变电站空间狭小的特点，可避免与站内设备的碰撞，并能对户内变电站的运行状况进行图像采集。

实现上述目的的一种技术方案是：一种用于户内变电站巡检的机器人，包括可沿任意方向自由移动并可原地旋转的圆柱形的机身；

所述机身的顶部设有升降杆，所述升降杆内置升降电机，所述升降杆的顶部设有摄像头；所述升降电机和所述摄像头均连接PLC控制器，所述PLC控制器设有无线局域网接口；

所述机身的外圆周壁上设有双层电极以及位于所述双层电极上方的绝缘盖，所述绝缘盖的长度大于所述双层电极的长度。

进一步的，围绕所述机身底部的圆周均布有三个滚轮，沿着每个所述滚轮的轴向，排布有若干带动所述滚轮旋转的拖轮，所述拖轮均连接旋转电机，所述旋转电机连接所述PLC控制器。

进一步的，所述双层电极配套一个充电装置，所述充电装置包括由绝缘板材制成的固定在户内变电站内的引导装置，以及固定在所述引导装置上的固定电极，所述引导装置和所述固定电极之间设有绝缘海绵。

进一步的，所述PLC控制器的无线局域网接口通过无线局域网连接站内服务器。

再进一步的，所述摄像头用于实现对户内变电站的站内环境巡视、设备巡视和仪表信号巡视。

进一步的，所述升降电机的行程为1.5～2m。

进一步的，所述机身的材质为铝合金。

采用了本发明的一种用于户内变电站巡检的机器人的技术方案，包括可沿任意方向自由移动并可原地旋转的圆柱形的机身，所述机身的顶部设有升降杆，所述升降杆内置升降电机，所述升降杆的顶部设有摄像头；所述升降电机和所述摄像头均连接PLC控制器，所述PLC控制器设有无线局域网接口；所述机身的外圆周壁上设有双层电极以及位于所述双层电极上方的绝缘盖，所述绝缘盖的长度大于所述双层电极的长度。其技术效果是：适应户内变电站空间狭小的特点，可避免与站内设备的碰撞，并能对户内变电站的运行状况进行图像采集。

附图说明

图1为本发明的一种用于户内变电站巡检的机器人的俯视图。

图2为本发明的一种用于户内变电站巡检的机器人的主视图。

具体实施方式

请参阅图1，本发明的发明人为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明：

本发明的一种用于户内变电站巡检的机器人，包括机身8，机身8呈圆柱形，材质为铝合金，围绕机身8底部的圆周均布有三个滚轮1，沿着每个滚轮1的轴向，排布有若干带动滚轮1旋转的拖轮2，拖轮2连接旋转电机(图中未显示)，所述旋转电机带动滚轮1的旋转。这样的设计实现了本发明的一种用于户内变电站巡检的机器人可沿各个方向自由移动并可以原地转动，还可防止工作时机身8横向、纵向移动或抖动。

机身8的外圆周上，设有双层电极3，以及位于双层电极3正上方的绝缘盖4。绝缘盖4的长度大于双层电极3的长度，以防止双层电极3接触站内的柜体或墙体，适应户内变电站空间狭小的环境。

与双层电极5配套的是位于户内变电站的充电室内的由固定电极5、绝缘海绵6以及引导装置7组成的充电装置，引导装置7与固定电极5之间设有绝缘海绵6。远程操作本发明的一种用于户内变电站巡检的机器人时，本发明的一种用于户内变电站巡检的机器人可以以较大的容错率驶入引导装置7，引导装置7由绝缘板材制成。当双层电极3和固定电极5接触后，挤压位于引导装置7和固定电极5之间的缓冲海绵6，同时双层电极3和固定电极5锁死，即可实现双层电极3和固定电极5的良好接触，从而稳定高效地进行充电。

机身8的外圆周上还设有红外传感器9和扬声器10，可以实现自动避障功能。

机身8的顶部设有与机身8垂直的升降杆11，升降杆11内部配备升降电机(图中未显示)。升降杆11的顶部设有摄像头12，摄像头12通过摄像及录音，使远程终端上实现以下功能：

站内环境巡视：

站内环境巡视主要内容有变电站地面及墙面有无渗漏水、下沉、倾斜、严重开裂等现象，查看室内温度、湿度、气压仪表数据。远程巡视时，可通过视频图像采集变电站场景，以供分析判断。

设备巡视：

对站内设备的巡视包含设备本身的铭牌及标识、设备外观检查，以及导线、接地闸刀、母排等设备的关键部位的检查。

以配电变压器巡视为例，需要检查变压器的油温正常，变压器各部位无渗油、漏油，套管外部无破损裂纹、无严重油污、无放电痕迹，变压器声响均匀，吸湿器内硅胶颜色正常，引线接头、电缆、母线应无发热迹象，气体继电器内有无气体，各控制箱和二次端子箱是否关严、无受潮，变压器室的门、窗、照明是否完好。

仪表信号巡视：

对仪表信号的巡视主要是为了判断设备的各项指示、测控情况是否正常。

以直流屏巡视为例，需要检查控母电压、电流是否正常，充电机指示灯指示是否正确，蓄电池充电状态、蓄电池电压、浮充电流是否正常，直流系统绝缘水平是否满足要求，直流馈线空开是否跳开。

所述旋转电机和所述升降电机同时连接电池，所述电池连接双层电极5。

升降杆11和所述升降电机，能使摄像头12获得更好的拍摄效果。所述升降电机的最大行程需要根据站内设备的高度及安全距离来确定，高度变化范围为1.5m至2m。

本发明的一种用于户内变电站巡检的机器人还配备有PLC控制器。PLC控制器能在恶劣的工业环境下运行，具有高可靠性、高抗干扰能力，坚固耐用和密封性好,逻辑功能强，编程简单，通用性强，易于扩展，特别适合开关量的控制；其体积小、结构紧凑、安装、维护方便。

PLC控制器上设有无线局域网接口，并连接所述旋转电机、所述升降电机和摄像头12。所述PLC控制器通过无线局域网接口连接无线局域网，所述PLC控制器通过无线局域网接收远程终端通过内部有线专网发送给站内服务器的控制指令，所述PLC控制器根据控制指令，驱动旋转电机、所述升降电机等实现机身8的前后左右移动、升降杆11的升降，以及摄像头12位置的调整。所述PLC控制器通过无线局域网，将摄像头12所拍摄的图像发送给站内服务器，再由站内服务器通过内部有线专网将摄像头12所拍摄的图像传递给远程终端。

综上所述，本发明的一种用于户内变电站巡检的机器人人可以代替运维人员，在户内变电站内从事外观检查、抄录表计、红外普测、精确测温、异响辨识、温湿度检测、室内烟气检测、恶劣天气特巡、设备工况识别、安防监控、协助应急事故处理等工作，降低人员劳动强度，提高巡视质量和运维效率。其特别适合于35千伏、10千伏户内变配电站的特点，为新的巡检模式提供有力的理论和技术支撑，促进变配电站远程巡检系统的推广。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (8)

1.一种用于户内变电站巡检的机器人，包括可沿任意方向自由移动并可原地旋转的圆柱形的机身，其特征在于：

所述机身的顶部设有升降杆，所述升降杆内置升降电机，所述升降杆的顶部设有摄像头；所述升降电机和所述摄像头均连接PLC控制器，所述PLC控制器设有无线局域网接口；

所述机身的外圆周壁上设有双层电极以及位于所述双层电极上方的绝缘盖，所述绝缘盖的长度大于所述双层电极的长度。

2.根据权利要求1所述的一种用于户内变电站巡检的机器人，其特征在于：围绕所述机身底部的圆周均布有三个滚轮，沿着每个所述滚轮的轴向，排布有若干带动所述滚轮旋转的拖轮，所述拖轮均连接旋转电机，所述旋转电机连接所述PLC控制器。

3.根据权利要求1所述的一种用于户内变电站巡检的机器人，其特征在于：所述机身的外圆周壁上设有扬声器和红外传感器。

4.根据权利要求1所述的一种用于户内变电站巡检的机器人，其特征在于：所述双层电极配套一个充电装置，所述充电装置包括由绝缘板材制成的固定在户内变电站内的引导装置，以及固定在所述引导装置上的固定电极，所述引导装置和所述固定电极之间设有绝缘海绵。

5.根据权利要求1所述的一种用于户内变电站巡检的机器人，其特征在于：所述PLC控制器的无线局域网接口通过无线局域网连接站内服务器。

6.根据权利要求5所述的一种用于户内变电站巡检的机器人，，其特征在于：所述摄像头用于实现对户内变电站的站内环境巡视、设备巡视和仪表信号巡视。

7.根据权利要求1所述的一种用于户内变电站巡检的机器人，其特征在于：所述升降电机的行程为1.5～2m。

8.根据权利要求1所述的一种用于户内变电站巡检的机器人，其特征在于：所述机身的材质为铝合金。