[发明专利]变电站设备智能巡检机器人系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力设备保护领域，特别涉及一种用于变电站设备监视与巡查的智能巡检机器人系统。

背景技术

传统的变电站巡检工作主要由工作人员来完成，但对于无人值守或少人值守的变电站，巡检工作是一件非常困难的工作，尤其对偏远地区的变电站，需要耗费大量的人力和时间；其次，由于变电站多为高压、高辐射设备，人工巡检具有很大的危险性；同时对于无人值守或少人值守的变电站，当变电站故障时的应急指挥调度难度也非常大。因此运用智能机器人系统在一定程度上代替人工对变电站实行自动巡检，将成为变电站巡检的发展趋势。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种变电站设备智能巡检机器人系统，该系统通过定位系统对机器人准确导航、定位，采集电气设备的工作状态，即时向控制中心返回设备状态和机器人本体工作状态，同时，通过无线网络对机器人实施监控并对返回的数据进行处理，即时发现电气设备的外观异常和内部热缺陷等故障，从而实现对偏远地区和无人值守变电站的安全、可靠地巡检。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

该变电站设备智能巡检机器人系统包括控制中心、无线通讯网络和巡检机器人，所述控制中心通过无线通讯网络与巡检机器人实现远程控制和数据传输，其中，所述控制中心包括以下组成部分：

1）上位控制主机；

2）巡检监测数据处理模块，接收巡检机器人发回的监测数据并进行处理；

3）机器人远程遥控发射模块，用于向机器人发出遥控指令；

所述巡检机器人包括以下组成部分：

1）机器人控制单元；

2）机器人本体机构，包括行走装置、行走装置电控系统和安装架，其中，行走装置电控系统与机器人控制单元电联接；

3）机器人探障导航装置，采集用于调整机器人的运动姿态的相关信息并传输至机器人控制单元；

4）机器人远程遥控接收模块，接受控制中心发出的控制指令并根据控制指令启动相应操作；

5）现场信号采集传输装置，用于采集变电站现场的图像、视频和音频信号并通过无线通讯网络传输至控制中心；

所述机器人控制单元、机器人探障导航装置、机器人远程遥控接收模块和现场信号采集传输装置均设置在机器人本体机构上。

进一步，所述巡检监测数据处理模块包括现场信号处理子模块、电力设备状态巡检子模块、电力设备监测数据显示子模块和监测数据存储子模块，所述现场信号处理子模块通过无线通讯网络得到巡检机器人采集的相关数据，经过处理后传输至电力设备状态巡检子模块、电力设备监测数据显示子模块和监测数据存储子模块；

进一步，所述控制中心还包括电子地图展现模块，用于显示变电站模拟场景和巡检机器人的实时位置和行走路线；

进一步，所述机器人探障导航装置包括多个定位传感器，以及与机器人本体机构相联接的电控系统，所述电控系统根据定位传感器采集的数据调整巡检机器人的运动姿态；

进一步，所述定位传感器包括超声波传感器、磁传感器和RFID读写器，所述RFID读写器和磁传感器根据事先设置在变电站巡视路线上的RFID标签和磁条进行实时数据采集，保证行走路线；

进一步，所述现场信号采集传输装置包括至少一个可见光摄像仪、红外摄像仪、调整云台和视频服务器，所述可见光摄像仪和红外摄像仪采集的现场音视频信号通过视频服务器传输至无线通讯网络；

进一步，所述视频服务器包括视频压缩模块、图像压缩模块和视频图像数据发送模块，所述视频压缩模块与可见光摄像仪的输入端相联接，所述图像压缩模块与红外摄像仪的输入端相联接，所述视频压缩模块和图像压缩模块的输出端均与视频图像数据发送模块的输入端相联接；

进一步，所述机器人远程遥控发射模块包括行走遥控发射子模块和云台遥控发射子模块，所述行走遥控发射子模块用于巡检机器人的行走控制，所述云台遥控发射子模块用于调整云台的角度控制；

进一步，所述无线通讯网络包括交换器I、无线网桥I、交换器II和无线网桥II，其中交换器I和无线网桥I用于控制中心的无线通讯，所述交换器II和无线网桥II用于巡检机器人的无线通讯；

进一步，所述巡检机器人还包括故障自诊断与保护模块，用于机器人本体机构发生故障时的自动处理。

本发明的有益效果是：