CN203232463U - 变电站巡检机器人系统 - Google Patents

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方赟
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张勇
陈越
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Abstract

本实用新型涉及一种工业用移动机器人,尤其涉及一种用于变电站巡检的机器人系统。本实用新型的一种变电站巡检机器人系统,包括移动小车,移动小车内设置有巡检电路,移动小车外设置有至少一个摄像头、至少一个磁传感器;所述移动小车由车体和车轮组成;所述巡检电路包括电源、工控机、数据采集模块、机器人状态监测模块、机器人遥控模块,所述摄像头和磁传感器的信号输出端接于数据采集模块的输入端,所述数据采集模块的输出端和机器人状态监测模块的输出端均接于所述工控机的输入端,所述机器人遥控模块的输入输出端接于所述工控机的输入输出端,所述电源为整个系统供电。本实用新型应用于变电站自动化无人巡检。

Description

变电站巡检机器人系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种工业用移动机器人,尤其涉及一种用于变电站巡检的机器人系统。
背景技术
[0002] 变电站是输电网的枢纽,变电站设备巡检工作在保证变电站正常生产、安全运行方面占有极其重要的地位。受巡检工作的复杂性和技术手段的限制,国内外变电站在进行设备巡检时普遍采用人工巡视、手工记录的作业模式。人工巡检模式存在劳动强度大、工作效率低、检测质量分散、管理成本高等明显不足;而且,人工检测的数据也无法准确、及时地接入管理信息系统,使信息化管理不能到达第一作业现场,影响了变电站的自动化和智能化水平,尤其对偏远地区的变电站,需要耗费大量的人力和时间,劳动强度大且效率低;其次,由于变电站多为高压、高辐射设备,人工巡检具有很大的危险性;同时,对于无人值守或少人值守的变电站,当变电站故障时的应急指挥调度难度也非常大。因此运用机器人在一定程度上代替人工对变电站实行自动巡检成为变电站巡检的发展趋势。而为了使机器人具有更多的功能,目前的机器人结构大都体积庞大且由于工作需要而所用的大量设备安装非常混乱,维护十分困难。
实用新型内容
[0003] 本实用新型所要解决的技术问题是,提供一种结构简单的变电站巡检机器人系统,以解决现有技术之不足。
[0004] 为了解决上述技术问题,本实用新型所采用的技术方案是,一种变电站巡检机器人系统,包括移动小车,移动小车内设置有巡检电路,移动小车外设置有至少一个摄像头、至少一个磁传感器;所述移动小车由车体和车轮组成;所述巡检电路包括电源、工控机、数据采集模块、机器人状态监测模块、机器人遥控模块,所述摄像头和磁传感器的信号输出端接于数据采集模块的输入端,所述数据采集模块的输出端和机器人状态监测模块的输出端均接于所述工控机的输入端,所述机器人遥控模块的输入输出端接于所述工控机的输入输出端,所述电源为整个系统供电。
[0005] 作为一个可行的方案,所述巡检电路还包括RFID读写器,RFID读写器通过RS232或者RS485与工控机建立通信连接。这样,RFID读写器和磁传感器可根据事先设置在变电站巡视路线上的RFID标签和磁条进行实时数据采集,保证行走路线。
[0006] 作为另一个可行的方案,移动小车外还设置有红外热像仪,红外热像仪的输出端接于数据采集模块的输入端,优选的,该红外热像仪可选择型号为M7500的红外热像仪。
[0007] 进一步的,所述摄像头是可见光或红外线摄像头。
[0008] 进一步的,所述机器人遥控模块可以是红外遥控模块、蓝牙遥控模块等无线遥控模块。
[0009] 进一步的,为了良好的散热,所述移动小车内还设有风扇。[0010] 进一步的,所述移动小车的车体采用钢结构的车体。
[0011] 另外,系统还包括通讯模块,该通讯模块与工控机建立通信连接,通过该通讯模块,工控机可将其采集到的数据及时发送到管理中心,以便监控人员实时查看。
[0012] 本实用新型采用上述结构,通过红外热像仪、可见光或红外线摄像头等设备,可以代替工作人员全天候对室内外高压变电设备进行巡检。另外,工控机上还安装有在线分析软件,通过该软件可以及时发现电力设备的内部热缺陷、外部机械或电气问题,如:发热、异物、损伤和漏油等。同时,本实用新型通过磁传感器实现磁轨迹导航,可按最优路径规划对室外高压设备进行自主或遥控巡视。
附图说明
[0013] 图1是本实用新型的实施例的移动小车示意图。
[0014] 图2是本实用新型的实施例的巡检电路框图。
具体实施方式
[0015] 变电站巡检机器人主要应用于室内外变电站的巡视检查工作,可发现变电设备的热缺陷、机械或电气问题,同时,变电站巡检机器人系统还可为巡检人员提供电力设备运行中的事故隐患和故障先兆的有关数据,发现安全隐患立即报警,确保电力系统的正常运营。据不完全统计,截至2003年末,全国110KV以下、35KV以上的终端变电站有18000余座,其中近一半未实现自动化,而且,35KV以下的各类配电站数量众多,其自动化率还较低。由此可见,变电站巡检机器人的市场空间巨大。因此本实用新型应运而生,改善了现有的的笨重的巡检机器人的现状,提供一种结构简单,功能全面的变电站巡检机器人。
[0016] 现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
[0017] 本实用新型的一种变电站巡检机器人系统,包括移动小车,移动小车内设置有巡检电路和风扇,移动小车外设置有至少一个摄像头、至少一个磁传感器。如图1所示,所述移动小车由车体和车轮组成,其车体采用钢结构的车体。
[0018] 如图2所示,所述巡检电路包括电源、工控机、数据采集模块、机器人状态监测模块、机器人遥控模块、RFID读写器、红外热像仪以及通讯模块,所述摄像头的信号输出端、磁传感器的信号输出端以及红外热像仪的信号输出端接于数据采集模块的输入端,所述数据采集模块的输出端和机器人状态监测模块的输出端均接于所述工控机的输入端,所述机器人遥控模块的输入输出端接于所述工控机的输入输出端,所述电源为整个系统供电。所述RFID读写器通过RS232或者RS485与工控机建立通信连接。所述通讯模块与工控机建立通信连接。
[0019] 上述系统中,RFID读写器和磁传感器可根据事先设置在变电站巡视路线上的RFID标签和磁条进行实时数据采集,保证行走路线。所述摄像头是可见光或红外线摄像头。所述红外热像仪可选择型号为M7500的红外热像仪。所述机器人遥控模块可以是红外遥控模块、蓝牙遥控模块等无线遥控模块。通讯模块可以是WIFI/Zigbee等无线通讯设备,也可以是有线的通讯设备。
[0020] 本实用新型的变电站巡检机器人系统携带了红外热像仪、可见光或红外线摄像头以及磁传感器,采用磁轨迹导航,可按最优路径规划对室外高压设备进行自主或遥控巡视。通过机器视觉、红外测温等方法,变电站巡检机器人系统能采集到设备的红外热图、图像和音频等信息,并自动识别设备的热缺陷、外观异常、开关或刀闸的位置、仪表读数、油位计位置等,生成统一规范的告警事项和巡检报告,向运行人员发出告警信息,并为设备状态检修提供基础数据。在无人值守、少人值守变电站或智能变电站,尤其在高原、低氧、高寒等地理条件或恶劣天气条件下,巡检机器人可代替或辅助人工完成变电站设备的巡检作业。
[0021] 尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型,但所属领域的技术人员应该明白,在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内,在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化,均为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种变电站巡检机器人系统,其特征在于:包括移动小车,移动小车内设置有巡检电路,移动小车外设置有至少一个摄像头、至少一个磁传感器; 所述移动小车由车体和车轮组成; 所述巡检电路包括电源、工控机、数据采集模块、机器人状态监测模块、机器人遥控模块,所述摄像头和磁传感器的信号输出端接于数据采集模块的输入端,所述数据采集模块的输出端和机器人状态监测模块的输出端均接于所述工控机的输入端,所述机器人遥控模块的输入输出端接于所述工控机的输入输出端,所述电源为整个系统供电。
2.根据权利要求1所述的一种变电站巡检机器人系统,其特征在于:所述巡检电路还包括RFID读写器,RFID读写器通过RS232或者RS485与工控机建立通信连接。
3.根据权利要求1所述的一种变电站巡检机器人系统,其特征在于:所述移动小车外还设置有红外热像仪,红外热像仪的输出端接于数据采集模块的输入端。
4.根据权利要求1所述的一种变电站巡检机器人系统,其特征在于:所述摄像头是可见光或红外线摄像头。
5.根据权利要求1所述的一种变电站巡检机器人系统,其特征在于:所述机器人遥控模块可以是红外遥控模块、蓝牙遥控模块等无线遥控模块。
6.根据权利要求1所述的一种变电站巡检机器人系统,其特征在于:所述移动小车内还设有风扇。
7.根据权利要求1所述的一种变电站巡检机器人系统,其特征在于:所述移动小车的车体采用钢结构的车体。
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