CN203859585U - 智能变电站一次设备运行状态自动巡检机器人 - Google Patents

智能变电站一次设备运行状态自动巡检机器人 Download PDF

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黄新波
刘斌
陶晨
吉树亮
张周雄
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Xi'an Jin Power Electrical Co., Ltd.
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Xian Polytechnic University
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Abstract

本实用新型公开的智能变电站一次设备运行状态自动巡检机器人,包括:包括有控制主机,控制主机分别与行走装置、超声波传感器、摄像装置、Zigbee模块、射频识别模块RFID、GSM模块及Wifi通信模块。本实用新型的智能变电站一次设备运行状态自动巡检机器人结合了可见光、红外和电力设备在线监测的优势,可全天候执行检测任务,及时发现设备故障及故障隐患,为变电站设备的安全稳定运行提供有力保障。

Description

智能变电站一次设备运行状态自动巡检机器人
技术领域
[0001] 本实用新型属于变电站检测设备技术领域,涉及一种变电站巡检机器人,具体涉及一种智能变电站一次设备运行状态自动巡检机器人。
背景技术
[0002] 随着国家智能电网建设的推进,电力系统自动化程度不断提高,变电站正朝着智能化方向不断迈进。变电站作为电网的重要节点,保证变电站的安全稳定运行对整个电网的稳定具有重要意义。为了对变电站内的变压器、断路器、母线和避雷器等设备的运行状态进行监控,往往需要定期对其进行巡视和检查。
[0003]目前,电力系统变电站中运行设备绝大多数仍是传统设备,普遍采用人工巡检方式。虽然有些无人值守或少人值守变电站采用了机器人对室外高压设备进行巡检,可对电力设备的热缺陷、异物悬挂等进行报警,但其存在很多不完善之处,主要表现在以下几方面:
[0004] I)机器人在巡检时,只能通过视频图像的方式将现场设备情况传回控制中心,由控制人员对其进行判断,或有的机器人具有简单的过热报警的功能,但其功能简单,无法对具体情况进行确认,可靠性不高;
[0005] 2)传统机器人的人机交互功能实时性较差,巡检速度慢;
[0006] 3)目前应用的机器人普遍通过磁感应原理进行巡线,投入成本高、施工不便;
[0007] 4)目前采用的机器人普遍自成系统,无法集成到智能变电站信息一体化平台中。
实用新型内容
[0008] 本实用新型的目的在于提供一种智能变电站一次设备运行状态自动巡检机器人,结合了可见光、红外和电力设备在线监测的优势,能全天候执行检测任务,及时发现设备故障及故障隐患。
[0009] 本实用新型采用技术方案是,智能变电站一次设备运行状态自动巡检机器人,包括有控制主机,控制主机分别通过导线与行走装置、超声波传感器、摄像装置、Zigbee模块、射频识别模块RFID、GSM模块及Wifi通信模块连接。
[0010] 本实用新型的特点还在于:
[0011] 摄像装置由高清摄像头和红外摄像头组成,高清摄像头和红外摄像头分别通过导线与控制主机连接。
[0012] 控制主机内的主控芯片为STM32F407ZET6芯片。
[0013] 高清摄像头采用同轴数字高清摄像头。
[0014] 红外摄像头采用FLIR E6红外热像仪。
[0015] 行走装置采用四轮小车。
[0016] 超声波传感器的型号为NU23C16T/R-1传感器。
[0017] Zigbee 模块采用 KB3O72Zigbee DTU 模块。
[0018] 射频识别模块RFID采用MlOlX Mifarefe非接触IC卡射频读写模块。
[0019] GSM模块的型号为MG323 ;ffifi通信模块采用KB3070Wifi DTU模块。
[0020] 本实用新型与现有技术相比,其有益效果在于:
[0021] I)本实用新型的自动巡检机器人采用高清摄像头和超声波传感器进行定位和路线寻迹,避免了铺设磁感应装置所带来的施工不便和轨迹固定的缺陷;
[0022] 2)本实用新型的自动巡检机器人,通过与现场设备在线监测装置进行通信,获取设备当前运行状态信息,并结合高清图像和红外图像,对设备运行状态进行更为准确的检查和判断;
[0023] 3)本实用新型的自动巡检机器人能通过Wifi通信模块实现与站控层设备的信息交互,便于系统集成和信息共享;通过GSM模块能实现设备运行状态的及时告警,避免发生影响系统运行的故障。
附图说明
[0024] 图1为本实用新型智能变电站一次设备运行状态自动巡检机器人的结构示意图。
[0025] 图中,1.控制主机,2.行走装置,3.超声波传感器,4.高清摄像头,5.红外摄像头,
6.Zigbee模块,7.射频识别模块RFID,8.GSM模块,9.Wifi通信模块。
具体实施方式
[0026] 本实用新型智能变电站一次设备运行状态自动巡检机器人,其结构如图1所示,包括有控制主机1,控制主机I分别通过导线与行走装置2、超声波传感器3、摄像装置、Zigbee模块6、射频识别模块RFID7、GSM模块8及Wifi通信模块9连接。
[0027] 摄像装置由高清摄像头4和红外摄像头5组成,高清摄像头4和红外摄像头5分别与控制主机I连接;高清摄像头4和红外摄像头5可捕捉设备运行状态,进行初步的判断和故障预警。
[0028] 控制主机I以STM32F407ZET6为主控芯片,并嵌入实时操作系统uc/0S_ II。
[0029] 行走装置2采用四轮小车驱动,前面两轮可以控制方向,具有转换方向、速度设置控制功能,驱动能力强。
[0030] 超声波传感器3采用金瓷科技NU23C16T/R-1型号传感器,可测量0.2m〜15m范围。
[0031 ] 高清摄像头4采用同轴数字高清摄像头,具有1280*960像素,485控制信号同轴传输。
[0032] 红外摄像头5选用FLIR E6红外热像仪,具有160*120红外图像像素,热灵敏度达
0.06。。。
[0033] Zigbee模块6采用金博通科技有限公司的KB3072Zigbee DTU模块,接口简单。
[0034] 射频识别模块RFID7采用MlOlX Mifarefe非接触IC卡射频读写模块,具有IIC/UART通信接口。
[0035] GSM模块8采用华为MG323,性能稳定,可以给值班人员发送告警短信。
[0036] Wifi通信模块9采用金博通科技有限公司的KB3070Wifi DTU模块,接口简单,性能稳定。
[0037] 本实用新型智能变电站一次设备运行状态自动巡检机器人中各部件之间的作用如下:
[0038] 控制主机I通过超声波传感器3和高清摄像头4获取自动巡检机器人位置和现场路面信息;控制主机I再根据其位置和设定的巡检路线,通过行走装置2进行移动(超声波传感器3和高清摄像头4采用图像处理和超声波相结合的方式进行机器人位置确定和路线寻迹,控制主机I通过行走装置控制机器人移动)。
[0039] 控制主机I通过射频识别模块RFID7和Zigbee模块6与现场安装的设备在线监测装置之间进行通信,获取设备当前运行状态信息,并结合高清摄像头4和红外摄像头5获取的图像信息,对设备运行状态进行综合判断,从而避免了单纯依靠在线监测数据或现场监测图像进行状态判断带来的弊端。
[0040] 控制主机I通过Wifi通信模块9与站控层设备连接,控制主机I通过Wifi通信模块9与站控层设备进行实时通信,将获取的现场设备状态信息上传,同时能够接收和处理站控层设备下发的控制指令,执行相应的巡检任务,进而实现与信息一体化平台的信息互动。
[0041] 控制主机I在设备发生可能影响系统安全运行的情况时,控制主机I通过GSM模块8向检修人员发送报警短信,以便设备得到及时维修,避免事故的发生。
[0042] 本实用新型的智能变电站一次设备运行状态自动巡检机器人结合了可见光、红外和电力设备在线监测的优势,可全天候执行检测任务,及时发现设备故障及故障隐患,为变电站设备的安全稳定运行提供有力保障。

Claims (10)

1.智能变电站一次设备运行状态自动巡检机器人,其特征在于,包括有控制主机(1),所述控制主机(I)分别通过导线与行走装置(2)、超声波传感器(3)、摄像装置、Zigbee模块(6)、射频识别模块RFID (7)、GSM模块(8)及Wifi通信模块(9)连接。
2.根据权利要求1所述的智能变电站一次设备运行状态自动巡检机器人,其特征在于,所述摄像装置由高清摄像头(4)和红外摄像头(5)组成,所述高清摄像头(4)和红外摄像头(5)分别通过导线与所述控制主机(I)连接。
3.根据权利要求1或2所述的智能变电站一次设备运行状态自动巡检机器人,其特征在于,所述控制主机(I)内的主控芯片为STM32F407ZET6芯片。
4.根据权利要求2所述的智能变电站一次设备运行状态自动巡检机器人,其特征在于,所述高清摄像头(4)采用同轴数字高清摄像头。
5.根据权利要求2所述的智能变电站一次设备运行状态自动巡检机器人,其特征在于,所述红外摄像头(5)采用FLIR E6红外热像仪。
6.根据权利要求1所述的智能变电站一次设备运行状态自动巡检机器人,其特征在于,所述行走装置(2)采用四轮小车。
7.根据权利要求1所述的智能变电站一次设备运行状态自动巡检机器人,其特征在于,所述超声波传感器(3)的型号为NU23C16T/R-1传感器。
8.根据权利要求1所述的智能变电站一次设备运行状态自动巡检机器人,其特征在于,所述Zigbee模块(6)采用KB3072Zigbee DTU模块。
9.根据权利要求1所述的智能变电站一次设备运行状态自动巡检机器人,其特征在于,所述射频识别模块RFID (7)采用MlOlX Mifarefe非接触IC卡射频读写模块。
10.根据权利要求1所述的智能变电站一次设备运行状态自动巡检机器人,其特征在于,所述GSM模块⑶的型号为MG323; 所述Wifi通信模块(9)采用KB3070Wifi DTU模块。
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Inventor after: Liu Bin

Inventor after: Tao Chen

Inventor after: Ji Shuliang

Inventor after: Zhang Zhouxiong

Inventor after: Wang Xiaojing

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Address before: 710048 Shaanxi province Xi'an Beilin District Jinhua Road No. 19

Patentee before: Xi'an Engineering Univ.

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