CN208013701U - 变电站带电作业机器人导线修补工具的控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种变电站带电作业机器人导线修补工具的控制系统，其中，该导线修补工具由该带电作业机器人承载，用以进行架空线路中导线的修补作业。该控制系统包括控制模块、信号收发模块、驱动模块以及保护模块，其中，控制模块用以产生和输出控制指令；信号收发模块用以将所述控制模块输出的控制指令传送至驱动模块，并将所述保护模块产生的限位信号传送给控制模块；驱动模块用以根据所述控制指令驱动导线修补工具进行修补作业或终止导线修补工具的修补作业；保护模块用以监测所述导线修补工具运行的位置，在其运行到极限位置时产生所述限位信号。本实用新型能够实现对导线修补工具的运行方式和状态的远程控制和监控。

Description

变电站带电作业机器人导线修补工具的控制系统

技术领域

本实用新型涉及电力技术领域，特别是涉及一种变电站带电作业机器人导线修补工具的控制系统。

背景技术

变电站内架空线线路长期暴露在室外环境，经历风吹日晒，其钢芯铝绞线常会发生导线断股等现象，而且，在线路运行时由于外力的作用导线还会出现振动断股的现象。在这种情况下需要对导线进行修补处理，防止钢芯铝绞线散股进一步的扩大导致线路的机械强度降低，造成安全事故。

由相关的规定可知，导线在同一处损伤的强度损失已超过总拉断力的5%但不足17%，且截面积损伤同时不超过导电部分总截面积的25%时，以修补管进行补修。现阶段，对导线的修补主要以人工进行，工作强度大、效率低并且自动化程度低，存在一定的安全隐患，因此需要机器人来协助作业。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种变电站带电作业机器人导线修补工具的控制系统，能够实现对导线修补工具的运行方式和状态的远程控制和监控。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种变电站带电作业机器人导线修补工具的控制系统，其中，该导线修补工具由该带电作业机器人承载，用以进行架空线路中导线的修补作业，所述控制系统包括控制模块、信号收发模块、驱动模块以及保护模块，其中，所述控制模块用以产生和输出控制指令；所述信号收发模块用以将所述控制模块输出的控制指令传送至所述驱动模块，并将所述保护模块产生的限位信号传送给所述控制模块；所述驱动模块用以根据所述控制指令驱动所述导线修补工具进行修补作业或终止所述导线修补工具的修补作业；所述保护模块用以监测所述导线修补工具运行的位置，在其运行到极限位置时产生所述限位信号。

较佳地，所述控制模块包括远程遥控终端和主控制器，所述远程遥控终端与所述主控制器之间为无线通信连接，所述远程遥控终端在其遥控手柄被操作或按键被按压时，发送控制信号至所述主控制器，使得所述主控制器相应输出控制指令至所述信号收发模块。

较佳地，所述信号收发模块包括模拟量信号无线收发模块，该模拟量信号无线收发模块包括模拟量输入模块、模拟量无线发射模块、模拟量无线接收模块以及模拟量输出模块，所述模拟量输入模块用以接收所述主控制器输出的控制指令并将其输出至所述模拟量无线发射模块，由该模拟量无线发射模块发送至所述模拟量无线接收模块，再经该模拟量无线接收模块输出至所述模拟量输出模块，由该模拟量输出模块输出至所述驱动模块。

较佳地，所述信号收发模块还包括开关量信号无线收发模块，该开关量信号无线收发模块包括开关量输入模块、开关量无线发射模块、开关量无线接收模块以及开关量输出模块，所述开关量输入模块用以接收所述保护模块输出的限位信号并将其输出至所述开关量无线发射模块，由该开关量无线发射模块发送至所述开关量无线接收模块，再经该开关量无线接收模块输出至所述开关量输出模块，由该开关量输出模块输出至所述主控制器。

较佳地，所述主控制器接收到所述限位信号时，输出用以使所述驱动模块终止所述导线修补工具的修补作业的控制指令。

较佳地，所述驱动模块包括伺服电机。

较佳地，所述保护模块包括限位开关。

较佳地，所述主控制器、所述模拟量输入模块、所述模拟量无线发射模块、所述开关量无线接收模块以及所述开关量输出模块设置于所述带电作业机器人的移动车体上，所述驱动模块、所述保护模块、所述模拟量无线接收模块、所述模拟量输出模块、所述开关量输入模块、所述开关量无线发射模块设置于所述导线修补工具上。

本实用新型变电站带电作业机器人导线修补工具的控制系统，能够帮助操作者对导线修补工具的运行方式和状态进行远程控制和监控，提高机器人作业的绝缘性、稳定性和安全性。

附图说明

图1是本实用新型变电站带电作业机器人导线修补工具的控制系统的结构框图。

图2是本实用新型变电站带电作业机器人导线修补工具的控制系统涉及的控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。

本实用新型变电站带电作业机器人导线修补工具的控制系统，用以控制变电站带电作业机器人导线修补工具的运行，该导线修补工具由带电作业机器人承载而进行架空线路中导线的修补作业。如图1所示，该控制系统包括控制模块10、信号收发模块20、驱动模块30以及保护模块40，其中，控制模块10用以产生和输出控制指令；信号收发模块20用以将控制模块10输出的控制指令传送至驱动模块30，并将保护模块40产生的限位信号传送给控制模块10；驱动模块30用以根据控制指令驱动导线修补工具50运行；保护模块40则用以监测导线修补工具50运行的位置，在其运行到极限位置时产生限位信号，并将其反馈至控制模块10。

详细来说，控制模块10包括远程遥控终端11和主控制器12，远程遥控终端11与主控制器12之间为无线通信连接（如WIFI）。远程遥控终端11在其遥控手柄被操作或按键被按压时，发送控制信号至主控制器12，由主控制器12实现对导线修补工具50的控制，该控制信号为多路开关量信号或模拟量信号。主控制器12还接收来自保护模块40的限位信号，该限位信号为开关量信号。主控制器12接收到来自远程遥控终端11的控制信号或来自保护模块40的限位信号时，相应输出控制指令至信号收发模块。该控制指令为“0～5V”的模拟量信号，如主控制器12接收远程遥控终端10输出的“-127～127”的开关量信号时，对其进行数模转换处理，以输出“0～5V”的模拟量信号。

信号收发模块20从主控制器12接收控制指令，并将其发送至驱动模块30；从保护模块40接收限位信号，并将其发送至主控制器12。信号收发模块20包括模拟量信号无线收发模块21和开关量信号无线收发模块22。

模拟量信号无线收发模块21用以采集并远程传送模拟量信号，包括模拟量输入模块211、模拟量无线发射模块212、模拟量无线接收模块213以及模拟量输出模块214。其中，模拟量输入模块211与模拟量无线发射模块212相连接，模拟量无线接收模块213与模拟量输出模块214相连接，模拟量无线发射模块212与模拟量无线接收模块213之间为无线通信连接，且该模拟量无线接收模块输出“0-5V”模拟量信号。当模拟量输入模块211接收到主控制器12输出的控制指令，即输出至模拟量无线发射模块212，由模拟量无线发射模块212发送至模拟量无线接收模块213，再经模拟量无线接收模块213输出至模拟量输出模块214，由模拟量输出模块214输出至驱动模块30。该模拟量输出模块214与驱动模块30之间采用Ether CAT通信。

开关量信号无线收发模块22用于采集并远程传送开关量信号，包括开关量输入模块221、开关量无线发射模块222、开关量无线接收模块223以及开关量输出模块224，其中，开关量输入模块221与开关量无线发射模块222相连接，开关量无线接收模块223与开关量输出模块224相连接，开关量无线发射模块222与开关量无线接收模块223之间采用射频通信。当开关量输入模块221接收到保护模块40输出的限位信号，即输出至开关量无线发射模块222，由开关量无线发射模块222发送至开关量无线接收模块223，再经开关量无线接收模块223输出至开关量输出模块224，由开关量输出模块224输出至主控制器12。

驱动模块30包括伺服电机，用以接收信号收发模块20传送的控制指令，并根据该控制指令驱动导线修补工具50运行，或终止导线修补工具50的运行。

保护模块40包括限位开关，该限位开关用以监测导线修补工具50运行的位置，以据此对导线修补工具进行限位。当导线修补工具50运动到极限位置时，触发限位开关，该限位开关即输出限位信号至开关量输入模块221。

如限位开关输出“5V”高电平至开关量输入模块221，进而由开关量输入模块221输出至开关量无线发射模块222，开关量无线发射模块222与开关量无线接收模块223通信，使得开关量无线接收模块223同步输出继电器信号，若给开关量无线接收模块223提供12V信号，则其输出为“12V”高电平，其与开关量输出模块224连接，并将信号输出到其中的一个通道，当限位开关对应输出高低电平时，主控制器12对应接收高低电平。

本实用新型的控制系统控制变电站带电作业机器人导线修补工具运行时，请参见图2，首先操作远程遥控终端11，通过其发送控制信号至主控制器12。当该主控制器12收到该控制信号时，若该控制信号为开关量信号，则主控制器12先将该开关量信号数模转换为模拟量信号，以输出为模拟量信号的控制指令至模拟量信号无线收发模块21；若该控制信号为模拟量信号，即输出相应的为模拟量信号的控制指令至模拟量信号无线收发模块21。该控制指令经模拟量信号无线收发模块21传送，最终输出至驱动模块30，以启动伺服电机工作。于是，该伺服电机驱动导线修补工具50运行，对变电站内架空导线进行修补作业。

在导线修补工具50运行的过程中，限位开关监测导线修补工具50运行的位置。当导线修补工具50运动到极限位置，即会触发限位开关，限位开关输出限位信号至开关量输入模块221，该限位信号经开关量信号无线收发模块22传送并输出至主控制器12。当主控制器12接收到该限位信号，即输出相应的控制指令，来控制伺服电机停止运行，从而控制导线修补工具50停止作业。该控制指令同样为模拟量信号，并经模拟量信号无线收发模块21传送至驱动模块30。

如此即实现了控制系统对变电站带电作业机器人导线修补工具的控制。

在具体实施时，主控制器12、模拟量输入模块211、模拟量无线发射模块212、开关量无线接收模块223以及开关量输出模块224设置于带电作业机器人的移动车体上，驱动模块30、保护模块40、模拟量无线接收模块213、模拟量输出模块214、开关量输入模块221、开关量无线发射模块222则安装于带电作业机器人所承载的导线修补工具上。

本实用新型的变电站带电作业机器人导线修补工具的控制系统，能够帮助操作者对导线修补工具的运行方式和状态进行远程控制和监控，提高机器人作业的绝缘性、稳定性和安全性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型的保护范围，因此凡其它未脱离本实用新型所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含于本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种变电站带电作业机器人导线修补工具的控制系统，其中，该导线修补工具由该带电作业机器人承载，用以进行架空线路中导线的修补作业，其特征在于，所述控制系统包括控制模块、信号收发模块、驱动模块以及保护模块，其中，所述控制模块用以产生和输出控制指令；所述信号收发模块用以将所述控制模块输出的控制指令传送至所述驱动模块，并将所述保护模块产生的限位信号传送给所述控制模块；所述驱动模块用以根据所述控制指令驱动所述导线修补工具进行修补作业或终止所述导线修补工具的修补作业；所述保护模块用以监测所述导线修补工具运行的位置，在其运行到极限位置时产生所述限位信号。

2.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制模块包括远程遥控终端和主控制器，所述远程遥控终端与所述主控制器之间为无线通信连接，所述远程遥控终端在其遥控手柄被操作或按键被按压时，发送控制信号至所述主控制器，使得所述主控制器相应输出控制指令至所述信号收发模块。

3.如权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述信号收发模块包括模拟量信号无线收发模块，该模拟量信号无线收发模块包括模拟量输入模块、模拟量无线发射模块、模拟量无线接收模块以及模拟量输出模块，所述模拟量输入模块用以接收所述主控制器输出的控制指令并将其输出至所述模拟量无线发射模块，由该模拟量无线发射模块发送至所述模拟量无线接收模块，再经该模拟量无线接收模块输出至所述模拟量输出模块，由该模拟量输出模块输出至所述驱动模块。

4.如权利要求3所述的控制系统，其特征在于，所述信号收发模块还包括开关量信号无线收发模块，该开关量信号无线收发模块包括开关量输入模块、开关量无线发射模块、开关量无线接收模块以及开关量输出模块，所述开关量输入模块用以接收所述保护模块输出的限位信号并将其输出至所述开关量无线发射模块，由该开关量无线发射模块发送至所述开关量无线接收模块，再经该开关量无线接收模块输出至所述开关量输出模块，由该开关量输出模块输出至所述主控制器。

5.如权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述主控制器接收到所述限位信号时，输出用以使所述驱动模块终止所述导线修补工具的修补作业的控制指令。

6.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述驱动模块包括伺服电机。

7.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述保护模块包括限位开关。

8.如权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述主控制器、所述模拟量输入模块、所述模拟量无线发射模块、所述开关量无线接收模块以及所述开关量输出模块设置于所述带电作业机器人的移动车体上，所述驱动模块、所述保护模块、所述模拟量无线接收模块、所述模拟量输出模块、所述开关量输入模块、所述开关量无线发射模块设置于所述导线修补工具上。