CN111175616A - 一种利用机器人进行开关柜局部放电检测的方法 - Google Patents

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邵凯田
马朋
吴杰
李鸣
王秋平
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Abstract

本发明公开了一种利用机器人进行开关柜局部放电检测的方法，涉及开关柜局部放电检测技术领域，以轮式机器人为载体，在轮式机器人上安装有通讯设备、机械臂以及局部放电检测仪，轮式机器人接到局部放电检测任务时，根据监控后台所规划的行径路线，对开关柜进行逐一检测，并将检测结果通过无线信号的方式发送至监控后台中，便于统计、记录以及分析，相比于现有技术中采用人工检测的方式，该方式更加省时省力，而且降低了工作人员的劳动强度，检测周期短，效率高，降低了电力系统的运维成本，另外，轮式机器人途径每个开关柜时，读卡器扫描FRID电子标签，可以让轮式机器人停止移动，该种方式准确率高，而且技术成熟，而且成本低。

Description

一种利用机器人进行开关柜局部放电检测的方法
技术领域
本发明涉及开关柜局部放电检测技术领域，具体为一种利用机器人进行开关柜局部放电检测的方法。
背景技术
开关柜(switch cabinet)是一种电气设备，开关柜外线先进入柜内主控开关，然后进入分控开关，各分路按其需要设置。如仪表，自控，电动机磁力开关，各种交流接触器等，有的还设高压室与低压室开关柜，设有高压母线，如发电厂等，有的还设有为保主要设备的低周减载，开关柜(switchgear)的主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，进行开合、控制和保护用电设备。开关柜内的部件主要有断路器、隔离开关、负荷开关、操作机构、互感器以及各种保护装置等组成。开关柜的分类方法很多，如通过断路器安装方式可以分为移开式开关柜和固定式开关柜；或按照柜体结构的不同，可分为敞开式开关柜、金属封闭开关柜、和金属封闭铠装式开关柜；根据电压等级不同又可分为高压开关柜，中压开关柜和低压开关柜等。主要适用于发电厂、变电站、石油化工、冶金轧钢、轻工纺织、厂矿企业和住宅小区、高层建筑等各种不同场合。
在开关柜运作的过程中，可能伴随有局部放电的现象，局部放电以仅造成导体间的绝缘局部短(路桥)接而不形成导电通道为限。每一次局部放电对绝缘介质都会有一些影响，轻微的局部放电对电力设备绝缘的影响较小，绝缘强度的下降较慢；而强烈的局部放电，则会使绝缘强度很快下降。这是使高压电力设备绝缘损坏的一个重要因素。因此，设计高压电力设备绝缘时，要考虑在长期工作电压的作用下，不允许绝缘结构内发生较强烈的局部放电。对运行中的设备要加强监测，当局部放电超过一定程度时，应将设备退出运行，进行检修或更换。
在现有技术中，针对开关柜局部放电的检测，通常是人工执行，人工执行的缺陷在于：
1、变电站以及电厂的开关柜数量较为庞大，工作人员劳动强度大；
2、人工执行开关柜局部放电检测工作，检测周期长，效率低，提高电力系统的运维成本；
3、人工执行开关柜局部放电检测工作，安全系数低，而且对工作人员的操作技能要求高。
综上所述，本领域的技术人员提出了一种利用机器人进行开关柜局部放电检测的方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种利用机器人进行开关柜局部放电检测的方法，解决了针对开关柜局部放电的检测，通常是人工执行，人工执行开关柜局部放电检测工作，检测周期长，效率低，提高电力系统的运维成本，人工执行开关柜局部放电检测工作，安全系数低，而且对工作人员的操作技能要求高以及变电站以及电厂的开关柜数量较为庞大，工作人员劳动强度大的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种利用机器人进行开关柜局部放电检测的方法，包括如下步骤：
S1、在监控后台利用计算机，向轮式机器人下发开关柜局部放电检测任务，并规划轮式机器人执行所述开关柜局部放电检测任务的行径路线以及各个开关柜内局部放电检测点的坐标；
S2、轮式机器人接收到来自监控后台所下发的检测命令，利用自身搭载的导航模块和运动机构，根据后台规划的行径路线以及每个开关柜配备的RFID电子标签，依次经过每个开关柜；
S3、轮式机器人途径每个开关柜，利用自身搭载的读卡器，读取每个开关柜上的FRID电子标签；
S4、轮式机器人利用自身搭载的机械臂，根据步骤S1后台监控所提供局部放电检测点的坐标，控制机械臂运动到该检测点；
S5、利用机械臂顶端安装的局部放电检测仪，对开关柜内部检测点是否存在局部放电现象进行检测；
S6、轮式机器人通过自身搭载的无线通讯网桥，将每个开关柜内部局部放电的检测结果发送给监测后台；
S7、按照步骤S3至步骤S6的操作，依次循环，直至完成所有开关柜的局部放电检测任务；
S8、轮式机器人运动至充电区域，结束本次开关柜局部放电检测任务。
优选的，所述机械臂至少包括升降结构、平移结构、转动结构以及定位器。
优选的，所述轮式机器人还搭载有高清摄像机、图像处理模块、以及交换机，高清摄像机用于在检测过程中，拍摄每个开关柜内检测画面，图像处理模块用于对拍摄的画面进行滤波处理，交换机负责连接至少三个数据传输线。
优选的，所述局部放电检测仪至少对局部放电的特高频、地电波以及超声波三种情况进行检测。
优选的，所述轮式机器人与监控后台之间通过无线网桥形成数据的无线传输结构，并通过5G无线网络通讯。
优选的，所述FRID电子标签中植入有每台开关柜的配置信息，配置信息至少包括该太开关柜的位置信息以及编号。
优选的，所述轮式机器人所搭载的机械臂至少具有三个自由度，每个自由度的关节节点均对应安装有3D加速度传感器。
有益效果
本发明提供了一种利用机器人进行开关柜局部放电检测的方法。与现有技术相比具备以下有益效果：
1、该利用机器人进行开关柜局部放电检测的方法，以轮式机器人为载体，在轮式机器人上安装有通讯设备、机械臂以及局部放电检测仪，轮式机器人接到局部放电检测任务时，根据监控后台所规划的行径路线，对开关柜进行逐一检测，并将检测结果通过无线信号的方式发送至监控后台中，便于统计、记录以及分析，相比于现有技术中采用人工检测的方式，该方式更加省时省力，而且降低了工作人员的劳动强度，检测周期短，效率高，降低了电力系统的运维成本，而且检测过程中，安全系数高，提高了实用性。
2、该利用机器人进行开关柜局部放电检测的方法，轮式机器人途径每个开关柜时，会根据自身搭载的读卡器以及开关柜配套使用的FRID电子标签，进行定位，读卡器扫描FRID电子标签，可以让轮式机器人停止移动，该种方式准确率高，而且技术成熟，而且成本低。
附图说明
图1为本发明的流程框图。
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。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种利用机器人进行开关柜局部放电检测的方法，包括如下步骤：
S1、在监控后台利用计算机，向轮式机器人下发开关柜局部放电检测任务，并规划轮式机器人执行开关柜局部放电检测任务的行径路线以及各个开关柜内局部放电检测点的坐标；
S2、轮式机器人接收到来自监控后台所下发的检测命令，利用自身搭载的导航模块和运动机构，根据后台规划的行径路线以及每个开关柜配备的RFID电子标签，依次经过每个开关柜；
S3、轮式机器人途径每个开关柜，利用自身搭载的读卡器，读取每个开关柜上的FRID电子标签；
S4、轮式机器人利用自身搭载的机械臂，根据步骤S1后台监控所提供局部放电检测点的坐标，控制机械臂运动到该检测点；
S5、利用机械臂顶端安装的局部放电检测仪，对开关柜内部检测点是否存在局部放电现象进行检测；
S6、轮式机器人通过自身搭载的无线通讯网桥，将每个开关柜内部局部放电的检测结果发送给监测后台；
S7、按照步骤S3至步骤S6的操作，依次循环，直至完成所有开关柜的局部放电检测任务；
S8、轮式机器人运动至充电区域，结束本次开关柜局部放电检测任务。
进一步的，机械臂至少包括升降结构、平移结构、转动结构以及定位器。
进一步的，轮式机器人还搭载有高清摄像机、图像处理模块、以及交换机，高清摄像机用于在检测过程中，拍摄每个开关柜内检测画面，图像处理模块用于对拍摄的画面进行滤波处理，交换机负责连接至少三个数据传输线。
进一步的，局部放电检测仪至少对局部放电的特高频、地电波以及超声波三种情况进行检测。
进一步的，轮式机器人与监控后台之间通过无线网桥形成数据的无线传输结构，并通过5G无线网络通讯。
进一步的，FRID电子标签中植入有每台开关柜的配置信息，配置信息至少包括该太开关柜的位置信息以及编号。
进一步的，轮式机器人所搭载的机械臂至少具有三个自由度，每个自由度的关节节点均对应安装有3D加速度传感器。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
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 (7)

1.一种利用机器人进行开关柜局部放电检测的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、在监控后台利用计算机，向轮式机器人下发开关柜局部放电检测任务，并规划轮式机器人执行所述开关柜局部放电检测任务的行径路线以及各个开关柜内局部放电检测点的坐标；
S2、轮式机器人接收到来自监控后台所下发的检测命令，利用自身搭载的导航模块和运动机构，根据后台规划的行径路线以及每个开关柜配备的RFID电子标签，依次经过每个开关柜；
S3、轮式机器人途径每个开关柜，利用自身搭载的读卡器，读取每个开关柜上的FRID电子标签；
S4、轮式机器人利用自身搭载的机械臂，根据步骤S1后台监控所提供局部放电检测点的坐标，控制机械臂运动到该检测点；
S5、利用机械臂顶端安装的局部放电检测仪，对开关柜内部检测点是否存在局部放电现象进行检测；
S6、轮式机器人通过自身搭载的无线通讯网桥，将每个开关柜内部局部放电的检测结果发送给监测后台；
S7、按照步骤S3至步骤S6的操作，依次循环，直至完成所有开关柜的局部放电检测任务；
S8、轮式机器人运动至充电区域，结束本次开关柜局部放电检测任务。
2.根据权利要求1所述的一种利用机器人进行开关柜局部放电检测的方法，其特征在于，所述机械臂至少包括升降结构、平移结构、转动结构以及定位器。
3.根据权利要求1所述的一种利用机器人进行开关柜局部放电检测的方法，其特征在于，所述轮式机器人还搭载有高清摄像机、图像处理模块、以及交换机，高清摄像机用于在检测过程中，拍摄每个开关柜内检测画面，图像处理模块用于对拍摄的画面进行滤波处理，交换机负责连接至少三个数据传输线。
4.根据权利要求1所述的一种利用机器人进行开关柜局部放电检测的方法，其特征在于，所述局部放电检测仪至少对局部放电的特高频、地电波以及超声波三种情况进行检测。
5.根据权利要求1所述的一种利用机器人进行开关柜局部放电检测的方法，其特征在于，所述轮式机器人与监控后台之间通过无线网桥形成数据的无线传输结构，并通过5G无线网络通讯。
6.根据权利要求1所述的一种利用机器人进行开关柜局部放电检测的方法，其特征在于，所述FRID电子标签中植入有每台开关柜的配置信息，配置信息至少包括该太开关柜的位置信息以及编号。
7.根据权利要求2所述的一种利用机器人进行开关柜局部放电检测的方法，其特征在于，所述轮式机器人所搭载的机械臂至少具有三个自由度，每个自由度的关节节点均对应安装有3D加速度传感器。
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