CN203950202U - 变电站巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于工业用机器人技术领域，特别涉及一种变电站巡检机器人。变电站巡检机器人包括运载小车、电机驱动模块、计算机、电站设备检测单元、人机交互模块、电源模块、导航信息传递单元和云台，电站设备检测单元包括电器设备、设备连接点和电力线路的温度检测器，电器设备、仪器仪表的图像采集器和电气设备噪声的声音采集器，温度检测器、图像采集器和声音采集器与计算机相连接。本实用新型的有益效果是：能够自主完成对于各类电气设备和线路的巡检工作；机械结构紧凑合理，通用性好，可广泛用于发电厂和变电站设备的自动巡检。

Description

变电站巡检机器人

技术领域

本实用新型属于工业用机器人技术领域，特别涉及一种变电站巡检机器人。

背景技术

目前，变电站电力设备的运行状态好坏直接决定电网安全运行情况，设备出现不正常工作状态若不及时处理很可能发展成故障，造成设备损坏或人身事故。继电保护和自动装置虽然能起到即时保护作用，但在预测性方面与现实际需要还有差距，为进一步提高关键设备的可靠性，在线监测和带电测试技术是行业发展的必然方向。

电力系统中的故障高压设备，在运行过程中总会因各种原因产生一些热故障点，即设备故障前的热征兆。红外检测技术能够于远距离、非接触、实时、快速、不停电、不取样的获取设备运行状态信息，应作为设备诊断分析的常规方法。

但使用传统手持式红外测温仪劳动强度大、工作效率低，无人值守变电站需运行人员驱车到现场进行定期检测，110kV变电站每半月检测一次，一旦在区间内发生故障，运行人员无法得知，若在人员检测过程中发生故障，如瓷瓶炸裂，设备安全运行和人身安全将受到威胁。若采用视频红外监控系统，由于受到定点监控，存在很大的监控盲区，很难真正满足视频监控全方位覆盖的要求。同时由于系统复杂、需要的红外摄像头数量多、成本也较大，安装布线工作量大，因此故障率较高，加之摄像头安装于构架上，维修、清灰作业安全距离不够，存在安全隐患，停电维护困难。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种可以在室外工作，替代电站场所值班人员，能够完成电站设备巡检工作的变电站巡检机器人。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：变电站巡检机器人包括运载小车、电机驱动模块、计算机、电站设备检测单元、人机交互模块、电源模块、导航信息传递单元和云台；计算机包括CPU、存储器、网卡、串口和USB等，电站设备检测单元包括电器设备、设备连接点和电力线路的温度检测器，电器设备、仪器仪表的图像采集器和电气设备噪声的声音采集器，温度检测器、图像采集器和声音采集器与计算机相连接，计算机经由总线访问视频采集卡的先进先出（FIFO）RAM读取一帧已经完成的图像数据；人机交互模块由键盘、液晶屏和触摸屏模块组成，通过人机交互模块可以与计算机交互的设置参数；电机驱动模块由专用电机驱动芯片L298N和光偶构成。电机驱动模块与计算机电性相连，电机驱动模块接收计算机的指令，电源模块的蓄电池向小车、计算机、液晶屏、可见光摄像机、红外热像仪等设备供电。导航信息传递单元包括全球定位系统和巡线传感器，导航信息传递单元安装于运载小车的前部，全球定位系统和巡线传感器通过串口与计算机相连，全球定位系统包括GPS接收机、串口网关、宽带无线网桥和交换机，宽带无线网桥采用TCP/IP协议，以2.4-2.5吉赫的频率传输系统数据，避免了变电站的强电磁干扰对信息传输的干扰，全球定位系统通过无线将变电站巡检机器人巡检得到的信息通过计算机处理后发回指挥中心，并接受变电站巡检机器人指挥中心的指令。

运载小车包括车架、车轮、载物平台、云台和外壳，载物平台上设置框架，巡线传感器安装于载物平台上，外壳相应载物平台安装巡线传感器的位置处设置开口朝下的用于安装导航信息传递单元的容纳室，电机驱动模块、计算机、人机交互模块和电源模块安装于载物平台上，巡线传感器收容于容纳室中。

温度检测器、图像采集器和声音采集器通过云台安装在运载平台上，云台通过解码器和分配器与计算机相连接，计算机程序指挥云台的驱动电机，精确控制云台水平旋转和俯仰。

图像采集器由CCD摄像头和视频采集卡VC302构成，视频采集卡将摄像头的模拟信号转换成数字信号，计算机经由总线访问视频采集卡的先进先出（FIFO）RAM读取一帧已经完成的图像数据。

本实用新型的有益效果在于：能够自主完成对于各类电气设备和线路的巡检工作；机械结构紧凑合理，通用性好，可广泛用于发电厂和变电站设备的自动巡检。

附图说明

图1是本实用新型变电站巡检机器人结构框架图。

图2是本实用新型变电站巡检机器人立体结构示意图。

图3是本实用新型变电站巡检机器人去掉外壳的结构示意立体图。

图中：计算机1、运载小车2、电机驱动模块3、电站设备检测单元4、人机交互模块5、电源模块6、导航信息传递单元7、云台8、车架21、车轮22、载物平台23、云台24、外壳25、框架26、容纳室27。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明，结合图1至图3，变电站巡检机器人包括计算机1、运载小车2、电机驱动模块3、电站设备检测单元4、人机交互模块5、电源模块6、导航信息传递单元7和云台8；计算机1包括CPU、存储器、网卡、串口和USB等，电站设备检测单元4包括电器设备、设备连接点和电力线路的温度检测器，电器设备、仪器仪表的图像采集器和电气设备噪声的声音采集器，温度检测器、图像采集器和声音采集器与计算机1相连接，计算机1经由总线访问视频采集卡的先进先出（FIFO）RAM读取一帧已经完成的图像数据；人机交互模块5由键盘、液晶屏和触摸屏模块组成，通过人机交互模块5可以与计算机1交互的设置参数；电机驱动模块3由电机驱动芯片L298N和光偶构成。电机驱动模块3与计算机1电性号相连，电机驱动模块3接收计算机1的指令，电源模块6的蓄电池向运载小车2、计算机1、电站设备检测单元4等设备供电。导航信息传递单元7包括全球定位系统71和巡线传感器72，导航信息传递单元安装于运载小车的前部，全球定位系统和巡线传感器通过串口与计算机1相连，全球定位系统包括GPS接收机、串口网关、宽带无线网桥和交换机，宽带无线网桥采用TCP/IP协议，以2.4-2.5吉赫的频率传输系统数据，避免了变电站的强电磁干扰对信息传输的干扰，全球定位系统通过无线将变电站巡检机器人巡检得到的信息通过计算机1处理后发回指挥中心，并接受变电站巡检机器人指挥中心的指令。

运载小车2包括车架21、车轮22、载物平台23、云台24和外壳25，载物平台23上设置框架26，巡线传感器72安装于载物平台23上，外壳25相应载物平台安装巡线传感器72的位置处设置开口朝下的用于安装导航信息传递单元的容纳室27，电机驱动模块3、计算机1、人机交互模块5和电源模块6安装于载物平台23上，巡线传感器收容于容纳室27中。

温度检测器、图像采集器和声音采集器通过云台24安装在框架26上，云台24通过解码器和分配器与计算机1相连接，计算机程序指挥云台24的驱动电机，精确控制云台24水平旋转和俯仰。

图像采集器由CCD摄像头和视频采集卡VC302构成，视频采集卡将摄像头的模拟信号转换成数字信号，计算机经由总线访问视频采集卡的先进先出（FIFO）RAM读取一帧已经完成的图像数据。

Claims (4)

1.一种变电站巡检机器人，其特征在于：变电站巡检机器人包括运载小车、电机驱动模块、计算机、电站设备检测单元、人机交互模块、电源模块、导航信息传递单元和云台；计算机包括CPU、存储器、网卡、串口和USB等，电站设备检测单元包括电器设备、设备连接点和电力线路的温度检测器，电器设备、仪器仪表的图像采集器和电气设备噪声的声音采集器，温度检测器、图像采集器和声音采集器与计算机相连接，计算机经由总线访问视频采集卡的先进先出（FIFO）RAM读取一帧已经完成的图像数据；人机交互模块由键盘、液晶屏和触摸屏模块组成，通过人机交互模块可以与计算机交互的设置参数；电机驱动模块由专用电机驱动芯片L298N和光偶构成;

电机驱动模块与计算机电性相连，电机驱动模块接收计算机的指令，电源模块的蓄电池向小车、计算机、液晶屏、可见光摄像机、红外热像仪等设备供电;

导航信息传递单元包括全球定位系统和巡线传感器，导航信息传递单元安装于运载小车的前部，全球定位系统和巡线传感器通过串口与计算机相连，全球定位系统包括GPS接收机、串口网关、宽带无线网桥和交换机，宽带无线网桥采用TCP/IP协议，以2.4-2.5吉赫的频率传输系统数据，避免了变电站的强电磁干扰对信息传输的干扰，全球定位系统通过无线将变电站巡检机器人巡检得到的信息通过计算机处理后发回指挥中心，并接受变电站巡检机器人指挥中心的指令。

2.根据权利要求1所述的变电站巡检机器人，其特征是：运载小车包括车架、车轮、载物平台、云台和外壳，载物平台上设置框架，巡线传感器安装于载物平台上，外壳相应载物平台安装巡线传感器的位置处设置开口朝下的用于安装导航信息传递单元的容纳室，电机驱动模块、计算机、人机交互模块和电源模块安装于载物平台上，巡线传感器收容于容纳室中。

3.根据权利要求1所述的变电站巡检机器人，其特征是：温度检测器、图像采集器和声音采集器通过云台安装在运载平台上，云台通过解码器和分配器与计算机相连接，计算机程序指挥云台的驱动电机，精确控制云台水平旋转和俯仰。

4.根据权利要求1所述的变电站巡检机器人，其特征是：图像采集器由CCD摄像头和视频采集卡VC302构成，视频采集卡将摄像头的模拟信号转换成数字信号，计算机经由总线访问视频采集卡的先进先出（FIFO）RAM读取一帧已经完成的图像数据。