[发明专利]基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统

说明书

技术领域

本发明涉及基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统。

背景技术

阀厅是换流站重要组成部分，保证阀厅内设备的正常运行至关重要。阀厅设备如阀塔一方面需要有足够的可靠性，另一方面也需要及时检测以便发现并检修存在潜在隐患的设备，确保换流站系统正常运行。阀厅设备的实时检测对保证其可靠安全运行有重要意义。采用轨道机器人可方便灵活地对阀厅内设备进行实时检测，了解设备的运行状态。

阀厅内主要设备是阀塔，阀塔分列分层排列，根据规格不同每一列的总高度不同。阀塔的换流阀是最主要的发热器件，需要对每层换流阀的温度进行实时监测。除温度监测外，还需要对设备外观、破损、噪声和仪表数据进行监测。

阀厅内的主要电力设备，包括：换流阀、管型母线、避雷器、接地刀、直流电流互感器、直流电压分压器等诸多设备，其中换流阀是直流输电工程的核心设备，通过依次将三相交流电压连接到直流端得到期望的直流电压和实现对功率的控制。

目前用于检测阀厅内设备信息的移动机器人存在的缺点是：

1、换流阀通过依次将三相交流电压连接到直流端得到期望的直流电压和实现对功率的控制，在运行时产生大量的电磁干扰，导致阀厅内为存在着强电磁干扰，现有的移动机器人无法完成设定的工作要求，工作精度低；

2、在通讯方式上，现有的移动机器人一般为无线通讯也不能满足在阀厅内能够稳定可靠地传送数据的要求；

3、阀厅的空间相对狭小，另外，阀厅内的设备在维修时一般要求为一年才能进去一次，这就要求阀厅的机器人需要具备使用灵活，安全性高的特点，现有的机器人不能满足阀厅的需要；

4、因阀厅空间及检测设备布局的限制，要实现全方位的检测功能，需要机器人能够在相互垂直的两个或多个平面内运动，且能够自主实现不同运动平面之间的转移。传统轮式驱动或履带式驱动方式实现垂直平面间的运动转移相对困难，且对阀厅内设备的检测要求的巡检时间长，定位精度高，采用自带电池无法满足检测时间的要求。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，它具有满足阀厅设备实时无人检测要求的优点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，包括远程监控中心，远程监控中心与至少一个机器人终端系统通过有线通信，所述机器人终端系统包括检测系统、轨道驱动定位系统及通信控制系统，通信控制系统通过轨道驱动定位系统实现对检测系统的控制，所述机器人终端系统上还设有屏蔽装置，机器人终端系统在供电和通信上，采用拖缆和滑触线电力载波结合的方式，监控中心通过状态自检模块与通信控制系统进行通信实时监测机器人终端系统的运行状况。

所述远程监控中心包含至少一台光电转换器、一台服务器、至少一台监控主机和相应的报警装置；其中，所述监控主机具有视频监控中心所有的监视、控制和管理功能，并利用模式识别技术对视频和图片进行智能分析；所述的服务器存储时间信息、照片和视频文件，供快速检索；报警装置为系统软硬件异常报警装置或/和检测报警装置，其中，监测报警装置选自环境信息异常报警装置、消防报警装置、非法闯入报警装置、视频移动报警装置中的一种或多种。

所述轨道驱动定位系统包括组合轨道，组合轨道包括水平轨道和竖直轨道，水平轨道包括两条水平转弯轨道，上下两条水平转弯轨道安装到阀厅壁面上；竖直轨道的上下两端分别与移动平台固定连接。

所述轨道驱动定位系统还包括驱动系统，驱动系统包括齿轮齿条驱动系统和同步带驱动系统，齿轮齿条驱动系统装在水平转弯轨道上；同步带驱动系统安装在竖直轨道上。

所述齿轮齿条驱动系统包括水平运动驱动电机，同步带驱动系统包括竖直运动驱动电机，水平运动驱动电机及竖直运动驱动电机均为伺服电机，伺服电机有编码器及制动器。

所述移动平台包括可转向移动平台和竖直移动平台，可转向移动平台装在水平转弯轨道上，竖直移动平台装在竖直轨道上且与同步带固连。竖直移动平台具体为竖直移动平台。

所述水平轨道包括上下平行设置的两根水平转弯轨道，两条轨道上铺设有齿条，两根水平转弯轨道上分别设有一个水平可转向移动平台，可转向移动平台上装有电机和齿轮，齿轮与轨道上的齿条啮合带动可转向移动平台水平运动。

所述竖直轨道通过上下两个安装支架装在水平轨道的可转向移动平台上。

所述两根水平转弯轨道通过轨道安装结构件安装到阀厅壁面上。