CN114563626A - 一种绝缘子检测机器人数据采集处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种绝缘子检测机器人数据采集处理系统，具体涉及绝缘子检测数据采集领域，包括检测机器人，所述检测机器人上安装有自检模块、电压模块、通讯模块、巡检模块、接收模块、控制触发模块、采集模块、计算模块、储存模块、数据传输模块和检测探针装置，所述检测机器人通过电线连接有电源模块和中央处理模块，且电源模块与中央处理模块之间通过电线连接，所述自检模块用于开机自检，电压模块用于电压检测，所述通讯模块用于数据和命令的无线传输，且通讯模块可进行通讯检查，所述巡检模块用于定期巡检。本发明通过对电源及检测方式的改进，保证检测过程的顺利进行，具有稳定快速的数据采集效果，可实现对绝缘子阻值的精确检测。
Description
技术领域
本发明涉及绝缘子带电检测领域，更具体地说，本发明涉及一种绝缘子检测机器人数据采集处理系统。
背景技术
电流可借助绝缘子形成通路，使绝缘子结构中金具过热而导致机械性能严重下降，造成绝缘子脱落，输电线路失去支撑，对电能的可靠传输带来极大影响。
现有的绝缘子检测机器人数据采集处理系统，不能稳定快速的进行数据采集工作，难以保证检测过程的顺利进行，从而影响对绝缘子阻值的精确检测。
在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供一种绝缘子检测机器人数据采集处理系统，本发明所要解决的技术问题是：如何保证检测过程的顺利进行，具有稳定快速的数据采集效果，可实现对绝缘子阻值的精确检测。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种绝缘子检测机器人数据采集处理系统，包括检测机器人，所述检测机器人上安装有自检模块、电压模块、通讯模块、巡检模块、接收模块、控制触发模块、采集模块、计算模块、储存模块、数据传输模块和检测探针装置，所述检测机器人通过电线连接有电源模块和中央处理模块，且电源模块与中央处理模块之间通过电线连接。
工作时，当检测机器人开机后，通过自检模块进行自检，可排除通讯错误、电池电量不足以及线路故障等问题，装置正常检测时，应采取定时开启巡检模块巡检控制器测量命令的方式来节约电量，开机后如果没有收到测量命令，电源模块可转入省电模式，可切断除通讯模块以外的其它模块的电源，当接收模块检测到动作命令时，则等待检测机器人与绝缘子接触良好并感应而产生相应的电压触发信号,当控制触发模块检测到电压触发信号后,立马将调整电路电源开启，各个模块开始正常工作，通过采样同一绝缘子的多组数据，并利用拟合算法对测量数据进行修正拟定，使测量结果更接近真实值，对同一个绝缘子进行采集时，采集30组数值，计算出对应的30个阻值，去掉最大值和最小值，用最小二乘法对这28个离散的点进行函数拟合，再在这条拟合曲线上均匀的取300个点，求这个300个点的平均值，作为单片绝缘子的阻值，检测到的数值更接近于真实值，检测机器人除了攀爬在实际线路检测外还可能在线路上处于暂停休息的状态，将电源模块有两个模式，即工作模式和休眠模式，工作模式即各个模块正常运转，电源向各个模块有效可靠的供电，休眠模式是为省电而设计，就是当检测机器人停在线路上不完成任何任务的时候，将直流升压模块、检测模块、电机驱动模块以及其他外围电路的电源全部切断，只对核心芯片以及通讯模块进行单独供电，处理器置POWER_OFF模式，直到接收到实时时钟的中断，通讯模块在一般情况下不能切断电源，因为通讯模块是检测机器人与控制中心信息的通道，必须时刻保持着接受信号的状态，故只能处于省电模式，无线通讯模块的应用主要是实现数据和命令的无线传输，通讯模块操作人员的指令下达与装置动作的中介，无论是在检测探针装置处于运行状态或者休眠状态的时候，通讯模块总是开启着的，即无线通讯模块只要一开机就开始运作。
在一个优选地实施方式中，所述自检模块用于开机自检，电压模块用于电压检测。
在一个优选地实施方式中，所述通讯模块用于数据和命令的无线传输，且通讯模块可进行通讯检查，所述巡检模块用于定期巡检。
在一个优选地实施方式中，所述接收模块与通讯模块之间通过数据线连接，且接收模块用于接收检测命令，所述控制触发模块用于控制触发命令。
在一个优选地实施方式中，所述采集模块用于数据采样，所述采集模块与计算模块之间通过数据线连接，且计算模块用于数据计算。
在一个优选地实施方式中，所述储存模块用于数据储存，所述数据传输模块用于数据传输，所述数据传输模块与检测探针装置之间通过数据线连接。
在一个优选地实施方式中，所述检测探针装置用于接触检测工作，且检测探针装置的触发信号处理采用多次触发有效以及毫秒级时间间隔。
在一个优选地实施方式中，所述电源模块的工作方式包括工作模式和休眠模式，所述中央处理模块采用STM32F103型芯片作为中央处理芯片。
本发明的技术效果和优点：
本发明通过对电源及检测方式的改进，保证检测过程的顺利进行，具有稳定快速的数据采集效果，可实现对绝缘子阻值的精确检测。
附图说明
图1为本发明的整体组成示意图；
图2为本发明整体工作方式示意图；
图3为本发明的电源模块工作示意图。
附图标记为：1、检测机器人；101、自检模块；102、电压模块；103、通讯模块；104、巡检模块；105、接收模块；106、控制触发模块；107、采集模块；108、计算模块；109、储存模块；110、数据传输模块；111、检测探针装置；2、电源模块；3、中央处理模块。
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现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方式使得本公开的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多示例实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的示例实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、实现或者操作以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。
本发明提供了一种绝缘子检测机器人数据采集处理系统，包括检测机器人1，所述检测机器人1上安装有自检模块101、电压模块102、通讯模块103、巡检模块104、接收模块105、控制触发模块106、采集模块107、计算模块108、储存模块109、数据传输模块110和检测探针装置111，所述检测机器人1通过电线连接有电源模块2和中央处理模块3，且电源模块2与中央处理模块3之间通过电线连接。
所述自检模块101用于开机自检，电压模块102用于电压检测。
所述通讯模块103用于数据和命令的无线传输，且通讯模块103可进行通讯检查，所述巡检模块104用于定期巡检。
所述接收模块105与通讯模块103之间通过数据线连接，且接收模块105用于接收检测命令，所述控制触发模块106用于控制触发命令。
所述采集模块107用于数据采样，所述采集模块107与计算模块108之间通过数据线连接，且计算模块108用于数据计算。
所述储存模块109用于数据储存，所述数据传输模块110用于数据传输，所述数据传输模块110与检测探针装置111之间通过数据线连接。
所述检测探针装置111用于接触检测工作，且检测探针装置111的触发信号处理采用多次触发有效以及毫秒级时间间隔。
所述电源模块2的工作方式包括工作模式和休眠模式，所述中央处理模块3采用STM32F103型芯片作为中央处理芯片。
如图1-3所示，实施方式具体为：工作时，为防止登上构架不能检测的不便，当检测机器人1开机后，通过自检模块101进行自检，可排除通讯错误、电池电量不足以及线路故障等问题，装置正常检测时，应采取定时开启巡检模块104巡检控制器测量命令的方式来节约电量，开机后如果没有收到测量命令，电源模块2可转入省电模式，可切断除通讯模块103以外的其它模块的电源，当接收模块105检测到动作命令时，则等待检测机器人1与绝缘子接触良好并感应而产生相应的电压触发信号,当控制触发模块106检测到电压触发信号后,立马将调整电路电源开启，各个模块开始正常工作,检测机器人1开始正常运转，完成以上整个过程一般需要3-5s时间,考虑电源模块2的效率，一次完整的充电可供不少于5次的作业使用，在检测过程中，测量结果的准确率以及数据的准确性完全取决于中央处理模块3的智能检测和判断，检测机器人1的抓手与绝缘子金属具是否接触良好、线路电压的波动情况以及电磁干扰、噪声干扰等问题，都会对测量结果产生较大干扰，针对以上情况，在触发信号处理上采用多次触发有效以及毫秒级时间间隔，防止干扰信号的误触发，对于检测探针装置111的探针接触问题，将其分成三种状态：检测探针装置111处于空气中则不能检测到绝缘子的阻值，接近绝缘子可检测出不断跳变的电阻值，接触良好时可测得稳定的电压值，采集通道还采用幅值滤波法过滤数据以及拟合标定的方法来计算阻值，再进行判断，由于测量时各种干扰的存在以及元器件的精度问题，影响测量精度，通过采样同一绝缘子的多组数据，并利用拟合算法对测量数据进行修正拟定，使测量结果更接近真实值，对同一个绝缘子进行采集时，采集30组数值，计算出对应的30个阻值，去掉最大值和最小值，用最小二乘法对这28个离散的点进行函数拟合，再在这条拟合曲线上均匀的取300个点，求这个300个点的平均值，作为单片绝缘子的阻值，检测到的数值更接近于真实值，电源模块2是整个检测机器人1正常运行的必要条件，关系到无线信号的收发模块、高压直流电源、检测模块、电机的运转以及其他外围设备的电源供应，对锂电池无限制的充电放电，在很大程度上对电池的使用寿命有影响，根据一次作业所需的电量进行设计，当所剩余的电量不能够满足一次作业任务时，才对锂电池进行恒压充电，每次充电保证电量完全充满，可有效延长聚合物锂电池的使用寿命，检测机器人1除了攀爬在实际线路检测外还可能在线路上处于暂停休息的状态，将电源模块2有两个模式，即工作模式和休眠模式，工作模式即各个模块正常运转，电源向各个模块有效可靠的供电，休眠模式是为省电而设计，就是当检测机器人1停在线路上不完成任何任务的时候，将直流升压模块、检测模块、电机驱动模块以及其他外围电路的电源全部切断，只对核心芯片以及通讯模块103进行单独供电，处理器置POWER_OFF模式，直到接收到实时时钟的中断，通讯模块103在一般情况下不能切断电源，因为通讯模块103是检测机器人1与控制中心信息的通道，必须时刻保持着接受信号的状态，故只能处于省电模式，无线通讯模块103的应用主要是实现数据和命令的无线传输，通讯模块103操作人员的指令下达与装置动作的中介，无论是在检测探针装置111处于运行状态或者休眠状态的时候，通讯模块103总是开启着的，即无线通讯模块103只要一开机就开始运作，中央处理模块3连接的单片机以微秒的时间间隔对通讯进行查询，并查询过程中设置防误差操作和去抖动的程序，防止操作过程出错造成的严重后果。
本发明工作原理：
参照说明书附图1-3，当检测机器人1开机后，通过自检模块101进行自检，可排除通讯错误、电池电量不足以及线路故障等问题，装置正常检测时，应采取定时开启巡检模块104巡检控制器测量命令的方式来节约电量，开机后如果没有收到测量命令，电源模块2可转入省电模式，可切断除通讯模块103以外的其它模块的电源，当接收模块105检测到动作命令时，则等待检测机器人1与绝缘子接触良好并感应而产生相应的电压触发信号,当控制触发模块106检测到电压触发信号后,立马将调整电路电源开启，各个模块开始正常工作，通过采样同一绝缘子的多组数据，并利用拟合算法对测量数据进行修正拟定，使测量结果更接近真实值，对同一个绝缘子进行采集时，采集30组数值，计算出对应的30个阻值，去掉最大值和最小值，用最小二乘法对这28个离散的点进行函数拟合，再在这条拟合曲线上均匀的取300个点，求这个300个点的平均值，作为单片绝缘子的阻值，检测到的数值更接近于真实值，检测机器人1除了攀爬在实际线路检测外还可能在线路上处于暂停休息的状态，将电源模块2有两个模式，即工作模式和休眠模式，工作模式即各个模块正常运转，电源向各个模块有效可靠的供电，休眠模式是为省电而设计，就是当检测机器人1停在线路上不完成任何任务的时候，将直流升压模块、检测模块、电机驱动模块以及其他外围电路的电源全部切断，只对核心芯片以及通讯模块103进行单独供电，处理器置POWER_OFF模式，直到接收到实时时钟的中断，通讯模块103在一般情况下不能切断电源，因为通讯模块103是检测机器人1与控制中心信息的通道，必须时刻保持着接受信号的状态，故只能处于省电模式，无线通讯模块103的应用主要是实现数据和命令的无线传输，通讯模块103操作人员的指令下达与装置动作的中介，无论是在检测探针装置111处于运行状态或者休眠状态的时候，通讯模块103总是开启着的，即无线通讯模块103只要一开机就开始运作，整体通过对电源及检测方式的改进，保证检测过程的顺利进行，具有稳定快速的数据采集效果，可实现对绝缘子阻值的精确检测。
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
最后：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，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。
Claims (8)
1.一种绝缘子检测机器人数据采集处理系统，包括检测机器人(1)，其特征在于：所述检测机器人(1)上安装有自检模块(101)、电压模块(102)、通讯模块(103)、巡检模块(104)、接收模块(105)、控制触发模块(106)、采集模块(107)、计算模块(108)、储存模块(109)、数据传输模块(110)和检测探针装置(111)，所述检测机器人(1)通过电线连接有电源模块(2)和中央处理模块(3)，且电源模块(2)与中央处理模块(3)之间通过电线连接。
2.根据权利要求1所述的一种绝缘子检测机器人数据采集处理系统，其特征在于：所述自检模块(101)用于开机自检，电压模块(102)用于电压检测。
3.根据权利要求1所述的一种绝缘子检测机器人数据采集处理系统，其特征在于：所述通讯模块(103)用于数据和命令的无线传输，且通讯模块(103)可进行通讯检查，所述巡检模块(104)用于定期巡检。
4.根据权利要求1所述的一种绝缘子检测机器人数据采集处理系统，其特征在于：所述接收模块(105)与通讯模块(103)之间通过数据线连接，且接收模块(105)用于接收检测命令，所述控制触发模块(106)用于控制触发命令。
5.根据权利要求1所述的一种绝缘子检测机器人数据采集处理系统，其特征在于：所述采集模块(107)用于数据采样，所述采集模块(107)与计算模块(108)之间通过数据线连接，且计算模块(108)用于数据计算。
6.根据权利要求1所述的一种绝缘子检测机器人数据采集处理系统，其特征在于：所述储存模块(109)用于数据储存，所述数据传输模块(110)用于数据传输，所述数据传输模块(110)与检测探针装置(111)之间通过数据线连接。
7.根据权利要求1所述的一种绝缘子检测机器人数据采集处理系统，其特征在于：所述检测探针装置(111)用于接触检测工作，且检测探针装置(111)的触发信号处理采用多次触发有效以及毫秒级时间间隔。
8.根据权利要求1所述的一种绝缘子检测机器人数据采集处理系统，其特征在于：所述电源模块(2)的工作方式包括工作模式和休眠模式，所述中央处理模块(3)采用STM32F103型芯片作为中央处理芯片。
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