CN109119923A - 变配电所设备智能巡检系统及其巡检方法 - Google Patents

变配电所设备智能巡检系统及其巡检方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种变配电所设备智能巡检系统及其巡检方法，变配电所设备智能巡检系统包括有巡检机器人、信息中心、固定检测装置和移动管理终端，信息中心与巡检机器人无线通信连接，移动管理终端与巡检机器人通过短信模块连接，固定检测装置与信息中心进行有线连接。本发明采用巡检机器人进行变配电所设备的巡检，采用工业相机和各种传感器进行图像和数据采集，巡检数据准确全面、巡检快速；本发明采用信息中心对巡检数据进行集中监管，减轻工人的劳动量，同时积累设备的运行情况，实现故障分析与预警。

Description

变配电所设备智能巡检系统及其巡检方法
技术领域
本发明涉及变配电所设备管理领域，具体是一种变配电所设备智能巡检系统及其巡检方法。
背景技术
随着我国电力系统自动化技术的快速发展，变配电所作为电网中负责变换电压和分配电能的重要节点，正在朝着无人值守的方向发展，并且变配电所的数量也在不断的增加。因此无人值守变配电所的巡检工作对于保证变配电所的稳定运行具有十分重要的作用。传统的巡检方式依靠人工，通过工人手持检测设备来进行巡检作业，来采集设备的运行数据。随着变配电所的数量和规模不断增加,人工巡检的内容越来越复杂，导致人工巡检的质量和检测的及时性大大降低，日益增长的变配电所的数量与巡检人员数量不足之间的矛盾日益凸显。同时，人工巡检作业的质量有很大的随机性，与工作人员的经验多少、责任心强弱、精神情况等多个因素有关，常常导致误检、漏检等情况的情况发生，而产生事故。人工巡检具有劳动强度大、工作效率低、管理成本高等缺点。
国内外主要使针对室外的设备进行巡检，室内的巡检系统大多数基于轨道式，安装复杂，同时都是基于非接触式检测，并且在进行拍照的时候，摄像头只能进行俯仰，无法上下左右进行运动，不利于对设备状态的精准识别。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种变配电所设备智能巡检系统及其巡检方法，巡检数据准确、巡检快速，且便于工作人员进行集中监管。
本发明的技术方案为：
变配电所设备智能巡检系统，包括有巡检机器人、信息中心、固定检测装置和移动管理终端；
所述的巡检机器人包括有AGV小车，设置于AGV小车上的控制柜、小摆臂总成、大摆臂总成和主升降架总成，以及连接于大摆臂总成上的传感器总成；所述的小摆臂总成和主升降架总成上均设置有工业相机；所述的控制柜内设置有工业平板电脑，分别与工业平板电脑连接的可编程逻辑控制器、巡检短信模块、模拟量采集模块和巡检无线路由器；所述的小摆臂总成、大摆臂总成和主升降架总成的驱动机构均与可编程逻辑控制器连接，所述的传感器总成的各传感器均与模拟量采集模块连接，所述的AGV小车的驱动控制机构、工业相机均与工业平板电脑连接；
所述的信息中心包括有工业控制计算机，分别与工业控制计算机连接的中心无线路由器和多台中心显示屏；所述的巡检无线路由器和中心无线路由器无线通信连接；
所述的固定检测装置包括有工业检测计算机，分别与工业检测计算机连接的检测显示屏和多个温度传感器，多个温度传感器分别设置于高压室内对应的高压电气柜上；所述的工业检测计算机通过网线与工业控制计算机连接；
所述的移动管理终端由所有管理者的手机组成，手机与巡检短信模块进行通讯。
所述的控制柜的顶端设置有与模拟量采集模块连接的风速风向传感器和烟雾传感器；所述的传感器总成的各传感器包括有放电传感器、红外温度传感器和微动传感器。
所述的控制柜的顶端设置有与工业平板电脑连接的声光报警灯。
所述的温度传感器选用光栅温度传感器，每个光栅温度传感器安装于高压室内每面高压电气柜对应的进线或出线触点上。
所述的巡检短信模块选用GSM通信模块。
变配电所设备智能巡检系统的巡检方法，包括有以下步骤：
（1）、根据设定的时间，开始一次巡检任务，任务开始的时候巡检机器人读取工业平板电脑中的数据库，获知此次的巡检任务；
(2)、 巡检机器人根据数据库的巡检任务，运动至第一面高压电气柜处后，停止后，工业平板电脑通过可编程逻辑控制器控制小摆臂总成、大摆臂总成和主升降架总成的驱动机构运动至对应的工作位，然后工业相机进行拍照后发送给工业平板电脑，工业平板电脑经过图像处理后获取指示灯状态、指针仪表数值、放电计数器的数值和柜门开闭情况，传感器总成获取高压电气柜的放电情况和柜面温度；最后将获取的指示灯状态、指针仪表数值、放电计数器的数值、柜门开闭情况、高压电气柜的放电情况和柜面温度通过巡检无线路由器发送至信息中心的中心无线路由器；
（3）、固定检测装置的温度传感器检测每面高压电气柜柜内每个触点的温度信息然后发送给工业检测计算机，工业检测计算机再发送给信息中心的工业控制计算机，巡检机器人的工业平板电脑通过无线网络获取信息中心采集的此面高压电气柜柜内每个触点的温度信息；
（4）、巡检机器人的工业平板电脑分析处理上述所有巡检数据，当发现巡检数据有异常，则进行报警；报警后或无发现巡检数据异常时继续进行下一面高压电气柜的巡检任务；
（5）、所有高压电气柜巡检结束后，巡检机器人的工业平板电脑生成巡检报告后将巡检报告发送至信息中心，并同时发送巡检机器人的巡检运行状态至对应的移动管理终端上，最后巡检机器人返回起点并且根据当前电量判断巡检机器人是否进行自主充电管理。
所述的步骤（4）中，巡检机器人的工业平板电脑分析处理上述所有巡检数据，当发现巡检数据有异常，工业平板电脑则驱动声光报警灯进行声光报警，同时进行语音报警。
所述的手机向巡检机器人的巡检短信模块发送查询指令，巡检机器人的巡检短信模块将巡检机器人的巡检运行状态发送给手机；且在巡检机器人对所有高压电气柜巡检结束后，巡检机器人的巡检短信模块将巡检机器人的巡检运行状态自动发送巡检机器人的巡检运行状态给移动管理终端。
本发明的优点：
本发明采用巡检机器人进行变配电所设备的巡检，采用工业相机和各种传感器进行图像和数据采集，巡检数据准确全面、巡检快速；本发明采用信息中心对巡检数据进行集中监管，减轻工人的劳动量，同时积累设备的运行情况，实现故障分析与预警。
附图说明
图1是本发明的结构框图;
图2是本发明巡检机器人的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
变配电所设备智能巡检系统，包括有巡检机器人1、信息中心2、固定检测装置3和移动管理终端4；
巡检机器人1包括有AGV小车11，设置于AGV小车11上的控制柜12、小摆臂总成13、大摆臂总成14和主升降架总成15，以及连接于大摆臂总成13上的传感器总成16；小摆臂总成13和主升降架总成15上均设置有工业相机17；控制柜12内设置有工业平板电脑121，分别与工业平板电脑121连接的可编程逻辑控制器122、巡检短信模块123、模拟量采集模块124和巡检无线路由器125；控制柜12的顶端设置有风速风向传感器18、烟雾传感器19和声光报警灯110；小摆臂总成13、大摆臂总成14和主升降架总成15的驱动机构均与可编程逻辑控制器122连接，传感器总成16的各传感器包括有放电传感器161、红外温度传感器162和微动传感器163，风速风向传感器18、烟雾传感器19、放电传感器161、红外温度传感器162和微动传感器163均与模拟量采集模块124连接，AGV小车11的驱动控制机构、工业相机17、声光报警灯110均与工业平板电脑121连接；
信息中心2包括有工业控制计算机21，分别与工业控制计算机21连接的中心无线路由器22和多台中心显示屏23；巡检无线路由器125和中心无线路由器22无线通信连接；
固定检测装置3包括有工业检测计算机31，分别与工业检测计算机31连接的检测显示屏32和多个光栅温度传感器33，每个光栅温度传感器33安装于高压室内每面高压电气柜对应的进线或出线触点上；工业检测计算机31通过网线与工业控制计算机21连接；
移动管理终端4由所有管理者的手机41组成，手机41与巡检短信模块123进行通讯。
变配电所设备智能巡检方法，包括有以下步骤：
（1）、根据设定的时间，开始一次巡检任务，任务开始的时候巡检机器人1的工业平板电脑121读取信息中心的数据库，获知此次的巡检任务；
(2)、 巡检机器人1根据数据库的巡检任务，运动至第一面高压电气柜处后，停止后，工业平板电脑121通过可编程逻辑控制器122控制小摆臂总成13、大摆臂总成14和主升降架总成15的驱动机构运动至对应的工作位，然后工业相机17进行拍照后发送给工业平板电脑121，工业平板电脑121经过图像处理后获取指示灯状态、指针仪表数值、放电计数器的数值和柜门开闭情况，传感器总成16获取高压电气柜的放电情况和柜面温度；最后将获取的指示灯状态、指针仪表数值、放电计数器的数值、柜门开闭情况、高压电气柜的放电情况和柜面温度通过巡检无线路由器125发送至信息中心2的中心无线路由器22；
（3）、固定检测装置3的光栅温度传感器33检测每面高压电气柜柜内每个触点的温度信息然后发送给工业检测计算机31，工业检测计算机31再发送给信息中心2的工业控制计算机21，巡检机器人1的工业平板电脑121通过无线网络获取信息中心2采集的此面高压电气柜柜内每个触点的温度信息；
（4）、巡检机器人1的工业平板电脑121分析处理上述所有巡检数据，当发现巡检数据有异常，工业平板电脑121则驱动声光报警灯11进行声光报警，同时进行语音报警；报警后或无发现巡检数据异常时继续进行下一面高压电气柜的巡检任务；
（5）、所有高压电气柜巡检结束后，巡检机器人1的工业平板电脑121生成巡检报告后将巡检报告发送至信息中心2，并同时发送巡检机器人1的巡检运行状态至对应的移动管理终端4上，最后巡检机器人返回起点并且根据当前电量判断巡检机器人1是否进行自主充电管理。
其中，手机41向巡检机器人1的巡检短信模块123发送查询指令，巡检机器人的巡检短信模块123将巡检机器人的巡检运行状态发送给移动管理终端4对应的手机号码；且在巡检机器人1对所有高压电气柜巡检结束后，巡检机器人1的巡检短信模块123将巡检机器人的巡检运行状态自动发送巡检机器人1的巡检运行状态给移动管理终端4。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.变配电所设备智能巡检系统，其特征在于：包括有巡检机器人、信息中心、固定检测装置和移动管理终端；
所述的巡检机器人包括有AGV小车，设置于AGV小车上的控制柜、小摆臂总成、大摆臂总成和主升降架总成，以及连接于大摆臂总成上的传感器总成；所述的小摆臂总成和主升降架总成上均设置有工业相机；所述的控制柜内设置有工业平板电脑，分别与工业平板电脑连接的可编程逻辑控制器、巡检短信模块、模拟量采集模块和巡检无线路由器；所述的小摆臂总成、大摆臂总成和主升降架总成的驱动机构均与可编程逻辑控制器连接，所述的传感器总成的各传感器均与模拟量采集模块连接，所述的AGV小车的驱动控制机构、工业相机均与工业平板电脑连接；
所述的信息中心包括有工业控制计算机，分别与工业控制计算机连接的中心无线路由器和多台中心显示屏；所述的巡检无线路由器和中心无线路由器无线通信连接；
所述的固定检测装置包括有工业检测计算机，分别与工业检测计算机连接的检测显示屏和多个温度传感器，多个温度传感器分别设置于高压室内对应的高压电气柜上；所述的工业检测计算机通过网线与工业控制计算机连接；
所述的移动管理终端由所有管理者的手机组成，手机与巡检短信模块进行通讯。
2.根据权利要求1所述的变配电所设备智能巡检系统，其特征在于：所述的控制柜的顶端设置有与模拟量采集模块连接的风速风向传感器和烟雾传感器；所述的传感器总成的各传感器包括有放电传感器、红外温度传感器和微动传感器。
3.根据权利要求1所述的变配电所设备智能巡检系统，其特征在于：所述的控制柜的顶端设置有与工业平板电脑连接的声光报警灯。
4.根据权利要求1所述的变配电所设备智能巡检系统，其特征在于：所述的温度传感器选用光栅温度传感器，每个光栅温度传感器安装于高压室内每面高压电气柜对应的进线或出线触点上。
5.根据权利要求1所述的变配电所设备智能巡检系统，其特征在于：所述的巡检短信模块选用GSM通信模块。
6.根据权利要求1所述的变配电所设备智能巡检系统的巡检方法，其特征在于：包括有以下步骤：
（1）、根据设定的时间，开始一次巡检任务，任务开始的时候巡检机器人读取工业平板电脑中的数据库，获知此次的巡检任务；
(2)、 巡检机器人根据数据库的巡检任务，运动至第一面高压电气柜处后，停止后，工业平板电脑通过可编程逻辑控制器控制小摆臂总成、大摆臂总成和主升降架总成的驱动机构运动至对应的工作位，然后工业相机进行拍照后发送给工业平板电脑，工业平板电脑经过图像处理后获取指示灯状态、指针仪表数值、放电计数器的数值和柜门开闭情况，传感器总成获取高压电气柜的放电情况和柜面温度；最后将获取的指示灯状态、指针仪表数值、放电计数器的数值、柜门开闭情况、高压电气柜的放电情况和柜面温度通过巡检无线路由器发送至信息中心的中心无线路由器；
（3）、固定检测装置的温度传感器检测每面高压电气柜柜内每个触点的温度信息然后发送给工业检测计算机，工业检测计算机再发送给信息中心的工业控制计算机，巡检机器人的工业平板电脑通过无线网络获取信息中心采集的此面高压电气柜柜内每个触点的温度信息；
（4）、巡检机器人的工业平板电脑分析处理上述所有巡检数据，当发现巡检数据有异常，则进行报警；报警后或无发现巡检数据异常时继续进行下一面高压电气柜的巡检任务；
（5）、所有高压电气柜巡检结束后，巡检机器人的工业平板电脑生成巡检报告后将巡检报告发送至信息中心，并同时发送巡检机器人的巡检运行状态至对应的移动管理终端上，最后巡检机器人返回起点并且根据当前电量判断巡检机器人是否进行自主充电管理。
7.根据权利要求6所述的巡检方法，其特征在于：所述的步骤（4）中，巡检机器人的工业平板电脑分析处理上述所有巡检数据，当发现巡检数据有异常，工业平板电脑则驱动声光报警灯进行声光报警，同时进行语音报警。
8.根据权利要求6所述的巡检方法，其特征在于：所述的手机向巡检机器人的巡检短信模块发送查询指令，巡检机器人的巡检短信模块将巡检机器人的巡检运行状态发送给手机；且在巡检机器人对所有高压电气柜巡检结束后，巡检机器人的巡检短信模块将巡检机器人的巡检运行状态自动发送巡检机器人的巡检运行状态给移动管理终端。
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