CN117383460A - 一种全电动控制的gis设备安装用升降式搬运平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全电动控制的GIS设备安装用升降式搬运平台，涉及电气设备运输技术领域，其包括底盘、纵向总成和横向总成，底盘用于承托GIS设备，纵向总成包括移动装置和举升装置，举升装置与移动装置连接，移动装置底部设置有转运轮，转运装置用于对底盘转运，举升装置用于对底盘举升，横向总成包括托盘装置和夹紧装置，夹紧装置设置于托盘装置上，托盘装置用于承托所述底盘，夹紧装置用于提供夹持底盘的夹紧力，托盘装置的底部设置万向轮，还包括控制器，控制器内配置有控制系统，控制系统用于控制纵向总成和横向总成进行转运。本发明的升降式搬运平台，具有横向和纵向调节功能，实现稳定对GIS设备进行转运控制并稳定举升。

Description

一种全电动控制的GIS设备安装用升降式搬运平台

技术领域

本发明涉及电气设备运输技术领域，更具体的说是涉及一种全电动控制的GIS设备安装用升降式搬运平台。

背景技术

在电力工业中，GIS是指六氟化硫封闭式组合电器，国际上称为“气体绝缘金属封闭开关设备”，简称GIS设备，是一种采用六氟化硫或其他气体作为绝缘介质，并将断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、套管等高压元件密封在接地金属壳体中的电气设备，是变电站中不可或缺的重型设备之一。

在站外组装GIS设备时，待GIS设备基本安装到位后，还需将其运送到指定位置；现有技术中，通常是GIS设备四周安装吊钩并通过吊车进行位置移动，现有技术中还包括申请公开号为CN114105042A的专利公开的一种GIS设备搬运装置，涉及电网施工搬运工具领域，其包括万向轮机构、驱动轮机构和横梁倾角传感器，万向轮机构包括第一夹持座、集成式液压千斤顶和万向轮装置，驱动轮机构包括第二夹持座、集成式穿心液压千斤顶、穿心轴、转向操作手柄和驱动轮装置，集成式液压千斤顶、集成式穿心液压千斤顶和驱动轮装置均通过遥控操作装置遥控驱动。

上述现有技术中吊装的操作方式常存在如下技术问题：

1．因场地受限，吊车所能承受的载荷有限，若GIS设备超重，还需加配吊车或调换起重量更大的吊车进行作业，运行成本高。

2.吊车在移动的过程中不免使GIS设备产生晃动，这对周围工作人员的人身安全及内部元件造成巨大的威胁；

3.通过吊车移动，在将GIS设备放置于地面的瞬间常会导致设备基础表面的损伤，同时对GIS设备内部零部件造成不同程度的损伤，甚至导致设备损坏，使得运维成本提高。

上述专利中的搬运装置存在如下技术问题：

整体结构通过运输后仅能进行单一的纵向举升控制，在进行安装时如果出现举升后需要调整位置，需要整体进行移动，此时由于设备被举升重心升高，容易出现在移动时摆动，存在举升后调节的安装风险。

为此，提出一种全电动控制的GIS设备安装用升降式搬运平台，具有对设备进行安装搬运时的横向和纵向调节并安装的效果，提高在设备安装时的安全。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种全电动控制的GIS设备安装用升降式搬运平台，具有横向和纵向调节功能，实现稳定对GIS设备进行转运控制并稳定举升。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种全电动控制的GIS设备安装用升降式搬运平台，包括：

底盘，所述底盘用于承托GIS设备；

纵向总成，所述纵向总成包括移动装置和举升装置，所述举升装置与移动装置连接，所述移动装置底部设置有转运轮，所述举升装置用于提供对底盘进行夹持举升的夹持力，所述转运轮用于控制移动装置带动底盘运动；

横向总成，所述横向总成包括托盘装置和夹紧装置，所述夹紧装置设置于托盘装置上，所述托盘装置用于承托所述底盘，所述夹紧装置用于提供夹持底盘的夹紧力，所述托盘装置的底部设置万向轮，所述万向轮用于支撑托盘装置；

还包括控制器，所述控制器内配置有控制系统，所述控制系统用于控制纵向总成和横向总成；

所述控制系统包括转运子系统和举升子系统，所述转运子系统包括输入模块、场景模块和移动模块，所述输入模块用于输入GIS设备的安装工程图，所述安装工程图中包括GIS设备安装的室内图形和位于室内图形中的设备标记，所述设备标记包括障碍设备标记和目标设备标记，目标设备标记表征在室内图形中GIS设备安装的位置，所述场景模块内配置有规划策略，规划策略包括获取安装工程图并根据底盘在室内图形中的位置规划转运路径，转运路径包括转运子路径和举升子路径，所述移动模块内配置有转运策略，转运策略包括获取转运子路径并生成转运控制表，基于转运控制表控制纵向总成和横向总成协同控制底盘沿转运子路径移动；

所述举升子系统包括举升模块和对准模块，所述举升模块用于调取举升子路径并根据举升子路径生成举升控制表以控制纵向总成对底盘举升，所述对准模块内配置有对准策略，所述对准策略包括识别举升后的GIS设备与目标设备标记位置是否纵向对准，并在出现偏斜时修正转运子路径和举升子路径。

作为本发明的进一步改进，所述移动装置包括移动桁架、伺服电机和控制件，所述举升装置包括举升支架、举升托和举升电缸，所述转运轮设置于移动桁架底部，所述移动桁架上连接有承托座，所述承托座用于承托底盘，所述举升支架与移动桁架连接，所述伺服电机设置于移动桁架端部并同轴固定连接控制件，所述控制件与举升支架连接，所述伺服电机带动控制件转动以控制举升支架沿移动桁架移动，所述举升托与举升支架滑动连接，所述举升电缸与举升托连接，所述举升电缸用于控制所述举升托移动并对移动桁架举升，以使所述移动桁架带动承托座对底盘举升。

作为本发明的进一步改进，所述托盘装置包括托盘桁架和移动座，所述移动座与托盘桁架滑移连接并用于与底盘的底部接触以支撑底盘，所述万向轮设置于托盘桁架的底部，所述夹紧装置包括夹紧电缸和夹持座，所述托盘桁架上设置有定位座，所述夹紧电缸固定于定位座上并与移动座连接，所述夹持座设置于移动座上，所述夹紧电缸用于控制移动座沿托盘桁架上移动以带动底盘沿托盘桁架移动。

作为本发明的进一步改进，所述底盘上设置有视觉相机，所述规划策略内配置有坐标逻辑，所述视觉相机用于启动GIS设备转运时对初始位置的周边扫描并形成位置图像，所述坐标逻辑用于构建区域坐标系，所述坐标逻辑的构建方式具体为：

基于视觉相机获得的位置图像识别底盘附近的设备特征，从而获知底盘附近的设备，根据设备特征匹配安装工程图中的设备标记，从而确定底盘在室内图形中的位置形成初始标记，以初始标记的位置为原点，在室内图形中构建区域坐标系，区域坐标系的X轴为沿底盘宽度方向，Y轴为沿底盘长度方向，Z轴为沿底盘的高度方向设置，并获取目标设备标记在区域坐标系中的坐标位置生成目标坐标。

作为本发明的进一步改进，所述场景模块内还配置有转运优先级，所述转运优先级包括横向转运和纵向转运，所述纵向转运的优先级大于横向转运，所述纵向转运表征纵向总成带动底盘沿底盘的长度方向移动，所述横向转运表征控制横向总成带动底盘沿底盘的宽度方向移动，所述规划策略内还配置有用于生成转运子路径的路径逻辑，所述路径逻辑内配置有构建阈值，所述构建阈值表征障碍设备标记之间的用于供底盘转运移动的间距值，所述路径逻辑生成转运子路径的具体方式为：

以设置视觉相机的一侧为起始端在区域坐标系中构建主线和支线，主线为沿Y轴方向的移动路线，支线为沿X轴方向的移动路线，并基于室内图形构建的主线和支线形成网格路径，基于转运优先级在网格路径中寻优并形成以初始标记为起点、目标设备标记为终点的转运子路径。

作为本发明的进一步改进，所述场景模块内还配置有进近阈值，所述进近阈值表征底盘靠近目标设备标记的距离值，所述规划策略内还配置有举升逻辑，所述举升逻辑生成举升子路径的具体方式为：

调取转运子路径，并以进近阈值在转运子路径上形成进近标记，以进近标记处为起点调取目标坐标，并提取目标坐标沿Z轴方向的坐标值，根据目标坐标中的Z轴坐标值形成举升子路径。

作为本发明的进一步改进，所述转运控制表包括步骤栏、控制栏和距离栏，所述步骤栏用于记录沿转运子路径进行转运控制的分布步骤，所述控制栏用于记录沿转运子路径进行转运的控制标记，所述控制标记包括横向标记和纵向标记，所述距离栏用于记录对应分布步骤移动控制的距离，所述转运策略生成转运控制表的具体方式为：

调取转运子路径并提取转运子路径中的主线和支线，统计主线和支线出现的数量进行编号并记录于步骤栏中，识别主线所对应的步骤栏并在对应控制栏中形成纵向标记，识别支线对应的步骤栏并在对应控制栏中形成横向标记，获取主线或支线的起始位置和终点位置的坐标值，以形成沿主线或支线移动的距离值，将距离值记录至步骤栏对应的距离栏中。

作为本发明的进一步改进，所述转运控制表还包括修正栏，所述转运策略还包括修正逻辑和避障域时，所述避障域时表征在沿转运子路径移动时遇到障碍物停止转运并等待的时间值，所述修正逻辑具体为：

沿转运子路径移动时视觉相机实时对移动方向进行障碍物检测，若检测到障碍物时生成暂停指令停止对底盘的转运，并以避障域时进行等待；

若达到避障域时后仍然检测到障碍物时，控制视觉相机识别障碍物并基于障碍物生成修正路径，将修正路径记录至对应步骤栏所处列的修正栏中，并控制纵向总成或横向总成带动底盘沿修正路径进行转运控制；

若避障域时内障碍物消失时，生成恢复信号，控制纵向总成或横向总成带动底盘沿转运子路径继续进行转运控制。

作为本发明的进一步改进，所述GIS设备上设置有对准标记，所述对准模块包括对准单元和识别相机，所述对准单元设置于目标设备标记对应的安装位置处，并用于发射红外激光以形成检测标记，所述对准单元处还设置有用于调整检测标记形状的振镜，所述识别相机设置于对准单元的一侧，所述识别相机内配置有对准策略，对准策略用于识别对准单元通过振镜形成的检测标记是否与对准标记对准，所述对准策略具体方式为：

纵向总成沿举升控制表完成举升时生成对准信号，控制对准单元形成检测标记，识别相机对GIS设备上的对准标记抓取并抓取检测标记的位置，对检测标记和对准标记位置比对并判断检测标记是否与对准标记偏斜，若检测到偏斜时生成纠偏信号，根据纠偏信号判断偏斜方向，并根据偏斜方向修正举升子路径和/或转运子路径，当检测标记与对准标记对准时生成进近信号并发送至纵向总成。

作为本发明的进一步改进，所述移动模块内还配置有进近速度，所述纵向总成在接收到进近信号时，控制纵向总成以进近速度沿转运子路径控制GIS设备进近移动并与安装位置接触；

所述转运子系统还包括安装模块，所述安装模块包括触压传感器，所述安装模块内配置触压策略和触压阈值，触压阈值表征GIS设备在与安装位置安装时的接触压力标准值，触压策略用于检测GIS设备在沿转运子路径移动后与安装位置接触时的接触压力，并根据接触压力与触压阈值比对以修正转运子路径；

所述触压策略修正转运子路径的具体方式为：

检测到纵向总成以进近速度控制GIS设备移动时生成触检信号，此时启动触压传感器以检测在GIS设备与安装位置对接时的接触压力，并根据接触压力与触压阈值的比对以修正转运子路径控制GIS设备与安装位置接触对接。

作为本发明的进一步改进，所述举升子系统还包括重心模块，所述重心模块内配置有监测策略，所述监测策略包括监测底盘在沿转运路径转运移动以及举升时的重心位置，并在重心位置发生偏斜时进行修正控制。

作为本发明的进一步改进，还包括遥控终端，所述遥控终端与控制系统通信连接，所述遥控终端用于控制横向总成和纵向总成对GIS设备进行转运控制。

本发明的有益效果：

1、底盘底部设置纵向总成和横向总成，实现在对GIS设备进行转运时，能够稳定地对底盘进行支撑，保持底盘的水平，从而保持转运的GIS设备水平地放置于底盘上，在纵向总成和横向总成的作用下平稳地将GIS设备转运至安装位置，并且在纵向总成中举升装置的作用下，能够对GIS设备稳定举升至安装位置安装；

2、控制系统中的转运子系统中的输入模块用于输入GIS设备安装的安装工程图，从而获得整体进行转运时的室内环境，并根据安装工程图确定安装位置在室内图形中的目标设备标记位置，在场景模块的作用下规划形成转运路径，移动模块根据转运路径中的转运子路径进行转运移动控制，举升模块根据转运路径中的举升子路径进行对GIS设备在转运后的举升控制，从而实现对GIS设备的智能转运和对接安装的作用，在对GIS设备举升后通过对准模块确认GIS设备是否与安装位置对准，并在调节对准后实现对GIS设备的安装，通过自适应的智能控制系统，对纵向总成和横向总成进行转运控制，实现对GIS设备的稳定转运和举升对准。

附图说明

图1为整体搬运平台对GIS设备转运的立体结构示意图；

图2为纵向总成的结构示意图；

图3为纵向总成体现承托座的结构示意图；

图4为横向总成的结构示意图；

图5为底盘的结构示意图；

图6为控制系统中的系统流程图；

图7为形成转运路径的系统流程图；

图8为识别GIS设备对准的系统流程图；

图9为对准标记的结构示意图；

图10为重心监测的系统流程图。

附图标记：1、底盘；2、纵向总成；3、移动装置；31、移动桁架；32、伺服电机；33、控制件；34、承托座；4、举升装置；41、举升支架；42、举升托；43、举升电缸；44、丝杠座；5、转运轮；6、横向总成；7、托盘装置；71、托盘桁架；72、移动座；73、定位座；8、夹紧装置；81、夹紧电缸；82、夹持座；9、万向轮；91、缓冲弹簧；10、GIS设备。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

参考图1至图10所示，为本发明一种全电动控制的GIS设备安装用升降式搬运平台的具体实施方式，包括底盘1、纵向总成2和横向总成6，用于转运的GIS设备10放置于底盘1上，纵向总成2包括移动装置3和举升装置4，举升装置4与移动装置3连接，移动装置3底部设置有转运轮5，举升装置4用于提供对底盘1进行夹持举升的夹持力，以使能够对底盘1进行转运控制和举升控制，实现在转运轮5的作用下带动底盘1纵向移动，在举升装置4的作用下对底盘1进行整体的举升控制。横向总成6包括托盘装置7和夹紧装置8，夹紧装置8设置于托盘装置7上，托盘装置7用于承托所述底盘1，夹紧装置8用于提供夹持底盘1的夹紧力，托盘装置7的底部设置万向轮9，转运轮5和万向轮9均为电机控制并可进行自动移动，转运轮5的自动移动控制方式为现有技术，在此不做赘述，在横向总成6的作用下能够推动整体底盘1沿横向转运控制。

底盘1的两侧分别设置纵向总成2，并且沿底盘1的长度方向设置两组纵向总成2，以使底盘1由四个纵向总成2进行稳定支撑，使得在进行转运时能够保持整体底盘1处于水平状态，底盘1的底部设置两个横向总成6，两个横向总成6设置于底盘1沿长度方向设置的两组纵向总成2之间，起到对底盘1中间位置支撑并进行横向转运控制的效果。

移动装置3包括移动桁架31、伺服电机32和控制件33，举升装置4包括举升支架41、举升托42和举升电缸43，转运轮5设置于移动桁架31两端的底部，移动桁架31上连接有承托座34，举升支架41与移动桁架31之间通过滑座滑移连接，伺服电机32设置于移动桁架31端部并同轴固定连接控制件33，控制件33选用为双向丝杠，与移动桁架31连接的举升支架41设置为两个，举升支架41连接滑座的一侧还设置有丝杠座44，控制件33与举升支架41上的丝杠座44连接，以使伺服电机32带动控制件33转动时控制两个举升支架41沿移动桁架31相向或相背离移动，举升托42与举升支架41滑动连接，举升电缸43与举升托42连接，举升托42移动方向与举升支架41沿移动桁架31滑动方向垂直，举升电缸43用于控制举升托42移动，并使得在举升托42与地面抵触后继续推动举升托42，从而实现对移动桁架31的举升，以使移动桁架31带动承托座34对底盘1举升。

托盘装置7包括托盘桁架71和移动座72，夹紧装置8包括夹紧电缸81和夹持座82，移动座72与托盘桁架71滑移连接并用于与底盘1的底部接触以支撑底盘1，托盘桁架71上设置有定位座73，夹紧电缸81固定于定位座73上并与移动座72连接，托盘桁架71上的定位座73沿底盘1的两侧分别设置有两个，夹紧电缸81设置于一侧的定位座73中，夹持座82设置于移动座72上，设置于移动座72上的夹持座82沿托盘桁架71移动方向对称设置，夹持座82上开设有U型孔，夹持座82在与移动座72连接时，通过螺栓插设至U型孔中与移动座72连接，并且在连接时，螺栓并未将夹持座82锁紧于移动座72上，以使夹持座82在受外力作用下能够沿U型孔调节夹持座82与移动座72之间的相对位置，并且夹持座82可进行调节的最大距离为U型孔的长度，设定夹紧电缸81的活塞杆推出方向为移动侧，夹紧电缸81的活塞杆回缩方向为回收侧，夹紧电缸81与移动座72的连接处为分隔点，分隔点位于沿托盘桁架71移动方向设置的夹持座82之间，对此移动座72上的夹持座82设定为移动侧的夹持座82和回收侧的夹持座82，万向轮9为带有刹车功能的移动轮。对此在将整体横向总成6与底盘1进行安装时，将底盘1的一侧与位于移动侧的夹持座82卡设，位于回收侧的夹持座82处于底盘1背离移动侧夹持座82的边缘，底盘1的两侧底部均设置有外凸结构，夹持座82上形成有用于卡设底盘1上外凸结构的延伸结构，外凸结构的宽度大于夹持座82上延伸结构的长度。在对底盘1进行限位安装时还通过纵向总成2对底盘1进行微抬，以使底盘1与移动座72之间形成有间隙，使得在夹紧电缸81推动移动座72沿托盘桁架71进行移动，带动回收侧的夹持座82移动至与底盘1的外凸结构卡设，在移动座72移动时，移动座72与底盘1之间不易出现接触摩擦，由于外凸结构的宽度大于延伸结构的长度，以使底盘1两侧的夹持座82能够对底盘1形成两侧卡设限位，并且在完成对底盘1的限位安装后，纵向总成2控制底盘1回位至与移动座72接触，以使通过带动移动座72沿托盘桁架71移动时，能够带动GIS设备横向方向移动。在进行横向转运时，通过锁住万向轮9，此时托盘桁架71与地面之间的摩擦力增大，达到在夹持气缸81推动移动座72时，移动座72沿托盘桁架71移动滑移，以带动底盘1沿托盘桁架71移动，进而保持GIS设备平稳移动，不易出现侧向倾倒，实现夹紧电缸81控制移动座72沿托盘桁架71上移动以带动底盘1移动。万向轮9设置于托盘桁架71的底部，万向轮9与托盘桁架71之间还设置有缓冲弹簧91，在缓冲弹簧91的作用下起到在支撑底盘1时的弹性缓冲。

升降式搬运平台还包括控制器和遥控终端，控制器内配置有控制系统，所述控制系统用于控制纵向总成2和横向总成6，遥控终端与所述控制系统通信连接，所述遥控终端用于控制横向总成6和纵向总成2，以使能够根据控制器智能控制搬运平台对GIS设备进行搬运，也可以通过遥控终端进行人为操控。

控制系统包括转运子系统和举升子系统，转运子系统包括输入模块、场景模块和移动模块，输入模块用于输入GIS设备10的安装工程图，安装工程图中包括GIS设备10安装的室内图形和位于室内图形中的设备标记，设备标记包括障碍设备标记和目标设备标记，目标设备标记表征在室内图形中GIS设备10安装的位置，场景模块内配置有规划策略，规划策略包括获取安装工程图并根据底盘1在室内图形中的位置规划转运路径，转运路径包括转运子路径和举升子路径，移动模块内配置有转运策略，转运策略包括获取转运路径并生成转运控制表，基于转运控制表控制纵向总成2和横向总成6协同控制底盘1沿转运路径移动，举升子系统包括举升模块、对准模块和重心模块，举升模块用于调取举升子路径并根据举升子路径生成举升控制表，基于举升控制表控制纵向总成2对底盘1举升，对准模块内配置有对准策略，对准策略包括识别举升控制表举升控制后GIS设备10与目标设备标记位置是否纵向对准，并在出现偏斜时修正转运子路径和举升子路径，以控制GIS设备10与目标设备标记位置对准，重心模块内配置有监测策略，监测策略包括监测底盘1在沿转运子路径转运移动以及举升子路径举升时的重心位置，并在重心位置发生偏斜时进行修正控制。

底盘1上设置有与输入模块连接的接入端口，接入端口用于连接移动存储设备，移动存储设备中存储有GIS设备10安装的安装工程图，遥控终端上设置有显示器，以使在接入端口接入移动存储设备时，通过遥控终端选取安装工程图并发送至处理器，底盘1上设置有视觉相机，规划策略内配置有坐标逻辑，基于坐标逻辑确定底盘1在室内图形中的初始标记并在室内图形中构建区域坐标系，坐标逻辑形成初始标记和区域坐标系的具体方式为：

对GIS设备10开始转运时生成启动信号，基于启动信号控制视觉相机开启并对周边扫描形成位置图像，基于位置图像识别底盘1附近的设备特征，从而获知底盘1附近的设备，根据设备特征匹配安装工程图中的设备标记，从而确定底盘1在室内图形中的位置形成初始标记，以初始标记的位置为原点，在室内图形中构建区域坐标系，区域坐标系的X轴为沿底盘1宽度方向，Y轴为沿底盘1长度方向，Z轴为沿底盘1的高度方向设置，并获取目标设备标记在区域坐标系中的坐标位置生成目标坐标。

场景模块内还配置有转运优先级，转运优先级包括横向转运和纵向转运，纵向转运的优先级大于横向转运，纵向转运表征纵向总成2带动底盘1沿底盘1的长度方向移动，横向转运表征控制横向总成6带动底盘1沿底盘1的宽度方向移动，规划策略内还配置有用于生成转运子路径的路径逻辑，路径逻辑内配置有构建阈值，构建阈值表征障碍设备标记之间的用于供底盘1转运移动的间距值，路径逻辑生成转运子路径的具体方式为：

以设置视觉相机的一侧为起始端在区域坐标系中构建主线和支线，主线为沿Y轴方向的移动路线，支线为沿X轴方向的移动路线，在进行主线构建时，以初始标记为起点沿Y轴方向构建主线，在构建主线时以Y轴出现障碍设备标记位置为单条主线的终点，在构建的主线两侧出现的障碍设备标记之间的间距大于构建阈值时构建与主线连接的支线，形成网格路径，基于转运优先级在网格路径中寻优并形成转运子路径。在进行寻优时，以初始标记沿主线遍历，并确定靠近主线的终点位置的支线，沿支线遍历并确定靠近支线终点位置的主线，以此寻优形成从初始标记至目标设备标记的转运子路径。

场景模块内还配置有进近阈值，进近阈值表征底盘1靠近目标设备标记的距离值，规划策略内还配置有举升逻辑，举升逻辑生成举升子路径的具体方式为：

调取转运子路径，并以进近阈值在转运子路径上形成进近标记，以进近标记处为起点调取目标坐标，并提取目标坐标沿Z轴方向的坐标值，根据目标坐标中的Z轴坐标值形成举升子路径。

转运控制表包括步骤栏、控制栏和距离栏，步骤栏用于记录沿转运子路径进行转运控制的分布步骤，控制栏用于记录沿转运子路径进行转运的控制标记，控制标记包括横向标记和纵向标记，距离栏用于记录对应分布步骤移动控制的距离，转运策略生成转运控制表的具体方式为：

调取转运子路径并提取转运子路径中的主线和支线，统计主线和支线出现的数量进行编号并记录于步骤栏中，识别到主线时在对应的步骤栏所对应的控制栏中形成纵向标记，在支线对应的步骤栏所对应的控制栏中形成横向标记，获取主线或支线的起始位置和终点位置的坐标值，以形成沿主线或支线移动的距离值，将距离值记录至步骤栏对应的距离栏中，以使在进行转运控制时，沿步骤栏进行分步控制沿主线或支线移动，并控制移动的距离，实现对GIS设备10沿转运子路径进行转运。

转运控制表还包括修正栏，转运策略还包括修正逻辑和避障域时，修正逻辑具体为：

沿转运子路径移动时视觉相机实时对移动方向进行障碍物检测，若检测到障碍物时生成暂停指令停止对底盘1的转运，并以避障域时进行等待，达到避障域时后仍然检测到障碍物时，控制视觉相机识别障碍物并基于障碍物生成修正路径，将修正路径记录至对应步骤栏所处列的修正栏中，并控制纵向总成2或横向总成6带动底盘1沿修正路径进行转运控制。

在避障域时内障碍物消失时，生成恢复信号，控制纵向总成2或横向总成6带动底盘1沿转运子路径进行转运控制。

监测策略包括移动逻辑和举升逻辑，移动逻辑用于在对GIS设备10转运时的重心位置进行监测并调控转运时的移动速度，举升逻辑用于在对GIS设备10举升时的重心位置进行监测并调控举升的举升速度。

移动逻辑对重心位置监测的具体方式为：

在底盘1中设置有压力传感器一，压力传感器一用于检测转运设备的重力，并配置有压力阈值，压力阈值表征在加速或减速时压力传感器一检测到的压力值与静止状态下压力传感器的压力值的差值，根据压力阈值得到加速度阈值，检测整体在转运时的加速度变化，并控制加速度的变化处于加速度阈值范围内。

举升逻辑对重心位置监测的具体方式为：

在举升托42的底部设置有压力传感器二，压力传感器二用于检测举升托42与地面之间的压力，在进行举升时获取底盘1两侧的压力传感器二上的压力值，并判断是否出现底盘1两侧或两端的压力值出现压力差值。

若一侧出现压力差值时，整体GIS设备10在举升时朝向压力传感器二检测到压力值大的一侧倾斜，此时控制压力传感器二检测到压力值小的一侧降低举升速度，以调节两侧的压力传感器二检测到的压力值相同。

若一端出现压力差值时，整体GIS设备10在举升时朝向压力传感器二检测到压力值大的一端倾斜，此时控制压力传感器二检测到压力值小的一端降低举升速度，以调节两端的压力传感器二检测到的压力值相同。

转运的GIS设备10上设置有对准标记，对准模块包括对准单元和识别相机，对准单元设置于目标设备标记对应的安装位置处，并用于发射红外激光，对准单元处还设置有振镜，基于振镜对对准单元发出的红外激光形状调控成与对准标记匹配的形状，识别相机设置于对准单元的一侧，识别相机内配置有对准策略，对准策略用于识别对准单元发射的红外激光是否与对准标记对准，以识别GIS设备10与安装位置是否纵向对准，对准策略具体方式为：

纵向总成2沿举升控制表完成举升时生成对准信号，控制对准单元发射红外激光并经过振镜形成检测标记，识别相机对GIS设备10上的对准标记抓取并抓取检测标记的位置，对检测标记和对准标记位置比对并判断检测标记是否与对准标记偏斜，若检测到偏斜时生成纠偏信号，根据纠偏信号判断偏斜方向，当偏斜方向为沿Z轴方向偏斜时，修正举升控制表以通过对GIS设备10举升控制调节检测标记的位置，当偏斜方向为沿X轴方向偏斜时，生成横向纠偏信号，根据横向纠偏信号控制横向总成6在进近标记位置沿X轴方向移动以调节检测标记的位置，并同步修正转运子路径，当检测标记与对准标记对准时生成进近信号并发送至纵向总成2。

移动模块内还配置有进近速度，纵向总成2在接收到进近信号时，控制纵向总成2以进近速度沿转运子路径控制GIS设备10进近移动并与安装位置接触。

转运子系统还包括安装模块，安装模块包括触压传感器，触压传感器设置于安装位置，安装模块内配置触压策略和触压阈值，触压阈值表征GIS设备10在与安装位置安装时的接触压力标准值，触压策略用于检测GIS设备10在沿转运子路径移动后与安装位置接触时的接触压力，并根据接触压力与触压阈值比对以修正转运子路径，触压策略修正转运子路径的具体方式为：

检测到纵向总成2以进近速度控制GIS设备10移动时生成触检信号，此时启动触压传感器以检测在GIS设备10与安装位置对接时的接触压力，若检测到接触压力大于触压阈值时，表示GIS设备10沿转运子路径进近对接过度，此时对接触压力与触压阈值做差处理形成压力差值，根据压力差值获得移动偏差，并以移动偏差修正转运子路径；若检测到接触压力小于触压阈值时，表示GIS设备10沿转运子路径进近对接时与安装位置之间存在间隙，此时生成补偿信号并控制纵向总成2继续控制GIS设备10沿Y轴方向移动，并在与安装位置接触并使接触压力与触压阈值一致时停止对GIS设备10的移动，记录补偿信号产生后纵向总成2移动的距离并修正转运子路径，以完成对GIS设备10进行转运并与安装位置准确对接。

工作原理及其效果：

底盘1底部设置纵向总成2和横向总成6，实现在对GIS设备10进行转运时，能够稳定的对底盘1进行支撑，保持底盘1的水平，从而保持转运的GIS设备10保持水平地放置于底盘1上，在纵向总成2和横向总成6的作用下平稳地将GIS设备10转运至安装位置，并且在纵向总成2中举升装置4的作用下，能够对GIS设备10稳定举升至安装位置安装。控制系统中的转运子系统中的输入模块用于输入GIS设备10安装的安装工程图，从而获得整体进行转运时的室内环境，并根据安装工程图确定安装位置在室内图形中的目标设备标记位置，在场景模块的作用下规划形成转运路径，移动模块根据转运路径中的转运子路径进行转运移动控制，举升模块根据转运路径中的举升子路径进行对GIS设备10在转运后的举升控制，从而实现对GIS设备10的智能转运和对接安装的作用，在对GIS设备10举升后通过对准模块确认GIS设备10是否与安装位置对准，并在调节对准后实现对GIS设备10的安装，通过自适应的智能控制系统，对纵向总成2和横向总成6进行转运控制，实现对GIS设备10的稳定转运和举升对准。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种全电动控制的GIS设备安装用升降式搬运平台，其特征在于，包括：

底盘（1），所述底盘（1）用于承托GIS设备（10）；

纵向总成（2），所述纵向总成（2）包括移动装置（3）和举升装置（4），所述举升装置（4）与移动装置（3）连接，所述移动装置（3）底部设置有转运轮（5），所述举升装置（4）用于提供对底盘（1）进行夹持举升的夹持力，所述转运轮（5）用于控制移动装置（3）带动底盘（1）运动；

横向总成（6），所述横向总成（6）包括托盘装置（7）和夹紧装置（8），所述夹紧装置（8）设置于托盘装置（7）上，所述托盘装置（7）用于承托所述底盘（1），所述夹紧装置（8）用于提供夹持底盘（1）的夹紧力，所述托盘装置（7）的底部设置万向轮（9），所述万向轮（9）用于支撑托盘装置（7）；

还包括控制器，所述控制器内配置有控制系统，所述控制系统用于控制纵向总成（2）和横向总成（6）；

所述控制系统包括转运子系统和举升子系统，所述转运子系统包括输入模块、场景模块和移动模块，所述输入模块用于输入GIS设备（10）的安装工程图，所述安装工程图中包括GIS设备（10）安装的室内图形和位于室内图形中的设备标记，所述设备标记包括障碍设备标记和目标设备标记，目标设备标记表征在室内图形中GIS设备（10）安装的位置，所述场景模块内配置有规划策略，规划策略包括获取安装工程图并根据底盘（1）在室内图形中的位置规划转运路径，转运路径包括转运子路径和举升子路径，所述移动模块内配置有转运策略，转运策略包括获取转运子路径并生成转运控制表，基于转运控制表控制纵向总成（2）和横向总成（6）协同控制底盘（1）沿转运子路径移动；

所述举升子系统包括举升模块和对准模块，所述举升模块用于调取举升子路径并根据举升子路径生成举升控制表以控制纵向总成（2）对底盘（1）举升，所述对准模块内配置有对准策略，所述对准策略包括识别举升后的GIS设备（10）与目标设备标记位置是否纵向对准，并在出现偏斜时修正转运子路径和举升子路径。

2.根据权利要求1所述的一种全电动控制的GIS设备安装用升降式搬运平台，其特征在于：所述移动装置（3）包括移动桁架（31）、伺服电机（32）和控制件（33），所述举升装置（4）包括举升支架（41）、举升托（42）和举升电缸（43），所述转运轮（5）设置于移动桁架（31）底部，所述移动桁架（31）上连接有承托座（34），所述承托座（34）用于承托底盘（1），所述举升支架（41）与移动桁架（31）连接，所述伺服电机（32）设置于移动桁架（31）端部并同轴固定连接控制件（33），所述控制件（33）与举升支架（41）连接，所述伺服电机（32）带动控制件（33）转动以控制举升支架（41）沿移动桁架（31）移动，所述举升托（42）与举升支架（41）滑动连接，所述举升电缸（43）与举升托（42）连接，所述举升电缸（43）用于控制所述举升托（42）移动并对移动桁架（31）举升，以使所述移动桁架（31）带动承托座（34）对底盘（1）举升。

3.根据权利要求2所述的一种全电动控制的GIS设备安装用升降式搬运平台，其特征在于：所述托盘装置（7）包括托盘桁架（71）和移动座（72），所述移动座（72）与托盘桁架（71）滑移连接并用于与底盘（1）的底部接触以支撑底盘（1），所述万向轮（9）设置于托盘桁架（71）的底部，所述夹紧装置（8）包括夹紧电缸（81）和夹持座（82），所述托盘桁架（71）上设置有定位座（73），所述夹紧电缸（81）固定于定位座（73）上并与移动座（72）连接，所述夹持座（82）设置于移动座（72）上，所述夹紧电缸（81）用于控制移动座（72）沿托盘桁架（71）上移动以带动夹持座（82）对底盘（1）沿托盘桁架（71）移动。

4.根据权利要求3所述的一种全电动控制的GIS设备安装用升降式搬运平台，其特征在于：所述底盘（1）上设置有视觉相机，所述规划策略内配置有坐标逻辑，所述视觉相机用于启动GIS设备（10）转运时对初始位置的周边扫描并形成位置图像，所述坐标逻辑用于构建区域坐标系，所述坐标逻辑的构建方式具体为：

基于视觉相机获得的位置图像识别底盘（1）附近的设备特征，从而获知底盘（1）附近的设备，根据设备特征匹配安装工程图中的设备标记，从而确定底盘（1）在室内图形中的位置形成初始标记，以初始标记的位置为原点，在室内图形中构建区域坐标系，区域坐标系的X轴为沿底盘（1）宽度方向，Y轴为沿底盘（1）长度方向，Z轴为沿底盘（1）的高度方向设置，并获取目标设备标记在区域坐标系中的坐标位置生成目标坐标。

5.根据权利要求4所述的一种全电动控制的GIS设备安装用升降式搬运平台，其特征在于：所述场景模块内还配置有转运优先级，所述转运优先级包括横向转运和纵向转运，所述纵向转运的优先级大于横向转运，所述纵向转运表征纵向总成（2）带动底盘（1）沿底盘（1）的长度方向移动，所述横向转运表征控制横向总成（6）带动底盘（1）沿底盘（1）的宽度方向移动，所述规划策略内还配置有用于生成转运子路径的路径逻辑，所述路径逻辑内配置有构建阈值，所述构建阈值表征障碍设备标记之间的用于供底盘（1）转运移动的间距值，所述路径逻辑生成转运子路径的具体方式为：

以设置视觉相机的一侧为起始端在区域坐标系中构建主线和支线，主线为沿Y轴方向的移动路线，支线为沿X轴方向的移动路线，并基于室内图形构建的主线和支线形成网格路径，基于转运优先级在网格路径中寻优并形成以初始标记为起点、目标设备标记为终点的转运子路径。

6.根据权利要求5所述的一种全电动控制的GIS设备安装用升降式搬运平台，其特征在于：所述场景模块内还配置有进近阈值，所述进近阈值表征底盘（1）靠近目标设备标记的距离值，所述规划策略内还配置有举升逻辑，所述举升逻辑生成举升子路径的具体方式为：

调取转运子路径，并以进近阈值在转运子路径上形成进近标记，以进近标记处为起点调取目标坐标，并提取目标坐标沿Z轴方向的坐标值，根据目标坐标中的Z轴坐标值形成举升子路径。

7.根据权利要求5所述的一种全电动控制的GIS设备安装用升降式搬运平台，其特征在于：所述转运控制表包括步骤栏、控制栏和距离栏，所述步骤栏用于记录沿转运子路径进行转运控制的分布步骤，所述控制栏用于记录沿转运子路径进行转运的控制标记，所述控制标记包括横向标记和纵向标记，所述距离栏用于记录对应分布步骤移动控制的距离，所述转运策略生成转运控制表的具体方式为：

调取转运子路径并提取转运子路径中的主线和支线，统计主线和支线出现的数量进行编号并记录于步骤栏中，识别主线所对应的步骤栏并在对应控制栏中形成纵向标记，识别支线对应的步骤栏并在对应控制栏中形成横向标记，获取主线或支线的起始位置和终点位置的坐标值，以形成沿主线或支线移动的距离值，将距离值记录至步骤栏对应的距离栏中。

8.根据权利要求7所述的一种全电动控制的GIS设备安装用升降式搬运平台，其特征在于：所述转运控制表还包括修正栏，所述转运策略还包括修正逻辑和避障域时，所述避障域时表征在沿转运子路径移动时遇到障碍物停止转运并等待的时间值，所述修正逻辑具体为：

沿转运子路径移动时视觉相机实时对移动方向进行障碍物检测，若检测到障碍物时生成暂停指令停止对底盘（1）的转运，并以避障域时进行等待；

若达到避障域时后仍然检测到障碍物时，控制视觉相机识别障碍物并基于障碍物生成修正路径，将修正路径记录至对应步骤栏所处列的修正栏中，并控制纵向总成（2）或横向总成（6）带动底盘（1）沿修正路径进行转运控制；

若避障域时内障碍物消失时，生成恢复信号，控制纵向总成（2）或横向总成（6）带动底盘（1）沿转运子路径继续进行转运控制。

9.根据权利要求1至8中任意一项所述的一种全电动控制的GIS设备安装用升降式搬运平台，其特征在于：所述GIS设备（10）上设置有对准标记，所述对准模块包括对准单元和识别相机，所述对准单元设置于目标设备标记对应的安装位置处，并用于发射红外激光以形成检测标记，所述对准单元处还设置有用于调整检测标记形状的振镜，所述识别相机设置于对准单元的一侧，所述识别相机内配置有对准策略，对准策略用于识别对准单元通过振镜形成的检测标记是否与对准标记对准，所述对准策略具体方式为：

纵向总成（2）沿举升控制表完成举升时生成对准信号，控制对准单元形成检测标记，识别相机对GIS设备（10）上的对准标记抓取并抓取检测标记的位置，对检测标记和对准标记位置比对并判断检测标记是否与对准标记偏斜，若检测到偏斜时生成纠偏信号，根据纠偏信号判断偏斜方向，并根据偏斜方向修正举升子路径和/或转运子路径，当检测标记与对准标记对准时生成进近信号并发送至纵向总成（2）。

10.根据权利要求9所述的一种全电动控制的GIS设备安装用升降式搬运平台，其特征在于：所述移动模块内还配置有进近速度，所述纵向总成（2）在接收到进近信号时，控制纵向总成（2）以进近速度沿转运子路径控制GIS设备（10）进近移动并与安装位置接触；

所述转运子系统还包括安装模块，所述安装模块包括触压传感器，所述安装模块内配置触压策略和触压阈值，触压阈值表征GIS设备（10）在与安装位置安装时的接触压力标准值，触压策略用于检测GIS设备（10）在沿转运子路径移动后与安装位置接触时的接触压力，并根据接触压力与触压阈值比对以修正转运子路径；

所述触压策略修正转运子路径的具体方式为：

检测到纵向总成（2）以进近速度控制GIS设备（10）移动时生成触检信号，此时启动触压传感器以检测在GIS设备（10）与安装位置对接时的接触压力，并根据接触压力与触压阈值的比对以修正转运子路径控制GIS设备（10）与安装位置接触对接。

11.根据权利要求10所述的一种全电动控制的GIS设备安装用升降式搬运平台，其特征在于：所述举升子系统还包括重心模块，所述重心模块内配置有监测策略，所述监测策略包括监测底盘（1）在沿转运路径转运移动以及举升时的重心位置，并在重心位置发生偏斜时进行修正控制。

12.根据权利要求9所述的一种全电动控制的GIS设备安装用升降式搬运平台，其特征在于：还包括遥控终端，所述遥控终端与控制系统通信连接，所述遥控终端用于控制横向总成（6）和纵向总成（2）对GIS设备（10）进行转运控制。