[发明专利]铁路牵引变电所操作机器人控制系统及控制方法

说明书

一种铁路牵引变电所操作机器人控制系统及控制方法，可解决人工完成对牵引变电所室内配电柜上设备进行操作，劳动强度大和操作风险大的技术问题。包括磁导引AGV和安装在磁导引AGV上的控制柜，控制柜上设置工业相机总成、操作平台升降总成、操作平台横移总成、机械手总成、传感器总成；通过AGV小车的移动和升降装置的升降，工业相机总成可以拍摄到配电柜整体图片；通过图像处理和识别，确定要操作的电气开关和小车以及机械手的相对位置，调整机械手位置使其正对要操作的开关，从而控制机械手完成对开关的操作。本发明实现从“有人”到“无人”的跨越性转变，提升了巡检的精度和数据收集的准确率，同时也缩短了故障从发生到发展再到造成事故的判断周期。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种铁路牵引变电所操作机器人控制系统及控制方法。

背景技术

随着我国的铁路和电力系统自动化技术的快速发展，牵引变电所的数量不断增加，牵引变电所作为牵引供电系统中变换电压、传输电能的枢纽，承担着极其重要的任务，牵引变电所稳定运行直接影响铁路系统的稳定性、可靠性以及抵抗事故的能力。目前牵引变电所正在朝着无人值守的方向发展，对无人值守的牵引变电所内电力设备进行操作对于保证牵引变电所稳定运行具有重要的作用。目前，国内大多数牵引变电所内的电力设备进行操作时还是采用传统的人工操作。人工操作会出现以下几方面问题：

(1)操作人员采用手动对电力设备上装置进行操作，但是随着牵引变电所的数量和功能不断增加，变电所内需要操作的设备仪器种类繁多、种类各异，很容易由于操作人员的工作经验、责任心、业务水平、精神状态等诸多因素影响制约发生误操作和漏操作的情况，为重大设备事故埋下隐患。而且操作人员需要操作的电力设备多，也会导致劳动强度大、工作效率低等问题，这些问题会直接影响牵引变电所稳定运行和铁路的正常工作。

(2)操作人员对电力设备上的空开、旋钮、按钮等装置进行手动操作时，由于有的电力设备安装在高压室内，操作人员在手动操作时会存在安全风险。

发明内容

本发明提出的一种铁路牵引变电所操作机器人控制系统及控制方法，可解决人工完成对牵引变电所室内配电柜上设备进行操作，劳动强度大和操作风险大的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种铁路牵引变电所操作机器人控制系统，包括有操作机器人：

所述操作机器人包括磁导引AGV和安装在磁导引AGV上的控制柜，所述控制柜上设置工业相机总成、操作平台升降总成、操作平台横移总成、机械手总成、传感器总成；

所述控制柜内还设置工业平板电脑和可编程逻辑控制器；

所述操作平台升降总成、操作平台横移总成、机械手总成的驱动机构分别与可编程逻辑控制器连接；传感器总成与可编程逻辑控制器直接连接；

所述磁导引AGV、工业相机总成、可编程逻辑控制器均与工业平板电脑连接；

其中，传感器总成用于测量控制柜与配电柜之间距离，测量磁导引AGV与配电柜之间的夹角，测量操作平台横移总成与配电柜之间距离，并发送给工业平板电脑，从而控制操作机械手向前移动固定距离完成操作；

工业相机总成用于拍摄配电柜上待操作设备的位置图片并发送给工业平板电脑，工业平板电脑对所述图片进行图像处理和分析，计算出操作机械手与待操作设备间的距离差值，从而控制操作机械手定位到待操作设备处。

进一步的，还包括信息中心，信息中心包括有工业控制计算机、分别与工业控制计算机连接的中心显示屏和中心无线路由器；所述中心无线路由器通过操作无线路由器与工业平板电脑通信连接。

进一步的，所述工业相机总成包括有近景相机和远景相机；

所述近景相机安装在操作平台横移总成上；