CN111673725A - 一种变电站巡检机器人多储位系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种变电站巡检机器人多储位系统及方法，本发明包含机库，以及电源、通信、导航等辅助设备，机库可同时储存多台变电站巡检机器人、泊车机器人，泊车机器人可搭载变电站巡检机器人快速部署到巡检位置，有助于提升缺陷隐患发现、处置的效率和质量，为设备全寿命周期管理提供技术支撑。

Description

一种变电站巡检机器人多储位系统及方法

技术领域

本发明属于电力设备巡检领域，具体涉及一种变电站巡检机器人多储位系统及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

变电站户外包括一次设备区、二次设备小室及主控通信楼，通过主干通道连接为一体。一次设备区为分列、分层设计，一次设备区为高压带电，安全距离不足会放电，导致设备停运、人身伤害等安全事故。一次设备区下有分段封闭电缆沟，电缆沟上覆盖顶板方便人工巡检；一次设备区上有架空出线。

据发明人了解，现有技术实施时，仅考虑存储单台变电站巡检机器人。同时，变电站巡检机器人自重过大导致耗电严重，影响巡检作业有效时长；变电站巡检机器人多采用锂电池设计，充电时间长导致再部署时间长，无法做到7*24小时待命。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种变电站巡检机器人多储位系统，本发明包含机库，以及电源、通信、导航等辅助设备，机库可同时储存多台变电站巡检机器人、泊车机器人，泊车机器人可搭载变电站巡检机器人快速部署到巡检位置，有助于提升缺陷隐患发现、处置的效率和质量，为设备全寿命周期管理提供技术支撑。

根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：

一种变电站巡检机器人多储位系统，包括机库，所述机库内设置有多个存储位，以用于储存变电站巡检机器人和泊车机器人；

所述机库内设置有电源单元，为变电站巡检机器人和泊车机器人提供充电服务；

作为可选择的实施方式，所述机库的存储位至少包括两层，下层用于储存变电站巡检机器人和泊车机器人，上层用于储存备用变电站巡检机器人。

作为可选择的实施方式，还包括若干通讯单元，所述通讯单元构成的通讯网络覆盖变电站整体区域。

作为可选择的实施方式，还包括若干定位单元，所述定位单元分别位于变电站巡检机器人、泊车机器人和机库内。

作为可选择的实施方式，所述机库内设置有多个定位单元，每个存储位上至少设置有一定位单元。

作为可选择的实施方式，还包括导航单元，所述导航单元通过通讯单元与各定位单元通信，能够获取各变电站巡检机器人、泊车机器人的实时位置，以及机库的位置。

被配置为在统一坐标系中，根据变电站巡检机器人、泊车机器人的当前位置、巡检位置和储存位置，采用全局最优方法驱动机器人运动，完成锚泊部署、充电救援和锚泊回收任务。

作为可选择的实施方式，所述导航单元在统一的坐标系下采用激光扫描仪构建变电站空间坐标；按照泊车机器人最小转弯半径对变电站的道路、盖顶板的宽度进行尺寸校核，进而确定可运动空间；根据变电站巡检机器人存储数量及尺寸，规划机库存储位和尺寸；根据机库的位置，规划电源单元供电、充电位。

上述系统的作业方法,包括以下步骤:

有巡检作业需求时，根据变电站巡检机器人的储存位置、巡检位置，结合泊车机器人当前位置，在统一坐标系中规划路径、执行锚泊部署任务；

当变电站巡检机器人电量不足时，根据变电站巡检机器人的巡检位置，泊车机器人当前位置，在统一坐标系中规划路径、执行充电救援任务；

当变电站巡检机器人故障时，根据变电站巡检机器人的当前位置、储存位置，泊车机器人当前位置，在统一坐标系中规划路径、执行锚泊回收任务。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提出了一种变电站巡检机器人多储位作业方法,研制了相关系统，解决了变电站巡检机器人无法连续工作的问题，可储存多台变电站巡检机器人，实现了N+1机器人冗余，保障了巡检机器人电池电量充足，降低了巡检空转时间，提高了巡检能力，保障了电网安全。

本发明包含机库，机库内包含了多个储存位置,以及电源、通信、导航等辅助设备，机库可同时储存多台变电站巡检机器人、泊车机器人，泊车机器人可搭载变电站巡检机器人快速部署到巡检位置，有助于提高储存空间利用率、提升部署效率，为设备全寿命周期管理提供技术支撑。

本发明提出了泊车机器人携带电源模块，能够在停泊或行走时为变电站巡检机器人充电，延长待命时间，方便快捷。

本发明采用激光扫描仪构建变电站空间坐标，在统一坐标系下合理构建机库的位置和大小，保证其不干扰变电站已有设备、建筑物的安全运行和使用。

本发明在变电站巡检机器人部署方面，考虑到充电、故障等因素，优先采用泊车机器人保障快速部署，提高了部署效率、减少了安全风险。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的机库俯视图；

图3是本发明的机库剖视图；

图4是本发明的机库外观图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本发明中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。

本发明中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，变电站巡检机器人多储位系统包括机库、电源、导航、通信等模块。将变电站巡检机器人、泊车机器人存储于机库，集中充电、减少不必要的电量消耗，提供应急补电。

机库：机库提供多机位储存，可储存多台变电站巡检机器人、泊车机器人。

电源模块：提供无线充电，给变电站巡检机器人、泊车机器人充电。

导航模块：在统一坐标系中，驱动泊车机器人运动定位，优先采用全局最优保障变电站巡检机器人快速部署，减少变电站巡检机器人再部署时长。

通信模块：采用全覆盖2.4G同名SSID通讯渠道。

具体的机库的结构如图2、图3所示，包括多个存储位，分别存储变电站巡检机器人和泊车机器人。在两幅图中，从左向右依次存储的是变电站巡检机器人、泊车机器人。

还可以包括多层，例如两层，下层存储变电站巡检机器人和泊车机器人，上层存储备用变电站巡检机器人。

如图4所示，机库上还设置有出入门等结构。

变电站巡检机器人储存系统的工作方法，具体包括以下过程：

在统一坐标系下，将变电站空间数字化，建立关键尺寸精确到mm、属性齐全的坐标。

除几何外形尺寸外，重点标注道路、盖顶板等地面通行区宽度。

道路、盖顶板的宽度，与泊车机器人最小转弯半径校核，比值超过设定值的为可运动空间，否则为不可运动空间；路缘石、盖顶板边缘为可运动空间边界极限。

在上面的可运动区域的限制下，根据变电站巡检机器人存储数量及尺寸，确定机库的空间位置以及尺寸。

有巡检作业需求时，根据变电站巡检机器人的储存位置、巡检位置，泊车机器人当前位置，在统一坐标系中规划路径、执行锚泊部署任务。

变电站巡检机器人电量不足时，根据变电站巡检机器人的巡检位置，泊车机器人当前位置，在统一坐标系中规划路径、执行补电救援任务。

变电站巡检机器人故障时，根据变电站巡检机器人的当前位置、储存位置，泊车机器人当前位置，在统一坐标系中规划路径、执行锚泊回收任务。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种变电站巡检机器人多储位系统，其特征是：包括机库，所述机库内设置有多个存储位，以用于储存变电站巡检机器人和泊车机器人；

所述机库内设置有电源单元，为变电站巡检机器人和泊车机器人提供充电服务。

2.如权利要求1所述的一种变电站巡检机器人多储位系统，其特征是：所述机库的存储位至少包括两层，下层用于储存变电站巡检机器人和泊车机器人，上层用于储存备用变电站巡检机器人。

3.如权利要求1所述的一种变电站巡检机器人多储位系统，其特征是：系统包括若干通讯单元，通讯单元形成的通讯网络能够覆盖变电站整体区域。

4.如权利要求1-3中任一项所述的一种变电站巡检机器人多储位系统，其特征是：系统还包括若干定位单元，所述定位单元分别位于变电站巡检机器人、泊车机器人和机库内。

5.如权利要求4所述的一种变电站巡检机器人多储位系统，其特征是：所述机库内设置有多个定位单元，每个存储位上至少设置有一定位单元。

6.如权利要求4或5所述的一种变电站巡检机器人多储位系统，其特征是：所述机库包括导航单元，所述导航单元通过通讯单元与各定位单元通信。

7.如权利要求6所述的一种变电站巡检机器人多储位系统，其特征是：所述导航单元被配置为在统一坐标系中，根据变电站巡检机器人、泊车机器人的当前位置、巡检位置和储存位置，采用全局最优方法驱动机器人运动，完成锚泊部署、充电救援和锚泊回收任务。

8.如权利要求6所述的一种变电站巡检机器人多储位系统，其特征是：所述导航单元构建变电站空间坐标；按照泊车机器人最小转弯半径对变电站的道路、盖顶板的宽度进行尺寸校核，进而确定可运动空间；根据变电站巡检机器人存储数量及尺寸，规划机库存储位和尺寸；根据机库的位置，规划电源单元供电/充电位。

9.基于权利要求1-8中任一项所述系统的作业方法,其特征是：包括以下步骤:

有巡检作业需求时，根据变电站巡检机器人的储存位置、巡检位置，结合泊车机器人当前位置，在统一坐标系中规划路径、执行锚泊部署任务；

当变电站巡检机器人电量不足时，根据变电站巡检机器人的巡检位置，泊车机器人当前位置，在统一坐标系中规划路径、执行充电救援任务；

当变电站巡检机器人故障时，根据变电站巡检机器人的当前位置、储存位置，泊车机器人当前位置，在统一坐标系中规划路径、执行锚泊回收任务。

10.如权利要求9所述的作业方法，其特征是：采用全局最优方法规划路径。

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