[发明专利]一种变电站室内自动巡检机器人系统

说明书

本发明公开一种变电站室内自动巡检机器人系统，包括运动控制单元、伺服驱动单元、传动机构、动平台和机器视觉单元，机器视觉单元用于动平台的位置测量，将位置测量信息发送给上位机；上位机根据动平台的现有位置和目标位置，发送运动控制命令给运动控制单元；运动控制单元处理运动控制命令并发送控制信号给伺服驱动单元；伺服驱动单元根据控制信号控制传动机构，由传动机构带动动平台进行运动；动平台用于检测变电站室内设备。本发明通过增加柔索的方式能够改善双臂式巡检机器人手臂关节的受力状态，提高其承担重力载荷的能力。利用运动控制系统、伺服驱动系统和柔索对巡检机器人进行定位，实现了长时间悬停和垂直高度移动的精准控制。

技术领域

本发明涉及变电站室内巡检技术领域，特别涉及一种变电站室内自动巡检机器人系统。

背景技术

目前，变电站室内开关柜设备和二次设备等室内设备主要依靠人工巡视，存在巡视周期长、效率较低、信号容易漏检等问题，而且也存在无法及时反馈巡检数据的问题。为了提高巡检效率，巡检机器人应运而生。巡检机器人成为了对设备实施正常巡检、全面巡检、熄灯巡检和特殊巡检等的关键设施，是变电站实现无人值守的有效手段。巡检机器人需对变电站室内设备，如变换器、断路器、真空开关及电力线等实施监控，对设备运行情况和数据读取是否正常等进行检测。开发和研制变电站巡检机器人，是时下电力部门和科研院校的研究热点，但仍然存在系统功能不完善、运动系统误差大、巡检点位覆盖范围窄、无法长时间悬停实现定点巡检等问题。

近几年针对室内巡检机器人的研究中，地面式巡检机器人和固定轨道悬挂机器人取得了一定的效果，但二者调节垂直高度相对困难，仍然无法完全替代人工巡检。

发明内容

本发明的目的是提供一种变电站室内自动巡检机器人系统，基于固定轨道悬挂机器人进行改进，可以解决现有技术中巡检机器人无法长时间悬停以及调节垂直高度相对困难的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种变电站室内自动巡检机器人系统，包括运动控制单元、伺服驱动单元、传动机构、动平台和机器视觉单元，所述机器视觉单元用于动平台的位置测量，将位置测量信息发送给上位机；所述上位机根据动平台的现有位置和目标位置，发送运动控制命令给所述运动控制单元；所述运动控制单元处理所述运动控制命令并发送控制信号给所述伺服驱动单元；所述伺服驱动单元根据所述控制信号控制传动机构，由传动机构带动动平台进行运动，所述动平台用于检测变电站室内设备。

进一步的，所述运动控制单元包括控制器、运动控制卡和运动接口卡，所述运动控制卡分别与控制器和运动接口卡电连接，所述运动控制卡接收上位机发送的运动控制命令，并将运动控制命令发送给控制器，所述控制器经过处理后输出控制信号，所述控制信号通过所述运动控制卡发送给运动接口卡，所述运动接口卡的输出端输出控制信号给所述伺服驱动单元。

进一步的，所述伺服驱动单元包括伺服电机和伺服驱动器，伺服驱动器根据控制信号控制伺服电机进行相应的动作。

进一步的，所述伺服驱动器至少包括位置控制器、速度控制器和电流控制器。

进一步的，所述伺服驱动单元还包括供电系统，所述供电系统包括变压器、滤波器、自动空气断路器和开关；所述变压器的原边连接三相交流电压，副边连接所述滤波器的输入端；所述滤波器的输出端经所述开关后连接所述自动空气断路器的一端，所述自动空气断路器的另一端为伺服驱动单元供电。

进一步的，所述传动机构包括运动装置和两组绳索，所述两组绳索的一端连接在运动装置上，另一端连接在动平台上；所述运动装置根据伺服驱动单元的驱动而运动，所述两组绳索的长度随着运动装置的运动而缩短或变长，所述动平台随着绳索长度的变化而进行水平或垂直运动。

进一步的，所述运动装置包括滚筒和/或滑轮。