[发明专利]一种水下机械臂供配电及用电安全监控保护系统和监控保护方法

说明书

本发明公开了一种水下机械臂供配电及用电安全监控保护系统和监控保护方法，包括总电源、RCD、AC/DC、电压监控模块、电流监控模块、漏水监测模块、电缆绝缘检测模块、总控模块、急停按钮、涉水电缆和若干子电系统。可通过RCD对水下机械臂电系统进行漏电保护；可通过AC/DC将外部输入的220V高电压隔离变换成低电压；可通过电压、电流监控模块实时监控电系统是否出现过压、过流、欠压、欠流等情况；可通过漏水检测传感器实时监控水下带电模块所在的密闭空间的密封措施是否有效；可通过熔断保护模块，在出现故障时，对各子电系统进行自我熔断和故障隔离；可通过电缆绝缘检测模块检查涉水电缆是否存在因绝缘层老化、磨损等原因造成绝缘性能下降的情况。

技术领域

本发明涉及水下机器人用电安全领域，特别涉及一种水下机械臂供配电及用电安全监控保护系统和监控保护方法。

背景技术

水下机械臂等水下机器人在水下工作时，面临用电安全的问题。特别是当水下机械臂用来辅助或训练人员，从而需要接触人体时，用电安全尤为重要。

现有水下机械臂的用电安全主要是通过对结构体采取防水、密封等措施，来隔绝水和带电设备的直接接触，从而间接保证系统用电安全。但由于老化、磨损或固有缺陷等原因，导致密封、防水等措施失效时，仍然存在人员触电及系统烧毁的风险。目前，也有较先进的系统增加了漏水检测措施——向密封舱内充气增压，通过检测舱内气压变化来判断舱体防水、密封措施是否有效。但压力检测系统复杂，对舱体结构要求非常高，且难以适用于电系统中的电缆、接插件以及较为零散的部件。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种水下机械臂供配电及用电安全监控保护系统和监控保护方法，解决水下机械臂用电安全问题。

为了达到上述发明目的，解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本发明公开了一种水下机械臂供配电及用电安全监控保护系统，包括总电源、RCD、AC/DC、电压监控模块、电流监控模块、漏水监测模块、电缆绝缘检测模块、总控模块、急停按钮、涉水电缆和若干子电系统，其中：

所述总电源连接外部供电接口，用于为水下机械臂提供供电以及保护地；

所述RCD连接所述总电源和AC/DC，用于通过检测机械臂电系统的剩余电流进而对机械臂电系统进行漏电断路保护；

所述AC/DC连接所述RCD和电压监控模块，用于将外部输入电压转换为机械臂电系统所需电压；

所述电压监控模块连接所述AC/DC和电流监控模块，用于监测机械臂电系统水下部分的电压；

所述电流监控模块连接所述电压监控模块和若干子电系统，用于监测若干所述子电系统的电流；

所述漏水监测模块连接所述总控模块和若干子电系统，用于监测水下机械臂水下密闭空间的漏水情况；

所述电缆绝缘检测模块连接所述总控模块和涉水电缆，用于检测所述涉水电缆的绝缘性能；

所述急停按钮连接所述总控模块，用于实现监控人员对机械臂电系统进行紧急断电操作；

所述总控模块连接所述急停按钮，用于对机械臂电系统进行紧急断电；

所述总控模块连接所述电压监控模块、电流监控模块、电缆绝缘检测模块和漏水监测模块，用于采集上述各模块的监控/监测信息并向相应模块发送监控/监测指令；

所述总控模块连接水下机械臂的中央控制系统，用于接收所述中央控制系统指令并向所述中央控制系统发送状态信息；

所述总控模块通过通信总线连接若干所述子电系统，用于对若干所述子电系统进行控制指令的发送以及驱动、控制、传感器信息采集；