變電站氣體泄漏檢測移動平臺及檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種變電站氣體泄漏檢測移動平臺及檢測方法，屬于流體密封性測試技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]SF6氣體有著良好的絕緣性和滅弧性能，已經(jīng)在變電站的高壓電氣開關(guān)設(shè)備領(lǐng)域得到了充分的應(yīng)用。但是，由于高壓電氣開關(guān)設(shè)備的制造和安裝有著一定的差異，以及使用時(shí)間過久后會出現(xiàn)產(chǎn)品材料老化的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致SF6高壓電氣開關(guān)設(shè)備在生產(chǎn)運(yùn)行中存在著氣體泄漏現(xiàn)象。
[0003]SF6泄漏主要存在三個方面的危害:(1)嚴(yán)重的SF6氣體泄漏會造成SF6斷路器閉鎖不能操作，GIS發(fā)生內(nèi)部絕緣擊穿，導(dǎo)致重大事故發(fā)生；(2)影響設(shè)備的可靠性和人員安全；
[3]SF6氣體屬于一種溫室氣體，它的暖化系數(shù)約為⑶2的24000倍，發(fā)生SF6氣體泄漏會污染和破壞大氣環(huán)境，增加溫室效應(yīng)。
[0004]因此，為了保證變電站設(shè)備的安全可靠運(yùn)行，需要研發(fā)出高性能智能巡檢機(jī)器人，提高復(fù)雜環(huán)境下變電站設(shè)備狀態(tài)巡檢的智能化水平，提高巡檢質(zhì)量，對促進(jìn)變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高供電可靠性具有重要意義。目前，雖然有GPS導(dǎo)航或者視覺導(dǎo)航的機(jī)器人，但是GPS導(dǎo)航的精確度較低，其誤差在2-5米以內(nèi)，不能適應(yīng)變電站安全的要求;視覺導(dǎo)航精確度比GPS稍高一點(diǎn)，但同樣不能滿足變電站安全性的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種變電站氣體泄漏檢測移動平臺，導(dǎo)航精度高，保證變電站設(shè)備的安全可靠運(yùn)行;還提供一種變電站氣體泄漏檢測移動平臺的檢測方法，通過二級檢測，精確確定泄漏位置，檢測精度高，結(jié)果安全可靠。
[0006]本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0007]所述變電站氣體泄漏檢測移動平臺，包括小車，所述小車包括車體和輪轂，所述車體上安裝云臺，云臺上安裝氣體泄漏檢測組件，所述車體前后兩端均設(shè)置避撞組件，車體內(nèi)部設(shè)置控制裝置和工控機(jī)，車體底部設(shè)置驅(qū)動電機(jī)、導(dǎo)航組件和定點(diǎn)檢測組件，驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動輪轂轉(zhuǎn)動，變電站對應(yīng)導(dǎo)航組件設(shè)置感應(yīng)軌道，所述感應(yīng)軌道上對應(yīng)定點(diǎn)檢測組件設(shè)置標(biāo)記點(diǎn)，所述避撞組件、驅(qū)動電機(jī)、導(dǎo)航組件和定點(diǎn)檢測組件與控制裝置相連，云臺、氣體泄漏檢測組件和控制裝置均與工控機(jī)相連。
[0008]開始巡檢時(shí)，導(dǎo)航組件對感應(yīng)軌道進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，并將檢測信號發(fā)送給控制裝置，控制裝置發(fā)送指令給驅(qū)動電機(jī)，為精確控制驅(qū)動電機(jī)，可為驅(qū)動電機(jī)設(shè)置電機(jī)驅(qū)動器，控制裝置通過電機(jī)驅(qū)動器驅(qū)動驅(qū)動電機(jī)旋轉(zhuǎn)，從而帶動輪轂轉(zhuǎn)動，各輪轂沿著事先鋪設(shè)好的感應(yīng)軌道前行，行進(jìn)過程中避撞組件用于檢測前方是否有障礙物，如果檢測到障礙，避撞組件為控制裝置發(fā)送障礙信號，然后由控制裝置停止驅(qū)動電機(jī)工作，小車停止，待在原地，為及時(shí)引起工作人員注意，可在小車上設(shè)置聲光報(bào)警器，在小車遇障礙急停后發(fā)出報(bào)警信號，通知工作人員及時(shí)處理;若沒有障礙物阻攔，小車底部定點(diǎn)檢測組件檢測到感應(yīng)軌道上事先設(shè)置的標(biāo)記點(diǎn)，定點(diǎn)監(jiān)測組件向控制裝置發(fā)送到位信號，控制裝置控制驅(qū)動電機(jī)停轉(zhuǎn)，小車待在原地，控制裝置給工控機(jī)發(fā)送監(jiān)測信號，開始檢測。檢測時(shí)，工控機(jī)通過預(yù)先設(shè)定的旋轉(zhuǎn)及俯仰角度對車體上的云臺進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整完畢之后，氣體泄漏檢測組件開始進(jìn)行掃描檢測，并將檢測結(jié)果存儲至工控機(jī)，完成一個標(biāo)記點(diǎn)的檢測后繼續(xù)下一個標(biāo)記點(diǎn)的檢測，直至所有標(biāo)記點(diǎn)檢測完畢。
[0009]工作過程中，小車各部件工作所需的能量來源由電源提供，電源固定在車體上，包括蓄電池、電源管理模塊以及自動充電裝置，一圈檢測完畢之后，小車回到充電塢充電，控制裝置和工控機(jī)之間可通過通訊模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，通訊模塊可以是有線模塊也可以是無線模塊，氣體泄漏檢測組件可采用傅里葉紅外光譜儀。
[0010]其中，優(yōu)選方案為:
[0011]所述避撞組件包括保險(xiǎn)杠和紅外探測器，紅外探測器連接控制裝置，紅外探測器可以檢測當(dāng)前小車前進(jìn)方向有無障礙物，如果有，及時(shí)停車，若存在紅外探測器探測不到的情況，小車與外界物體發(fā)生碰撞時(shí)保險(xiǎn)杠可防止車體受到外力撞擊，為降低車體重心，增加車體移動過程中的穩(wěn)定度，可以將車體設(shè)置為金屬材質(zhì)，例如，不銹鋼。
[0012]所述導(dǎo)航組件包括磁導(dǎo)航傳感器，變電站對應(yīng)磁導(dǎo)航傳感器設(shè)置磁條軌道，定標(biāo)記點(diǎn)檢測組件采用RFID讀取器，磁條軌道對應(yīng)RFID讀取器設(shè)置RFID標(biāo)記點(diǎn)，所述標(biāo)記點(diǎn)分為粗檢標(biāo)記點(diǎn)和細(xì)檢標(biāo)記點(diǎn)，每個粗檢標(biāo)記點(diǎn)對應(yīng)設(shè)置一個細(xì)檢標(biāo)記點(diǎn)；磁導(dǎo)航傳感器實(shí)時(shí)檢測磁條軌道位置，使小車沿著磁條軌道運(yùn)行，到達(dá)粗檢標(biāo)記點(diǎn)后，停車檢測，檢測過程中，云臺將氣體泄漏檢測組件調(diào)整至檢測位，然后氣體泄漏檢測組件開始進(jìn)行掃描檢測，并將檢測結(jié)果存儲至工控機(jī)，工控機(jī)根據(jù)檢測結(jié)果決定是否要進(jìn)行細(xì)檢，若發(fā)生泄漏，需要進(jìn)行細(xì)檢，工控機(jī)發(fā)送命令給控制裝置，使小車向前或向后行走到相應(yīng)的細(xì)檢標(biāo)記點(diǎn)，到位后通過云臺帶動氣體泄漏檢測組件對設(shè)備進(jìn)行全方位的檢測，確定泄漏氣體的具體位置，并將檢測結(jié)果保存到工控機(jī)，細(xì)檢完之后接著行進(jìn)到下一個粗檢標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)行檢測，重復(fù)上述步驟，直至所有標(biāo)記點(diǎn)檢測完畢。
[0013]所述車體還設(shè)有觸摸顯示屏，所述觸摸顯示屏連接控制裝置，觸摸顯示屏可實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，為操作方便，還可以在車體上設(shè)置幾個常用的操作按鈕，例如，開關(guān)按鈕、前進(jìn)按鈕、后退按鈕和急停按鈕。
[0014]本發(fā)明還提供一種變電站氣體泄漏檢測移動平臺的檢測方法，包括以下步驟:
[0015]第一步，在感應(yīng)軌道上設(shè)置N個粗檢標(biāo)記點(diǎn)，記為標(biāo)記點(diǎn)i，i= 1，2，…，N，其中，N取大于2的正整數(shù)，對應(yīng)N個粗檢標(biāo)記點(diǎn)設(shè)置N個細(xì)檢標(biāo)記點(diǎn)，記為標(biāo)記點(diǎn)1-1，i = 1，2，…，N;
[0016]第二步，小車在導(dǎo)航組件的作用下，移動至粗檢標(biāo)記點(diǎn)i后停車，定點(diǎn)檢測組件給工控機(jī)發(fā)送到位信號，工控機(jī)控制云臺俯仰，通過氣體泄漏檢測組件對設(shè)備進(jìn)行粗檢；
[0017]第三步，若未檢測到泄漏，工控機(jī)向控制裝置發(fā)送信號，使小車移動至下一個粗檢標(biāo)記點(diǎn)，若檢測到泄漏，控制裝置記錄第二步中粗檢標(biāo)記點(diǎn)i，工控機(jī)控制小車移動至該粗檢標(biāo)記點(diǎn)對應(yīng)的細(xì)檢標(biāo)記點(diǎn)1-Ι進(jìn)行細(xì)檢，確定泄漏的精確位置，細(xì)檢完之后，工控機(jī)給控制裝置發(fā)信號，小車行走至下一粗檢標(biāo)記點(diǎn)；
[0018]第四步，重復(fù)上述二至三步，直至檢測結(jié)束。
[0019]其中，優(yōu)選方案為:
[0020]若i為奇數(shù)，細(xì)檢標(biāo)記點(diǎn)1-1設(shè)于粗檢標(biāo)記點(diǎn)i后方，若i為偶數(shù)，細(xì)檢標(biāo)記點(diǎn)1-1設(shè)于粗檢標(biāo)記點(diǎn)i前方，第三步中若檢測到泄漏，控制裝置記錄第二步中粗檢標(biāo)記點(diǎn)i，并判斷i是奇數(shù)還是偶數(shù)，若i為奇數(shù)，則小車后退至細(xì)檢標(biāo)記點(diǎn)1-Ι停車，然后給工控機(jī)發(fā)送到位信號，工控機(jī)控制云臺帶動氣體泄漏檢測組件對設(shè)備進(jìn)行細(xì)檢，確定泄漏的精確位置;若i為偶數(shù)，則小車前進(jìn)至細(xì)檢標(biāo)記點(diǎn)1-1，執(zhí)行同樣的細(xì)檢過程。
[0021]上述步驟執(zhí)行過程中由避撞組件實(shí)時(shí)檢測車輛前進(jìn)方向有無障礙，并在發(fā)現(xiàn)障礙后為控制裝置發(fā)送障礙信號，及時(shí)停車;避撞組件包括保險(xiǎn)杠和紅外探測器，紅外探測器與控制裝置相連，紅外探測器檢測到車體前進(jìn)方向的障礙后，給控制裝置發(fā)送障礙信號，控制裝置控制驅(qū)動電機(jī)停轉(zhuǎn)，及時(shí)停車，為方便進(jìn)行人機(jī)交互，在車體上還可設(shè)置觸摸顯示屏。
[0022]所述導(dǎo)航組件包括磁導(dǎo)航傳感器，變電站對應(yīng)磁導(dǎo)航傳感器設(shè)置磁條軌道，定標(biāo)記點(diǎn)檢測組件采用RFID讀取器，磁條軌道對應(yīng)RFID讀取器設(shè)置RFID標(biāo)記點(diǎn)，RFID標(biāo)記點(diǎn)可以是帶有標(biāo)記點(diǎn)信息的電子標(biāo)簽，車體前進(jìn)過程中，磁導(dǎo)航傳感器對磁條軌道進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，并將檢測信號發(fā)送給控制裝置，控制裝置發(fā)送指令給驅(qū)動電機(jī)，驅(qū)動輪轂轉(zhuǎn)動，各輪轂沿著事先鋪設(shè)好的磁條軌道，以同樣的速度沿著同樣的方向向前行走，到達(dá)粗檢標(biāo)記點(diǎn)i后停止，進(jìn)行后序動作。
[0023]本發(fā)明的有益效果是:
[0024 ]本發(fā)明采用磁導(dǎo)航與RFID標(biāo)記點(diǎn)定位的方式使小車的行走、定位控制更加可靠，增加小車巡檢的過程中的安全性和穩(wěn)定性，檢測過程中，控制小車先控制車體達(dá)到粗檢標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)行粗檢，如果沒有檢測到六氟化硫泄漏，則直接前進(jìn)至下一個粗檢標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)行檢測，如果檢測到有六氟化硫泄漏，控制裝置控制車體到達(dá)與存在泄漏嫌疑的粗檢標(biāo)記點(diǎn)對應(yīng)的細(xì)檢標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)行二次檢測，精確判斷泄漏位置，檢測精度高，結(jié)果安全可靠。
【附圖說明】
[0025]圖1是云臺和氣體泄漏組件安裝示意圖。
[0026]圖2是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖3是小車定點(diǎn)巡檢工位示意圖。
[0028]圖4是泄漏檢測控制流程圖。
[0029]圖5是泄漏細(xì)檢流程圖。
[0030]圖中:1、車體;2、輪轂;3、云臺；4、氣體泄漏檢測組件;5、工控機(jī);6、保險(xiǎn)杠;7、紅外探測器;8、觸摸顯示屏;9、操作按鈕;10、感應(yīng)軌道。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步描述:
[0032]實(shí)施例1:
[0033]如圖1-圖2所示，本發(fā)明所述變電站氣體泄漏檢測移動平臺，包括小車，所述小車包括車體1和輪轂2，所述車體1上安裝云臺3，云臺3上安裝氣體泄漏檢測組件4，所述車體1前后兩端均設(shè)置避撞組件，車體1內(nèi)部設(shè)置控制裝置和工控機(jī)5，車體1底部設(shè)置驅(qū)動電機(jī)、導(dǎo)航組件和定點(diǎn)檢測組件，驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動輪轂2轉(zhuǎn)動，變電站對應(yīng)導(dǎo)航組件設(shè)置感應(yīng)軌道10，所述感應(yīng)軌道10上對應(yīng)定點(diǎn)檢測組件設(shè)置標(biāo)記點(diǎn)，所述避撞組件、驅(qū)動電機(jī)、導(dǎo)航組件和定點(diǎn)檢測組件與控制裝置相連，云臺3、氣體泄漏檢測組件4和控制裝置均與工控機(jī)5相連。
[0034]其中，避撞組件包括保險(xiǎn)杠6和紅外探測器7，紅外探測器7連接控制裝置，紅外探測器7可以檢測當(dāng)前小車前進(jìn)方向有無障礙物，如果有，及時(shí)停車，若存在紅外探測器7探測不到的情況，小車與外界物體發(fā)生碰撞時(shí)保險(xiǎn)杠6可防止車體1受到外力撞擊，為降低車體1重心，增加車體1移動過程中的穩(wěn)定度，可以為車體1設(shè)置金屬外殼，例如，不銹鋼;所述車體1還設(shè)有觸摸顯示屏8，所述觸摸顯示屏8連接控制裝置，觸摸顯示屏8可實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，為操作方便，還可以在車體1上設(shè)置幾個常用的操作按鈕9，例如，開關(guān)按鈕、前進(jìn)按鈕、后退按鈕和急停按鈕。
[0035]開始巡檢時(shí)，導(dǎo)航組件對感應(yīng)軌道10