CN204883369U - 无人值守变电站保护装置操作机器人 - Google Patents
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Abstract
无人值守变电站保护装置操作机器人，包括机器人车载体，车载体上设有柔性机械手臂模块,其特征在于，柔性机械手臂模块包括多维度柔性机械手臂、开锁器、高清摄像头、射灯、开关屏柜挂钩和压板投退夹；多维度柔性机械手臂包括固定基座和柔性关节，固定基座与车载体横向设置的滑轨滑动连接，柔性关节包括360°旋转连接的第一关节和第二关节，第一关节下端与基座360°旋转连接，第二关节的上端360°旋转连接一功能部，开锁器、高清摄像头、射灯、开关屏柜挂钩以及压板投退夹固设在功能部上。本实用新型可以对变电站的设备运行进行远程控制和管理，能对保护室内保护装置进行投退控制字、更改定值、投退压板、切换定值区、更改开关检修态等操作。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力技术领域，具体地说是一种无人值守变电站保护装置操作机器人。
背景技术
无人值班变电站借助微机远动等自动化技术，值班人员在远方获取相关信息，并对变电站的设备运行进行控制和管理，并采用智能机器人巡视设备。现有移动机器人设备巡检系统携带可见光摄像机、红外热像仪、拾音器等传感器，基于磁轨迹实现最优路径规划和双向行走，以自主或遥控方式对站内一次设备进行巡检，及时发现设备热缺陷和外观异常；通过图像处理和模式识别，判别出开关和刀闸的分合状态，并在遥控或顺序控制操作时，与智能变电站顺控系统配合，代替人工实现被控设备位置的自动校核。但并不能够对保护室内保护装置进行操作，如投退控制字、更改定值、投退压板、切换定值区、更改开关检修态等。
而变电站运行操作时需要运维人员去保护室现场对保护装置进行操作，投退控制字、更改定值、投退压板、切换定值区、更改开关检修态，操作可能存在走错间隔，误碰运行设备、误整定、误操作等风险存在，不能适应无人值守变电站要求。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供无人值守变电站保护装置操作机器人。
本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：
无人值守变电站保护装置操作机器人，包括机器人车载体，所述的车载体上设有柔性机械手臂模块,其结构特点在于，所述柔性机械手臂模块包括多维度柔性机械手臂、开锁器、高清摄像头、射灯、开关屏柜挂钩和压板投退夹；所述多维度柔性机械手臂包括固定基座和柔性关节，所述固定基座与车载体横向设置的滑轨滑动连接，所述柔性关节包括360°旋转连接的第一关节和第二关节，所述第一关节下端与基座360°旋转连接，所述第二关节的上端360°旋转连接一功能部，所述开锁器、高清摄像头、射灯、开关屏柜挂钩以及压板投退夹固设在功能部上。
本实用新型结构特点还在于：
所述机器人车载体上还设有多功能组合摄像模块，所述多功能组合摄像模块包括红外热成像装置和高清视屏装置。
所述机器人车载体上还设有多传感导航定位模块，所述多传感导航定位模块包括RFID阅读器、GPS单元、磁导航单元、激光测距单元、超声波障碍单元，所述GPS单元接受GPS定位信息，通过RFID阅读器读取RFID导航信息，通过磁导航单元读取磁导航标识，通过激光测距单元读取目标或障碍物距离信息。
所述机器人车载体上还设有动力模块和车载无线数据传输模块，所述动力模块用于机器人的行走及转向，所述车载无线数据传输模块用于将机器人车载体上的各模块采集的数据通过基站传送至后台服务器。
与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：
本实用新型采用智能机器人可以对变电站的设备运行进行远程控制和管理，具体功能表现为：
1、查看保护装置屏幕信息及装置告警信息；
2、复归保护装置上信号；
3、测试高频通道是否满足要求；
4、更改保护装置定值(投退控制字、修改定值、切区、投退压板、切换开关状态)；
5、对保护屏柜内端子排进行红外扫描，查找是否有电缆头松动或压接不牢固；
6、能够对保护装置检修前进行勘察，将端子排电缆编号图像进行上传方便检修文本编写。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
图2是本实用新型系统原理图。
图中标号：1机器人车载体、11滑轨、2多维度柔性机械手臂、21固定基座、22第一关节、23第二关节、24功能部、3开锁器、4高清摄像头、5射灯、6开关屏柜挂钩、7多功能组合摄像模块、8压板投退夹。
具体实施方式
以下结合附图通过具体实施例对本实用新型技术方案做进一步解释说明。
参见附图，无人值守变电站保护装置操作机器人，包括机器人车载体1，车载体上设有柔性机械手臂模块,该模块包括多维度柔性机械手臂2、开锁器3、高清摄像头4、射灯5、开关屏柜挂钩6和压板投退夹8；其中多维度柔性机械手臂包括固定基座21和柔性关节，固定基座21与车载体横向设置的滑轨11滑动连接，柔性关节包括360°旋转连接的第一关节22和第二关节23，第一关节下端与基座360°旋转连接，第二关节的上端360°旋转连接一功能部24，开锁器3、高清摄像头4、射灯5和开关屏柜挂钩6固设在功能部24上。
该机器人车载体上还设有多功能组合摄像模块、动力模块、多传感导航定位模块和数据、显示及控制模块。
其中，多功能组合摄像模块7包括红外热成像装置和高清视屏装置，该模块通过360°旋转机构、可升降式基座固定在车载体上。
动力模块包括底盘，驱动轮，从动轮，驱动机构，转向机构，电池组，用于机器人的行走及转向。
多传感导航定位模块，包括RFID阅读器、GPS单元、磁导航单元、激光测距单元、超声波障碍单元，GPS单元接受GPS定位信息，通过RFID阅读器读取RFID导航信息，通过磁导航单元读取磁导航标识，通过激光测距单元读取目标或障碍物距离信息。
车载无线数据传输模块将机器人车载体上的各模块采集的数据通过基站传送至后台服务器；后台服务器包括显示装置和远程操作单元。
上述各模块通过机器人控制模块进行智能控制。
本实用新型机器人具有自动控制和手动控制两种模式。
自动控制模式下，先设定巡视路线、并固化在后台服务器中，每次巡视时按照服务器设定好的路线给机器人发命令，调整多功能组合摄像模块对准相应位置，确定巡视相应保护屏柜，采集到的图像与历史图像相对比，经过图像处理系统处理后确定是否有告警信号、故障信号等其他异常信息；巡视结束后将异常信息保送到显示装置上，并发出提示信息。
手动控制模式下，通过远程操作单元操作，向机器人发出指令，完成相应动作。
本实用新型工作原理如下：
在变电站保护室内巡视勘察机器人行走的路线上铺设磁条及相应RFID定位点，并在各个保护屏柜前后的屏眉上贴上保护屏名称。
通过多传感导航定位模块控制机器人行走到所需要查看或勘察的保护屏柜前面处，调整与控制多功能组合摄像模块模块，将其对准保护屏的屏眉，读取屏眉上的保护装置名称再次确认是否在正确间隔。
通过机械手臂携带高清摄像头及多功能组合摄像模块配合操作柔性机械手臂移动到保护柜的机械锁位置，开锁器将保护屏柜门打开；调节柔性机械手臂上开关屏柜挂钩及手臂方向，使得挂钩钩住保护屏柜门，在柔性机械手臂运动下带动保护屏柜门打开；在多功能组合摄像模块图像指导配合下调节柔性机械手臂上压板投退夹位置和方向移动到所要操作的压板前，完成压板的投退动作，压板操作完后再次通过图像进行核对确保压板操作正确；在多功能组合摄像模块图像指导配合下调节柔性机械手臂上压板投退夹位置和方向移动到所要操作的开关状态切换把手处，根据需要切换开关状态。
通过多功能组合摄像模块定位，操作柔性机械手臂，调整开锁器方向将开锁器头部当作按键顶针使用模拟手指按动保护装置上按钮并调节多功能组合摄像模块高度和方向对准保护装置屏幕，完成查看保护装置报文、复归保护装置信号、测试高频通道、切换保护装置定值区等功能。
按照上述控制方法控制机器人移动到保护屏柜背面并打开保护屏柜后门，调整多功能组合摄像模块角度和高度对准保护屏柜端子排，通过红外热成像和图像处理技术查看端子排上是否有电缆端子松动(如果电缆端子松动，就会接触不良而发热，通过红外线热成像就发现个区域发热比其他区域大)，控制机械手臂移动到电缆端子松动区域，通过柔性机械手臂上高清摄像头确定具体电缆编号以便后期处理；控制柔性机械手臂移动带动高清摄像头对准所需要查看的端子排位置，配合射灯完成继电保护工作(保护年检、保护装置消缺、保护装置更换等)检修前电缆编号现场勘察。
将保护装置屏柜前后图像实时传到工区，相应继电保护工作人员上实际端子电缆编号与图纸相核对，正确编写继电保护工作安全措施票、工作票、作业指导书等作业前文本。
通过显示装置和远程操作单元完成控制机器人动作达到操作目的，只要接入保护装置机器人后台服务器就可以控制机器人完成相关操作，无需运维人员到现场进行操作。
上述查看或勘察完成后操作柔性机械手臂将保护屏柜门关闭并重新锁上。
Claims (4)
1.无人值守变电站保护装置操作机器人，包括机器人车载体，所述的车载体上设有柔性机械手臂模块,其特征在于，所述柔性机械手臂模块包括多维度柔性机械手臂、开锁器、高清摄像头、射灯、开关屏柜挂钩和压板投退夹；所述多维度柔性机械手臂包括固定基座和柔性关节，所述固定基座与车载体横向设置的滑轨滑动连接，所述柔性关节包括360°旋转连接的第一关节和第二关节，所述第一关节下端与基座360°旋转连接，所述第二关节的上端360°旋转连接一功能部，所述开锁器、高清摄像头、射灯、开关屏柜挂钩以及压板投退夹固设在功能部上。
2.根据权利要求1所述的无人值守变电站保护装置操作机器人，其特征在于，所述机器人车载体上还设有多功能组合摄像模块，所述多功能组合摄像模块包括红外热成像装置和高清视屏装置。
3.根据权利要求1所述的无人值守变电站保护装置操作机器人，其特征在于，所述机器人车载体上还设有多传感导航定位模块，所述多传感导航定位模块包括RFID阅读器、GPS单元、磁导航单元、激光测距单元、超声波障碍单元，所述GPS单元接受GPS定位信息，通过RFID阅读器读取RFID导航信息，通过磁导航单元读取磁导航标识，通过激光测距单元读取目标或障碍物距离信息。
4.根据权利要求1所述的无人值守变电站保护装置操作机器人，其特征在于，所述机器人车载体上还设有动力模块和车载无线数据传输模块，所述动力模块用于机器人的行走及转向，所述车载无线数据传输模块用于将机器人车载体上的各模块采集的数据通过基站传送至后台服务器。
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Address after: No. 397, Tongcheng South Road, Baohe District, Hefei City, Anhui Province 230061 Patentee after: Super high voltage branch of State Grid Anhui Electric Power Co.,Ltd. Patentee after: STATE GRID CORPORATION OF CHINA Address before: No. 397, Tongcheng South Road, Baohe District, Hefei City, Anhui Province 230061 Patentee before: STATE GRID ANHUI POWER SUPPLY COMPANY OVERHAUL BRANCH Patentee before: STATE GRID CORPORATION OF CHINA |