CN110832718A - 用于室内中或高压开关设备站的无人操作和维护的机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在中压或高压的开关设备站中的无人操作和维护的机器人。这为了增强此类中压或高压的开关设备站的操作维护。提供了一种用于操作的方法，使得对技术故障的更详细的感测被给出，以使故障以及失灵可以更加具体和快速地被定位，以及解决技术问题的至少第一步骤可以被自动地发起。机器人因此被设置有至少相机系统、图像识别系统和操纵器。

Description

用于室内中或高压开关设备站的无人操作和维护的机器人
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1和5的前序部分的、用于中压或高压用途的开关设备系统或控制设备系统，并且涉及一种用于操作该开关设备系统或控制设备系统的方法，该开关设备系统或控制设备系统具有外部壳体且具有无人操作和维护。
背景技术
通常地，公知的开关设备或控制设备设置有传感器，为了具有经由本地数据网络或经由浏览器而连接的控制元件和传感器，用于技术诊断和操纵功能和/或以此进行维护。
与目前典型地由固定传感器或手动在断电开关设备或控制设备上完成的范围相比，无人操作的开关设备或控制设备的检查范围可以被增强。通过增强检查范围，可以避免开关设备或控制设备及其部件的周期性停机和测试。
像这样的系统，只能发送用于技术诊断的传感器数据，但是无法激活对实际技术问题的维护。
发明目的
因此本发明的目的是，增强这样的开关设备系统或控制设备系统，以及用于操作该开关设备系统或控制设备系统的方法，从而给出对技术故障的更详细的感测，故障或可能导致故障的部件劣化，以及失灵可以更加具体和快速地定位，并且解决技术问题的至少第一步骤可以被自动地发起。
发明内容
考虑到，具有无人操作和维护的开关设备或控制设备将人类操作员排除在我们今天所知的开关设备或控制设备的操作和维护过程之外。
因此，从上述提及的目的开始，并参考用于中压或高压用途的开关设备或控制设备，本发明给出了由权利要求1的特征所给出的解决方案。
另外的有利实施例可以由从属权利要求2至4给出。
关于操作这种用于中压或高压用途的开关设备或控制设备的方法，由权利要求5的特征解决上述提及的问题。
该方法的另外的有利实施例由从属权利要求6至9给出。
关于开关设备系统或控制设备系统，本发明在于，该开关设备系统或控制设备系统被设置用于使用机器人系统或操纵器进行无人操作和维护，以及机器人系统或操纵器被设置有相机系统和图像识别系统。
通过为开关设备或控制设备的内部空间添加机器人系统，引入了一种服务于开关设备或控制设备的操作和维护功能的新系统。与目前的情况相比，没有隔离的开关设备或控制设备内部空间的机器人系统和设计，提供了收集关于主电路和辅助电路与机构状况的更丰富的静态和动态可视数据的机会。所收集的丰富的视觉数据允许对目标应用自动化图像处理和分析，以了解开关设备系统或控制设备系统和部件的状况。
此外，由使用本发明，开关设备系统或控制设备系统可以在故障的情况下更快且更有效地做出反应。
另一有利实施例是，机器人系统被设置有数据网络或外部数据通信接口。
在另一有利实施例中，相机具有用于与图像识别系统对应的装置，并且利用自适应图像数据来评估实际图像，以便能够对故障、或可能导致故障的部件劣化的物理原因进行定位和分析。
在另一有利实施例中，相机被设置有视频模式，通过该视频模式，可以通过慢动作视频序列进行功能监视。
就用于操作这种开关设备或控制设备的方法而言，本发明在于，开关设备系统或控制设备系统被设置用于使用机器人系统或操纵器进行无人操作和维护，该机器人系统或操纵器至少部分地由壳体内部或壳体外部的软件系统来操纵，以及所述机器人系统或操纵器被设置有相机系统和图像识别系统，所述图像识别系统对应于技术诊断。
在本发明的另一有利实施例中，机器人系统被设置有数据网络或外部数据通信接口，以及在检测到技术问题或失灵的情况下，自动地生成参考消息，并将参考消息发送给授权的外部观察系统。
此外有利的是，在一个实施例中，相机被设置有用于与图像识别系统对应的装置，并且利用自适应图像数据来评估实际图像，以便能够对故障或可能导致故障的部件的劣化的物理原因进行定位和分析。
在最后的有利实施例中，相机被设置有视频模式，通过该视频模式，可以通过慢动作视频序列进行功能监视，以及通过比较来自自适应数据字段的慢动作视频序列(其示出了期望的规则函数)、利用规则的期望函数序列来自动分析功能监视。
附图说明
本发明的有利实施例示于图1中。
图1为无人操作和维持的开关设备或控制设备的横截面示例。
具体实施方式
本发明公开描述了具有无人操作和维护的开关设备或控制设备的自动化检查的增强范围。
在该实施例中，机器人系统21工具包括用于视觉检查和热成像检查的传感器，用于增强对通电的开关设备或控制设备的检查。当机器人操纵器29和腕部30仅被允许接近断电电路时，所有这些传感器应当是非接触型的。机器人手臂和腕部可以将传感器定位到最佳拍摄位置，而无需传感器自身上的高级平移、倾斜、缩放功能。
该实施例中的视觉检查传感器能够拍摄高分辨率图片以及慢动作视频序列的记录。来自视觉检查传感器和后续自动图像分析算法的数据被用于以下检查任务：
-从高分辨率静态图像中检测初级电路上的污垢、腐蚀和水分；
-从高分辨率静态图像中检测绝缘表面上的放电痕迹或破裂痕迹；
-通过慢动作视频序列分析，检测辅助机构在操作期间的移动的不规则性；
-通过慢动作视频序列分析，检测开关设备移动触点的移动的不规则。
用于热成像检查的传感器应能够拍摄高发射率表面的高分辨率热成像照片。开关设备或控制设备内的初级电路应尽可能用薄的高发射率材料来覆盖，以便进行准确的热成像测量。
来自热成像检查传感器和随后的自动图像分析算法的数据被用于以下检查任务：
-从静态热成像图像中检测初级电路上的热点；
-从静态热成像图像中检测初级电路上的比最大允许温度更热的点；
-从静态热成像图像中检测辅助电路上的热点；
-从静态热成像图像中检测辅助机构上的高摩擦点。

Claims (8)

1.一种用于中压或高压用途的开关设备系统或控制设备系统，具有容纳开关设备系统或控制设备系统的外部壳体，所述开关设备系统或所述控制设备系统具有无人操作和维护，
其特征在于：
所述开关设备系统或所述控制设备系统被设置用于使用机器人系统或操纵器进行无人操作和维护，以及所述机器人系统或操纵器被设置具有相机系统和图像识别系统。
2.根据权利要求1所述的开关设备系统或控制设备系统，
其特征在于：
所述机器人系统被设置具有数据网络或外部数据通信接口。
3.根据权利要求1或2所述的开关设备系统或控制设备系统，
其特征在于：
所述相机具有用于与图像识别系统对应的装置，并且利用自适应图像数据来评估实际图像，以便能够对故障或可能导致故障的部件劣化的物理原因进行定位和分析。
4.根据权利要求1或2所述的开关设备系统或控制设备系统，
其特征在于：
所述相机被设置具有视频模式，通过所述视频模式，能够通过慢动作视频序列进行功能监视。
5.一种用于操作用于中压或高压用途的开关设备系统或控制设备系统的方法，所述开关设备系统或控制设备系统具有容纳开关设备系统或控制设备系统的外部壳体，所述开关设备系统或所述控制设备系统具有无人操作和维护，
其特征在于：
所述开关设备系统或控制设备系统被设置用于使用机器人系统或操纵器进行无人操作和维护，所述机器人系统或操纵器至少部分地由壳体内部或壳体外部的软件系统来操纵，并且所述机器人系统或操纵器被设置有相机系统和图像识别系统，所述图像识别系统对应于技术诊断。
6.根据权利要求5所述的方法，
其特征在于：
所述机器人系统被设置有数据网络或外部数据通信接口，以及在检测到技术问题或失灵的情况下，自动地生成参考消息，并将所述参考消息发送给授权的外部观察系统。
7.根据权利要求5或6所述的方法，
其特征在于：
所述相机被设置有用于与图像识别系统对应的装置，并且利用自适应图像数据来评估实际图像，以便能够对故障的物理原因进行定位和分析。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，
其特征在于：
所述相机被设置有视频模式，通过所述视频模式，能够通过慢动作视频序列进行功能监视，以及通过比较来自自适应数据字段的慢动作视频序列、利用规则的期望函数序列来自动地分析所述功能监视，所述自适应数据字段示出所述期望的规则函数。
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