CN207123750U - 变电站室内多功能无轨模块化巡操系统 - Google Patents
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Abstract
变电站室内多功能无轨模块化巡操系统，包括至少一个巡操车，所述巡操车包括独立底盘，独立底盘上安装快速对接插拔端子，独立底盘底部安装有行走轮。所述巡操车上设置有PLC控制器、电机驱动模块、电源模块、开关柜远程遥控操作模块、开关柜监控系统、引导信号模块。所述PLC控制器通过电机驱动模块连接行走轮。所述PLC控制器通过无线通讯系统连接上位机，所述开关柜远程遥控操作模块、开关柜监控系统、引导信号模块通过无线通讯系统连接上位机。本实用新型可以集成各种巡视、巡检、巡操模块，代替人工进行变电站室内的巡视和操作，而且扩展了变电站智能机器人的模块化功能；彻底规避变电站运维人员在开关柜操作过程中的人身安全风险。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种变电站的巡检装置，具体是一种变电站室内多功能无轨模块化巡操系统。
背景技术
为了适应我国国民经济发展的需要，根据国网及南网的规划，我国智能变电站将迎来爆发式增长，仅在“十二五”期间，国网就新建了110kV及以上智能变电站5100座，智能变电站改造1000座，合计6100座；截至到2015年，新建智能变电站达到5182座，其中110kV智能变电站3710座，公司经营区域110kV及以上电压等级智能变电站占总座数的30%。如湖北的某地市供电公司，公司变电设备开关柜共3427台，其中KYN型开关柜894台。随着智能变电站建设投产的不断加快，变电站设备巡检是有效保证变电站设备安全运行、提高供电可靠性的一项基础工作。而市场上对应的智能化产品还存在以下三个问题：（1）：目前已有的智能巡检机器人主要是对应变电站室外环境，而针对室内10KV开关柜的巡检还未见报道。（2）：针对变电站的巡检机器人主要是采用有轨形式，需要沿途铺设轨道和标点，成本很高。（3）：现有的变电站巡检机器人主要是一体式机器人，主要针对某一类巡视功能，扩展性不高，不利于后期增加模块功能。
发明内容
为克服现有技术中的开关柜巡操机器人扩展性的不足，本实用新型提供一种变电站室内多功能无轨模块化巡操系统，可以集成各种巡视、巡检、巡操模块，代替人工进行变电站室内的巡视和操作，而且扩展了变电站智能机器人的模块化功能；彻底规避变电站运维人员在开关柜操作过程中的人身安全风险。
本实用新型采取的技术方案为：
变电站室内多功能无轨模块化巡操系统，包括至少一个巡操车，所述巡操车包括独立底盘，独立底盘上安装快速对接插拔端子，独立底盘底部安装有行走轮。
所述巡操车上设置有PLC控制器、电机驱动模块、电源模块、开关柜远程遥控操作模块、开关柜监控系统、引导信号模块。
所述PLC控制器通过电机驱动模块连接行走轮。
所述PLC控制器通过无线通讯系统连接上位机，
所述开关柜远程遥控操作模块、开关柜监控系统、引导信号模块通过无线通讯系统连接上位机。
所述开关柜监控系统包括开关柜保护定值修改模块、开关柜局部放电自动检测模块、开关柜现场巡视听模块。
所述无线通讯系统包括：设置在巡操车上的无线通讯模块、第一网络交换机；设置在上位机内的第二网络交换机、工业以太网模块；设置在主控楼顶的基站。
所述PLC控制器连接导航定位模块。
所述引导信号模块包括图像传感器、位置传感器、超声波传感器。
该系统包括编码式路标。
所述独立底盘由铝合金型材加配重块形式构成、或者钢结构构成。
所述PLC控制器、电机驱动模块、电源模块、开关柜远程遥控操作模块、开关柜监控系统安装在电气控制柜内，所述电源模块连接充电接口。
所述PLC控制器采用西门子新型SIMATICS7-1500系列PLC控制器。
本实用新型变电站室内多功能无轨模块化巡操系统，技术效果如下：
1：巡操车底盘上配置快速对接插拔端子，功能性模块可以直接进行插拔，如：巡操机器手臂模块、巡视听模块、开关柜局部放电自检模块等。
2：巡操车与巡操车之间在底盘上也配置快速对接插拔端子，针对某类特殊功能的巡操机器人，可以根据需求实时的进行现场对接拼接，增强智能机器人的操作功能。
3：快速对接插拔端子支持同样功能性的智能巡操车拼接，扩展多功能无轨模块化智能巡操车，完成更加复杂的巡操任务。
附图说明
图1为本实用新型系统的巡操车结构示意图。
图2为本实用新型系统的控制系统接口示意图。
图3为本实用新型系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1~图3所示，变电站室内多功能无轨模块化巡操系统，包括至少一个巡操车，所述巡操车包括独立底盘10，独立底盘10上安装快速对接插拔端子4，独立底盘10底部安装有行走轮1。
所述巡操车上设置有PLC控制器2、电机驱动模块3、电源模块5、开关柜远程遥控操作模块8、开关柜监控系统9、引导信号模块11。PLC控制器2连接电机驱动模块3、电源模块5、开关柜远程遥控操作模块8、开关柜监控系统9、引导信号模块11。
所述PLC控制器2通过电机驱动模块3连接行走轮1。独立底盘10的驱动采用四轮驱动加四轮独立转向控制的方式，四个行走轮1采用伺服或常规驱动技术进行驱动，转向控制采用直流电机的驱动形式。
所述PLC控制器2通过无线通讯系统连接上位机13，
所述开关柜远程遥控操作模块8、开关柜监控系统9、引导信号模块11通过无线通讯系统连接上位机13。
所述开关柜监控系统9包括开关柜保护定值修改模块，采用现有技术中的室内10KV开关柜人机界面。
开关柜局部放电自动检测模块，采用Emeasure公司出品的EMPD003系列局部放电自动检测模块，该模块可以轻松集成在巡操系统中，能够直观分析局部放电的严重程度和衡量设备内部绝缘的劣化程度；
开关柜现场巡视听模块，采用FriendlyARM公司出品的6410A系列嵌入式开发板，该模块能够集成各种视频处理模块，而且拥有7寸的LCD显示屏，方便监测。
独立底盘10上安装快速对接插拔端子4，支持功能性模块的直接插拔。快速对接插拔端子4对应连接开关柜远程遥控操作模块8、开关柜保护定值修改模块、开关柜局部放电自动检测模块、开关柜现场巡视听模块。
如：开关柜远程遥控操作模块8、开关柜监控系统9。小车底盘尾部安装有支持快速对接插拔式的端子，支持同样功能性的智能巡操车拼接，扩展多功能无轨模块化智能巡操车的功能组件。运检人员在智能终端模拟操作对应的功能模块组件时，也可以同时操作智能巡操车的移动，同时也以调用多个功能巡操车进行拼接组合，完成更加复杂的巡操任务。
实际操作时：一个巡操车底盘上拟安装开关柜保护定值修改模块、开关柜现场巡视听模块、开关柜局部放电自动检测模块；另一个巡操车底盘上安装开关柜远程遥控操作模块8。
其中上位机13基于Windows系统，采用友好的操作交互界面，完成监控功能，为各模块的工作提供指令，并可以对采集的设备数据进行必要的分析、存储。
所述无线通讯系统包括：设置在巡操车上的无线通讯模块7、第一网络交换机14；设置在上位机13内的第二网络交换机15、工业以太网模块16；设置在主控楼顶的基站17。无线通讯系统主要由工业以太网交换机、以太网无线接入点、以太网无线客户端、以太网网线等构成，主要承担系统各部分之间的数据传递。通讯链路的可靠性和实时性是其重要的技术指标。
所述PLC控制器2连接导航定位模块18，导航定位模块18采用GPS/北斗双模定位模块。
所述引导信号模块11包括图像传感器、位置传感器、超声波传感器。该系统包括编码式路标12。通过图像传感器引导巡操系统粗定位到设定的编码式路标12地点，由超声波传感器和位置传感器精确定位到指定点。
所述独立底盘10由铝合金型材加配重块形式构成、或者钢结构构成。
所述PLC控制器2、电机驱动模块3、电源模块5、开关柜远程遥控操作模块8、开关柜监控系统9安装在电气控制柜内，所述电源模块5连接充电接口6。
所述PLC控制器2采用西门子新型SIMATICS7-1500系列PLC控制器。S7-1500控制器除了包含多种创新技术之外，还设定了新标准，最大程度提高生产效率。无论是小型设备还是对速度和准确性要求较高的复杂设备装置，都适用。SIMATICS7-1500无缝集成到TIA中，极大提高了工程组态的效率，加上旋转编码器、接近开关、温湿度、超声等必要的传感器。
Claims (9)
1.变电站室内多功能无轨模块化巡操系统，包括至少一个巡操车，其特征在于：所述巡操车包括独立底盘（10），独立底盘（10）上安装快速对接插拔端子（4），独立底盘（10）底部安装有行走轮（1）；所述巡操车上设置有PLC控制器（2）、电机驱动模块（3）、电源模块（5）、开关柜远程遥控操作模块（8）、开关柜监控系统（9）、引导信号模块（11）；所述PLC控制器（2）通过电机驱动模块（3）连接行走轮（1）；所述PLC控制器（2）通过无线通讯系统连接上位机（13），所述开关柜远程遥控操作模块（8）、开关柜监控系统（9）、引导信号模块（11）通过无线通讯系统连接上位机（13）。
2.根据权利要求1所述变电站室内多功能无轨模块化巡操系统，其特征在于：所述开关柜监控系统（9）包括开关柜保护定值修改模块、开关柜局部放电自动检测模块、开关柜现场巡视听模块。
3.根据权利要求1所述变电站室内多功能无轨模块化巡操系统，其特征在于：所述无线通讯系统包括：设置在巡操车上的无线通讯模块（7）、第一网络交换机（14）；
设置在上位机（13）内的第二网络交换机（15）、工业以太网模块（16）；
设置在主控楼顶的基站（17）。
4.根据权利要求1所述变电站室内多功能无轨模块化巡操系统，其特征在于：所述PLC控制器（2）连接导航定位模块（18）。
5.根据权利要求1所述变电站室内多功能无轨模块化巡操系统，其特征在于：所述引导信号模块（11）包括图像传感器、位置传感器、超声波传感器。
6.根据权利要求1所述变电站室内多功能无轨模块化巡操系统，其特征在于：该系统包括编码式路标（12）。
7.根据权利要求1所述变电站室内多功能无轨模块化巡操系统，其特征在于：所述独立底盘（10）由铝合金型材加配重块形式构成、或者钢结构构成。
8.根据权利要求1所述变电站室内多功能无轨模块化巡操系统，其特征在于：所述PLC控制器（2）、电机驱动模块（3）、电源模块（5）、开关柜远程遥控操作模块（8）、开关柜监控系统（9）安装在电气控制柜内，所述电源模块（5）连接充电接口（6）。
9.根据权利要求1所述变电站室内多功能无轨模块化巡操系统，其特征在于：所述PLC控制器（2）采用西门子新型SIMATICS7-1500系列PLC控制器。
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