[发明专利]一种全过程自动冲洗变电站设备带电水冲洗机器人及方法

说明书

本发明公开了一种全过程自动冲洗变电站设备带电水冲洗机器人及方法，作业前根据采集的图像对绝缘子串的污秽程度进行预检，当判断需要进行冲洗时，采集作业现场绝缘子串的实际位置信息，将该信息作为主要伺服定位数据，将视觉图像数据与激光数据进行融合，作为伺服定位的辅助手段，实现水枪关节的准确伺服定位，进行冲洗，冲洗过程中实时检测水枪的工作状态，维持安全冲洗，继而对绝缘子串的污秽程度进行监测，判断是否需要继续冲洗，直到冲洗干净。

技术领域

本发明涉及一种全过程自动冲洗变电站设备带电水冲洗机器人及方法。

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。

但是，现在的冲洗流程无法正确判断是否需要冲洗，只能凭靠经验或者定期冲洗，造成当不需要冲洗时进行冲洗，浪费人力物力，消耗成本，或者应当冲洗时没有及时冲洗，造成污闪，甚至发展成大面积、长时间的恶性停电事故，影响供电的正常使用。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种全过程自动冲洗变电站设备带电水冲洗机器人及方法，本发明通过冲洗前预检判断，冲洗时实时监控，冲洗后检查，保证绝缘子串的冲洗的及时性和可靠性以及精确性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种全过程自动冲洗变电站设备带电水冲洗机器人，包括水冲洗机器人本体，其上设置有图像采集模块、激光传感器、视觉传感器和控制器，所述图像采集模块、激光传感器设置于水冲洗机器人本体前端，视觉传感器安装在水枪后方，控制器根据图像采集模块采集的图像对绝缘子串的污秽程度进行预检，需要进行冲洗时，利用激光传感器采集作业现场绝缘子串的实际位置信息，控制器将该信息作为主要伺服定位数据，利用视觉传感器采集的数据，与激光数据进行融合，作为伺服定位的辅助手段，实现水枪关节的准确伺服定位，进行冲洗，继而再次利用图像采集模块对绝缘子串的污秽程度进行监测，判断是否需要继续冲洗。

水冲洗机器人本体上还包括倾斜角传感器，实时检测机器人的倾斜角度，依此角度信息，对伺服定位指令进行修正，驱动水枪运动，瞄准绝缘子串。

所述激光传感器与水枪平行安装。

所述水枪为双关节水枪。

水枪的水平轴和俯仰轴上均安装有角度传感器。

所述水枪安装角度固定，在其扫描角度确定绝缘子串所在区域和水枪冲洗区域，控制器控制水枪在水平方向运动使其冲洗区域与绝缘子串所在区域重合。

所述水冲洗机器人本体上还设置有泄露电流传感器、水阻率传感器、水压传感器和流量传感器，用于检测水枪的泄露电流、水阻率、水压和流量。

一种全过程自动冲洗变电站设备带电水冲洗方法，作业前根据采集的图像对绝缘子串的污秽程度进行预检，当判断需要进行冲洗时，采集作业现场绝缘子串的实际位置信息，将该信息作为主要伺服定位数据，将视觉图像数据与激光数据进行融合，作为伺服定位的辅助手段，实现水枪关节的准确伺服定位，进行冲洗，冲洗过程中实时检测水枪的工作状态，维持安全冲洗，继而对绝缘子串的污秽程度进行监测，判断是否需要继续冲洗，直到冲洗干净。

实时检测机器人的倾斜角度，依此角度信息，对伺服定位数据进行修正。