[发明专利]一种自主变电站设备带电水冲洗机器人系统及方法

说明书

本发明公开了一种自主变电站设备带电水冲洗机器人系统及方法，包括升降冲洗机构、移动机构和控制系统，升降冲洗机构包括绝缘支撑、设置于绝缘支撑上端的水枪、以及带动水枪进行竖直和水平方向上运动的垂直摆动油缸与水平摆动油缸；控制系统包括控制器和传感器组，控制系统融合传感器组采集的工作参数，对升降冲洗机构和移动机构进行相应控制，使得机器人在保证绝缘防护的基础上自主完成一冲两回或一冲多回的冲洗作业。本发明实现了冲洗机器人的小型化和智能化。

技术领域

本发明涉及一种自主变电站设备带电水冲洗机器人系统及方法。

背景技术

电力系统中在户外运行的绝缘子长期暴露在大自然中，特别是在工业、沿海和盐碱地区域，受到工业废气、海水或自然界盐碱、粉尘等作用，通常会在绝缘子表面形成一定程度的污秽累积。受污染的绝缘子，在气候干燥的情况，污秽层电阻很大，对电力系统运行危险不大。但是，当遇到雾和阴雨等潮湿气候条件时，绝缘子表面的污秽层被湿润，电导增大，绝缘性能降低，泄漏电流急剧增加，闪络电压大大降低，此时就可能发生污秽闪络。尤其是当绝缘子设计的爬电比距不够或采用的绝缘子不能满足污秽要求时，污闪就必然出现。由于污闪跳闸后的重合闸成功率很低，绝缘子污闪容易发展成大面积、长时间的恶性停电事故，因此污闪的危害性极大，是影响电网设备安全运行的主要隐患。

近年来，移动式水冲洗在世界各国流行。例如美国、日本和加拿大在线路上采用带有绝缘斗、由机械手遥控喷头的带电水冲洗车，变电所内采用自动控制的固定式水冲洗装置。固定式水冲洗设备主要应用于取水方便、污秽严重的地区，它有固定的供水管道和接近设备的固定喷口，需要时可及时冲洗。固定水冲洗设备主要是由储水箱、水泵、电动机、压力表、管路、阀门和喷口组成。一般喷出的水柱呈45°的扇面，冲洗周期一般每个月两次。固定式水冲洗设备包括多种型号的喷嘴以及喷射系统等，操作方便、反应迅速、安全可靠、节省人力。但是由于固定式水冲洗设计应用点窄，设备的使用率不高，喷嘴要求高，从市场应用方面考虑，对于一般污秽、水源不充足的地方，成本大、工作利用率低。

同时，现有的水冲洗机器人体积较大，不利于运输，同时冲洗过程不易控制，整个冲洗过程复杂、容易出现误充等现象，会对供电造成危害。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种自主变电站设备带电水冲洗机器人系统及方法，本发明通过设计小型化、轻型化的设计，使得变电站/换流站的绝缘子清洗更加方便、便捷。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种自主变电站设备带电水冲洗机器人系统，包括升降冲洗机构、移动机构和控制系统，所述升降冲洗机构包括绝缘支撑、设置于绝缘支撑上端的水枪、以及带动水枪进行竖直和水平方向上运动的垂直摆动油缸与水平摆动油缸；

所述移动机构具有行走机构，承载升降冲洗机构移动；

所述控制系统包括控制器和传感器组，所述控制系统融合传感器组采集的工作参数，对升降冲洗机构和移动机构进行相应控制，使得机器人在保证绝缘防护的基础上自主完成一冲两回或一冲多回的冲洗作业。

进一步，所述行走机构为履带式行走机构，采用弹性履带套装车轮的底盘结构，行走驱动轮由直流无刷电机驱动。这样的设计能够使自主冲洗机器人跨越沟道和电缆沟，自带动力可在变电站室外道路和设备区内无障碍运动，具有复杂路面的越障能力。

进一步，所述行走机构的底盘结构采用电机驱动，驱动电机位于底盘的后端，底盘前端位置布置锂电池提供驱动电源，液压动力单元设置于底盘中部，纯水进水口位于底盘后部，底盘上部预留空间，以设置升降冲洗机构及控制元件。

进一步，所述行走机构的底盘结构设置有克里斯蒂与玛蒂尔达四轮组平衡悬挂系统。以适应重载避震，可以有效的减少地形的冲击。