CN110752668A - 一种变电站封闭箱柜的巡检系统及巡检方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变电站封闭箱柜的巡检系统及巡检方法，包括：检测装置，包括若干个预设的传感器；用于设置在待检测的变电站封闭箱柜内，检测预设的变电站封闭箱柜内的参数或状态数据；控制器，用于接收控制命令指令，并根据接收的控制命令指令控制检测装置的工作状态；可移动的巡检机器人，包括控制系统和数据存储模块；控制系统，用于向控制器发出控制命令指令；数据存储模块，用于接收并存储检测装置检测的参数或状态数据；后台管理系统，用于接收和处理巡检机器人中数据存储模块存储的参数或状态数据。本发明的巡检系统及巡检方法，能够完成对封闭箱柜内表计等数据的读取，可完成封闭箱柜的巡检任务。

Description

一种变电站封闭箱柜的巡检系统及巡检方法
技术领域
本发明属于变电站封闭箱柜巡检技术领域，特别涉及一种变电站封闭箱柜的巡检系统及巡检方法。
背景技术
人类社会的快速发展过程中，电能的贡献无处不在。无论生活还是工业，电能渗透于我们世界的各处。电力系统中的变电站可以对电压和电流进行变换，是接收电能及分配电能的场所。在变电站中需要对站内设备进行巡检，以确保变电站能够正常工作；其中，变电站内存在许多封闭箱柜，通过巡检封闭箱柜可以读取封闭箱柜内的环境信息。
传统的封闭箱柜巡检方式主要为人工巡检，人工巡检存在的问题有耗时久、容易受到主观因素影响等缺点。随着人工智能的发展，越来越多的巡检机器人开始投入变电站使用，巡检机器人相对于人工巡检具有能够精确的读取数据、减少人力物力等优点。
中国专利公告号第CN204631663U号，公开了一种高压开关柜自动巡检系统，该系统通过温度检测装置来对开关柜进行控制；但是该方案仅仅局限于故障检测，通过检测温度的变化来避免设备故障。
目前巡检机器人的巡检方式只能完成外部设备的状态检测，但难以完成设备内部以及巡检机器人无法到达和观测区域的状态检测。封闭箱柜是大量存在于变电站等电力场所的装置，也是电力巡检中重要的巡检目标，而目前存在的巡检机器人无法对封闭箱柜内部状态进行检测，无法完成封闭箱柜的巡检任务。
综上，亟需一种新的变电站封闭箱柜的巡检系统及巡检方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种变电站封闭箱柜的巡检系统及巡检方法，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本发明的巡检系统及巡检方法，能够完成对封闭箱柜内表计等数据的读取，可完成封闭箱柜的巡检任务。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的一种变电站封闭箱柜的巡检系统，包括：
检测装置，用于设置在待检测的变电站封闭箱柜内，检测预设的变电站封闭箱柜内的参数或状态数据；
控制器，用于接收控制命令指令，并根据接收的控制命令指令控制所述检测装置的工作状态；
巡检机器人，用于向所述控制器发出控制命令指令，以及接收并存储所述检测装置检测的参数或状态数据；
后台管理系统，用于接收和处理所述巡检机器人中所述数据存储模块存储的参数或状态数据；并判断变电站封闭箱柜内设备状态，实现变电站封闭箱柜的巡检。
本发明的进一步改进在于，所述检测装置包括温湿度传感器、积水检测传感器和触点开关中的一种或多种；
温湿度传感器，用于检测变电站封闭箱柜内的温度和湿度；
积水检测传感器，用于检测变电站封闭箱柜内的积水深度情况；
触点开关，用于检测变电站封闭箱柜内空开或箱柜门的开闭状态。
本发明的进一步改进在于，还包括：
加热除湿器，用于改变变电站封闭箱柜内的温度和湿度；
所述控制器还用于根据外部接收的控制命令指令，控制加热除湿器的工作状态。
本发明的进一步改进在于，还包括：
第一物联网通信模块，用于设置于变电站封闭箱柜内，接收所述检测装置检测的参数或状态数据，并输出；
第二物联网通信模块，用于设置在所述巡检机器人上，接收所述第一物联网通信模块输出的数据，并输出给所述巡检机器人。
本发明的进一步改进在于，所述第一物联网通信模块和所述第二物联网通信模块均采用NB-IOT物联网无线通信模块。
本发明的进一步改进在于，所述巡检机器人通过RS485无线通信发送控制命令指令。
本发明的进一步改进在于，还包括：
RFID标签或二维识别码，用于设置在待检测的变电站封闭箱柜外；
所述巡检机器人通过RFID标签或二维识别码获取待检测的变电站封闭箱柜的ID；
所述巡检机器人按照变电站封闭箱柜的ID进行数据存储。
本发明的进一步改进在于，所述检测装置采用无源供电、间歇式工作方式。
本发明的一种变电站封闭箱柜的巡检方法，基于本发明上述的巡检系统，包括以下步骤：
巡检机器人按照待检测的变电站封闭箱柜的巡检点位顺序进行移动；
巡检机器人向所述控制器发出控制命令指令，通过检测装置获得变电站封闭箱柜内的参数或状态数据；通过巡检机器人内的数据存储模块接收并存储变电站封闭箱柜内的参数或状态数据；巡检机器人将存储的变电站封闭箱柜内的参数或状态数据传输给后台管理系统；
后台管理系统将接收的参数或状态数据处理，判断变电站封闭箱柜内设备状态，实现变电站封闭箱柜的巡检。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的巡检系统中，通过在封闭箱柜内安装检测传感器，在巡检机器人到达封闭箱柜时控制传感器工作，通过无线通信将传感器采集的数据传输到巡检机器人，巡检机器人只需要到达指定点位接收数据，无需打开箱柜并进入进行检测就能完成对封闭箱柜内部状态及数据的检测，使巡检机器人能够正常完成封闭箱柜的巡检任务。
本发明的巡检方法中，巡检机器人只需要到达封闭箱柜处(封闭箱柜外预设的位置)接收箱柜内传感器的检测数据，无需打开箱就能完成对箱柜内部状态的检测，使巡检机器人能够正常完成封闭箱柜的巡检任务。
附图说明
图1是本发明实施例的一种变电站封闭箱柜的巡检系统的结构示意框图；
图2是本发明实施例的一种变电站封闭箱柜的巡检方法的流程示意框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
请参阅图1，本发明实施例的一种变电站封闭箱柜的巡检系统，包括：传感器模块、控制器、第一物联网通信模块、巡检机器人和后台管理系统。
传感器模块、控制器和第一物联网通信模块均用于设置在待巡检封闭箱柜内。
传感器模块由温湿度传感器、积水检测传感器、触点开关以及加热除湿控制器组成。第一物联网模块和第二物联网通信模块可采用NB-IOT物联网无线通信模块实现，用于箱柜内传感器和巡检机器人的数据传输。
控制器采用单片机控制传感器模块的工作状态。
巡检机器人包括控制系统、第二物联网通信模块和数据存储模块。
巡检机器人的控制系统采用工控机作为硬件实现，第二互联网通信模块用于接收第一互联网通信模块的传感器数据，接收的传感器数据保存在巡检机器人的数据存储模块中。
后台管理系统中，后端管理系统使用的是软件：open3000。
本发明中，通过给封闭箱柜内部的固定传感器对箱柜内设备进行检测；巡检机器人在巡检经过该箱柜时，控制传感器采集设备数据，箱内固定检测设备接收到机器人指令后进行数据采集并将数据发送给机器人，机器人获取数据后将数据按箱柜号保存在数据存储模块中，当巡检完成后保存的数据上传到后台管理系统进行处理，机器人离开时，传感器停止工作。
请参阅图1，本发明实施例中的三个部分详细介绍如下：
(1)封闭箱柜内需要巡检的内容包括：柜体内的温度、湿度、积水深度和箱柜的开闭状态检测。
主要涉及到的传感器、开关量器件及安装方式如下：
温湿度传感器：在保证箱体密封性能的基础上进行安装，大体上安装在端子箱柜三分之二处。
积水检测传感器：安装于箱体底部，根据箱体实际可能出现的积水情况调整第安装高度一般安装于箱柜底部。
触点开关：触点开关用于检测箱体内部空开或箱体门的开闭状态；一般安装于箱柜门与空开处。
加热除湿器控制器：通过加装控制器来控制加热除湿器的工作状态。一般安装于箱柜内部顶部。
最后还需加装无线传输装置，通过封闭箱柜内的第一物联网通信模块和巡检机器人的第二物联网通信模块进行数据传输，将温湿度传感器、积水传感器、触点开关检测到的数据传输到巡检机器人。
巡检机器人通过RS485无线通信发送控制命令指令到控制器控制箱柜内各个传感器的工作状态，以及加热除湿器的工作状态。
(2)巡检机器人，所述巡检机器人充当数据中转传输的功能，主要用于和封闭箱柜内的设备通信以及把检测数据上传到后台管理系统。
具体的，巡检机器人采用轮式巡检机器人，巡检机器人通过第二物联网通信模块和箱柜内的固定检测设备(传感器，借助于第一物联网通信模块)进行通信，通过控制系统控制检测设备(各个传感器及加热除湿器)的工作状态，数据存储模块用于存储巡检机器人接收的各个箱柜的检测数据，最后将存储的数据上传至后台管理系统。
(3)后台管理系统，用于接收和处理机器人传输的数据。
具体的，后台管理系统通过Open3000软件接收和处理巡检机器人传输的数据。
请参阅图2，本发明实施例的一种变电站封闭箱柜的巡检方法，基于本发明上述的巡检系统，具体包括以下步骤：
巡检系统中的各检测设备(传感器)安装在待检测对象(封闭箱柜)的预设合适位置，并通过后台系统设置关联相应点位及巡检任务；
巡检机器人按分配的任务方式对封闭箱柜进行巡检，巡检机器人到达被固定检测设备区域(可以是待检测的封闭箱柜内安装的多个传感器)时，控制系统通过无线传输装置发送数据采集指令，控制器接收到采集指令后控制检测设备(可以是各个传感器)开始检测，固定检测设备完成数据采集后通过物联网通信模块传输给巡检机器人，巡检机器人将接收到的采集数据按封闭箱柜的箱柜号保存，检测设备转变为休眠状态，即各个传感器关闭；
巡检机器人巡检完成后将所有的数据上传至系统管理后台。
本发明中，检测装置(各个传感器)采用无源供电、间歇式工作方式，无采集任务时，处于待机状态，减少能源消耗；工作时，由巡检机器人进行远程激活，采集数据，完成数据传输后，恢复待机状态。
机器人在巡检时利用变电站设备物联网管理方式，通过RFID标签或二维识别码获取变电站设备ID，实现被巡检设备与变电站台账管理系统对应，也实现所属设备与采集信息的对应，减小巡检系统后台数据处理工作量，提高系统运行效率。
本发明的系统能够对箱柜内的数据进行检测，能够将传感器集成到箱柜内，使巡检得到的数据更精确，机器人巡检的数据读取更简便。
本发明的巡检机器人工作流程：首先，巡检机器人按照整个变电站设备巡检点位顺序进行巡检，巡检机器人带有无线通信模块，当巡检机器人到达目标箱柜时，箱柜内的传感器模块通过无线与巡检机器人相连，巡检机器人通过无线发送采集指令，传感器开始环境数据采集工作，然后通过无线将所采集的温度、湿度、开关状态、积水深度数据发送至机器人。数据发送完成后断开无线连接，巡检机器人开始向下一个目标点位前进，当前箱柜内的传感器进入待机状态，如此重复直到巡检机器人检测完所有的目标点位。当巡检机器人巡检完成后，机器人将所接收到的各个点位的数据发送至后台管理系统，后台管理对点位数据进行分析，判断箱内设备状态。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种变电站封闭箱柜的巡检系统，其特征在于，包括：
检测装置，用于设置在待检测的变电站封闭箱柜内，检测预设的变电站封闭箱柜内的参数或状态数据；
控制器，用于接收控制命令指令，并根据接收的控制命令指令控制所述检测装置的工作状态；
巡检机器人，用于向所述控制器发出控制命令指令，以及接收并存储所述检测装置检测的参数或状态数据；
后台管理系统，用于接收和处理所述巡检机器人中所述数据存储模块存储的参数或状态数据；并判断变电站封闭箱柜内设备状态，实现变电站封闭箱柜的巡检。
2.根据权利要求1所述的一种变电站封闭箱柜的巡检系统，其特征在于，所述检测装置包括温湿度传感器、积水检测传感器和触点开关中的一种或多种；
温湿度传感器，用于检测变电站封闭箱柜内的温度和湿度；
积水检测传感器，用于检测变电站封闭箱柜内的积水深度情况；
触点开关，用于检测变电站封闭箱柜内空开或箱柜门的开闭状态。
3.根据权利要求1所述的一种变电站封闭箱柜的巡检系统，其特征在于，还包括：
加热除湿器，用于改变变电站封闭箱柜内的温度和湿度；
所述控制器还用于根据外部接收的控制命令指令，控制加热除湿器的工作状态。
4.根据权利要求1所述的一种变电站封闭箱柜的巡检系统，其特征在于，还包括：
第一物联网通信模块，用于设置于变电站封闭箱柜内，接收所述检测装置检测的参数或状态数据，并输出；
第二物联网通信模块，用于设置在所述巡检机器人上，接收所述第一物联网通信模块输出的数据，并输出给所述巡检机器人。
5.根据权利要求4所述的一种变电站封闭箱柜的巡检系统，其特征在于，所述第一物联网通信模块和所述第二物联网通信模块均采用NB-IOT物联网无线通信模块。
6.根据权利要求1所述的一种变电站封闭箱柜的巡检系统，其特征在于，所述巡检机器人通过RS485无线通信发送控制命令指令。
7.根据权利要求1所述的一种变电站封闭箱柜的巡检系统，其特征在于，还包括：
RFID标签或二维识别码，用于设置在待检测的变电站封闭箱柜外；
所述巡检机器人通过RFID标签或二维识别码获取待检测的变电站封闭箱柜的ID；
所述巡检机器人按照变电站封闭箱柜的ID进行数据存储。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的一种变电站封闭箱柜的巡检系统，其特征在于，所述检测装置采用无源供电、间歇式工作方式。
9.一种变电站封闭箱柜的巡检方法，其特征在于，基于权利要求1所述的巡检系统，包括以下步骤：
巡检机器人按照待检测的变电站封闭箱柜的巡检点位顺序进行移动；
巡检机器人向控制器发出控制命令指令，通过检测装置获得变电站封闭箱柜内的参数或状态数据；巡检机器人内的数据存储模块接收并存储变电站封闭箱柜内的参数或状态数据；巡检机器人将存储的变电站封闭箱柜内的参数或状态数据传输给后台管理系统；
后台管理系统处理接收的参数或状态数据，并判断变电站封闭箱柜内设备状态，实现变电站封闭箱柜的巡检。
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