變電站巡檢機器人的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于工業(yè)用機器人【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種變電站巡檢機器人。變電站巡檢機器人包括運載小車、電機驅(qū)動模塊、計算機、電站設(shè)備檢測單元、人機交互模塊、電源模塊、導(dǎo)航信息傳遞單元和云臺，電站設(shè)備檢測單元包括電器設(shè)備、設(shè)備連接點和電力線路的溫度檢測器，電器設(shè)備、儀器儀表的圖像采集器和電氣設(shè)備噪聲的聲音采集器，溫度檢測器、圖像采集器和聲音采集器與計算機相連接。本實用新型的有益效果是：能夠自主完成對于各類電氣設(shè)備和線路的巡檢工作；機械結(jié)構(gòu)緊湊合理，通用性好，可廣泛用于發(fā)電廠和變電站設(shè)備的自動巡檢。
【專利說明】變電站巡檢機器人

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于工業(yè)用機器人【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種變電站巡檢機器人。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，變電站電力設(shè)備的運行狀態(tài)好壞直接決定電網(wǎng)安全運行情況，設(shè)備出現(xiàn)不正常工作狀態(tài)若不及時處理很可能發(fā)展成故障，造成設(shè)備損壞或人身事故。繼電保護和自動裝置雖然能起到即時保護作用，但在預(yù)測性方面與現(xiàn)實際需要還有差距，為進(jìn)一步提高關(guān)鍵設(shè)備的可靠性，在線監(jiān)測和帶電測試技術(shù)是行業(yè)發(fā)展的必然方向。
[0003]電力系統(tǒng)中的故障高壓設(shè)備，在運行過程中總會因各種原因產(chǎn)生一些熱故障點，即設(shè)備故障前的熱征兆。紅外檢測技術(shù)能夠于遠(yuǎn)距離、非接觸、實時、快速、不停電、不取樣的獲取設(shè)備運行狀態(tài)信息，應(yīng)作為設(shè)備診斷分析的常規(guī)方法。
[0004]但使用傳統(tǒng)手持式紅外測溫儀勞動強度大、工作效率低，無人值守變電站需運行人員驅(qū)車到現(xiàn)場進(jìn)行定期檢測，IlOkV變電站每半月檢測一次，一旦在區(qū)間內(nèi)發(fā)生故障，運行人員無法得知，若在人員檢測過程中發(fā)生故障，如瓷瓶炸裂，設(shè)備安全運行和人身安全將受到威脅。若采用視頻紅外監(jiān)控系統(tǒng)，由于受到定點監(jiān)控，存在很大的監(jiān)控盲區(qū)，很難真正滿足視頻監(jiān)控全方位覆蓋的要求。同時由于系統(tǒng)復(fù)雜、需要的紅外攝像頭數(shù)量多、成本也較大，安裝布線工作量大，因此故障率較高，加之?dāng)z像頭安裝于構(gòu)架上，維修、清灰作業(yè)安全距離不夠，存在安全隱患，停電維護困難。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的就是為了解決上述問題，提供一種可以在室外工作，替代電站場所值班人員，能夠完成電站設(shè)備巡檢工作的變電站巡檢機器人。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:變電站巡檢機器人包括運載小車、電機驅(qū)動模塊、計算機、電站設(shè)備檢測單元、人機交互模塊、電源模塊、導(dǎo)航信息傳遞單元和云臺；計算機包括CPU、存儲器、網(wǎng)卡、串口和USB等，電站設(shè)備檢測單元包括電器設(shè)備、設(shè)備連接點和電力線路的溫度檢測器，電器設(shè)備、儀器儀表的圖像采集器和電氣設(shè)備噪聲的聲音采集器，溫度檢測器、圖像采集器和聲音采集器與計算機相連接，計算機經(jīng)由總線訪問視頻采集卡的先進(jìn)先出(FIFO) RAM讀取一幀已經(jīng)完成的圖像數(shù)據(jù)；人機交互模塊由鍵盤、液晶屏和觸摸屏模塊組成，通過人機交互模塊可以與計算機交互的設(shè)置參數(shù)；電機驅(qū)動模塊由專用電機驅(qū)動芯片L298N和光偶構(gòu)成。電機驅(qū)動模塊與計算機電性相連，電機驅(qū)動模塊接收計算機的指令，電源模塊的蓄電池向小車、計算機、液晶屏、可見光攝像機、紅外熱像儀等設(shè)備供電。導(dǎo)航信息傳遞單元包括全球定位系統(tǒng)和巡線傳感器，導(dǎo)航信息傳遞單元安裝于運載小車的前部，全球定位系統(tǒng)和巡線傳感器通過串口與計算機相連，全球定位系統(tǒng)包括GPS接收機、串口網(wǎng)關(guān)、寬帶無線網(wǎng)橋和交換機，寬帶無線網(wǎng)橋采用TCP/IP協(xié)議，以
2.4-2.5吉赫的頻率傳輸系統(tǒng)數(shù)據(jù),避免了變電站的強電磁干擾對信息傳輸?shù)母蓴_,全球定位系統(tǒng)通過無線將變電站巡檢機器人巡檢得到的信息通過計算機處理后發(fā)回指揮中心，并接受變電站巡檢機器人指揮中心的指令。
[0007]運載小車包括車架、車輪、載物平臺、云臺和外殼，載物平臺上設(shè)置框架，巡線傳感器安裝于載物平臺上，外殼相應(yīng)載物平臺安裝巡線傳感器的位置處設(shè)置開口朝下的用于安裝導(dǎo)航信息傳遞單元的容納室，電機驅(qū)動模塊、計算機、人機交互模塊和電源模塊安裝于載物平臺上，巡線傳感器收容于容納室中。
[0008]溫度檢測器、圖像采集器和聲音采集器通過云臺安裝在運載平臺上，云臺通過解碼器和分配器與計算機相連接，計算機程序指揮云臺的驅(qū)動電機，精確控制云臺水平旋轉(zhuǎn)和俯仰。
[0009]圖像采集器由CCD攝像頭和視頻采集卡VC302構(gòu)成，視頻采集卡將攝像頭的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，計算機經(jīng)由總線訪問視頻采集卡的先進(jìn)先出(FIFO) RAM讀取一幀已經(jīng)完成的圖像數(shù)據(jù)。
[0010]本實用新型的有益效果在于:能夠自主完成對于各類電氣設(shè)備和線路的巡檢工作；機械結(jié)構(gòu)緊湊合理，通用性好，可廣泛用于發(fā)電廠和變電站設(shè)備的自動巡檢。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型變電站巡檢機器人結(jié)構(gòu)框架圖。
[0012]圖2是本實用新型變電站巡檢機器人立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3是本實用新型變電站巡檢機器人去掉外殼的結(jié)構(gòu)示意立體圖。
[0014]圖中:計算機1、運載小車2、電機驅(qū)動模塊3、電站設(shè)備檢測單元4、人機交互模塊
5、電源模塊6、導(dǎo)航信息傳遞單元7、云臺8、車架21、車輪22、載物平臺23、云臺24、外殼25、框架26、容納室27。

【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)一步說明，結(jié)合圖1至圖3，變電站巡檢機器人包括計算機1、運載小車2、電機驅(qū)動模塊3、電站設(shè)備檢測單元4、人機交互模塊5、電源模塊6、導(dǎo)航信息傳遞單元7和云臺8 ;計算機I包括CPU、存儲器、網(wǎng)卡、串口和USB等，電站設(shè)備檢測單元4包括電器設(shè)備、設(shè)備連接點和電力線路的溫度檢測器，電器設(shè)備、儀器儀表的圖像采集器和電氣設(shè)備噪聲的聲音采集器，溫度檢測器、圖像采集器和聲音采集器與計算機I相連接，計算機I經(jīng)由總線訪問視頻采集卡的先進(jìn)先出(FIFO) RAM讀取一幀已經(jīng)完成的圖像數(shù)據(jù)；人機交互模塊5由鍵盤、液晶屏和觸摸屏模塊組成，通過人機交互模塊5可以與計算機I交互的設(shè)置參數(shù)；電機驅(qū)動模塊3由電機驅(qū)動芯片L298N和光偶構(gòu)成。電機驅(qū)動模塊3與計算機I電性號相連，電機驅(qū)動模塊3接收計算機I的指令，電源模塊6的蓄電池向運載小車2、計算機1、電站設(shè)備檢測單元4等設(shè)備供電。導(dǎo)航信息傳遞單元7包括全球定位系統(tǒng)71和巡線傳感器72，導(dǎo)航信息傳遞單元安裝于運載小車的前部，全球定位系統(tǒng)和巡線傳感器通過串口與計算機I相連，全球定位系統(tǒng)包括GPS接收機、串口網(wǎng)關(guān)、寬帶無線網(wǎng)橋和交換機，寬帶無線網(wǎng)橋采用TCP/IP協(xié)議，以2.4-2.5吉赫的頻率傳輸系統(tǒng)數(shù)據(jù)，避免了變電站的強電磁干擾對信息傳輸?shù)母蓴_，全球定位系統(tǒng)通過無線將變電站巡檢機器人巡檢得到的信息通過計算機I處理后發(fā)回指揮中心，并接受變電站巡檢機器人指揮中心的指令。
[0016]運載小車2包括車架21、車輪22、載物平臺23、云臺24和外殼25，載物平臺23上設(shè)置框架26，巡線傳感器72安裝于載物平臺23上，外殼25相應(yīng)載物平臺安裝巡線傳感器72的位置處設(shè)置開口朝下的用于安裝導(dǎo)航信息傳遞單元的容納室27，電機驅(qū)動模塊3、計算機1、人機交互模塊5和電源模塊6安裝于載物平臺23上，巡線傳感器收容于容納室27中。
[0017]溫度檢測器、圖像采集器和聲音采集器通過云臺24安裝在框架26上，云臺24通過解碼器和分配器與計算機I相連接，計算機程序指揮云臺24的驅(qū)動電機，精確控制云臺24水平旋轉(zhuǎn)和俯仰。
[0018]圖像采集器由CCD攝像頭和視頻采集卡VC302構(gòu)成，視頻采集卡將攝像頭的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，計算機經(jīng)由總線訪問視頻采集卡的先進(jìn)先出(FIFO) RAM讀取一幀已經(jīng)完成的圖像數(shù)據(jù)。
【權(quán)利要求】
1.一種變電站巡檢機器人，其特征在于:變電站巡檢機器人包括運載小車、電機驅(qū)動模塊、計算機、電站設(shè)備檢測單元、人機交互模塊、電源模塊、導(dǎo)航信息傳遞單元和云臺；計算機包括CPU、存儲器、網(wǎng)卡、串口和USB等，電站設(shè)備檢測單元包括電器設(shè)備、設(shè)備連接點和電力線路的溫度檢測器，電器設(shè)備、儀器儀表的圖像采集器和電氣設(shè)備噪聲的聲音采集器，溫度檢測器、圖像采集器和聲音采集器與計算機相連接，計算機經(jīng)由總線訪問視頻采集卡的先進(jìn)先出(FIFO) RAM讀取一幀已經(jīng)完成的圖像數(shù)據(jù)；人機交互模塊由鍵盤、液晶屏和觸摸屏模塊組成，通過人機交互模塊可以與計算機交互的設(shè)置參數(shù)；電機驅(qū)動模塊由專用電機驅(qū)動芯片L298N和光偶構(gòu)成； 電機驅(qū)動模塊與計算機電性相連，電機驅(qū)動模塊接收計算機的指令，電源模塊的蓄電池向小車、計算機、液晶屏、可見光攝像機、紅外熱像儀等設(shè)備供電； 導(dǎo)航信息傳遞單元包括全球定位系統(tǒng)和巡線傳感器，導(dǎo)航信息傳遞單元安裝于運載小車的前部，全球定位系統(tǒng)和巡線傳感器通過串口與計算機相連，全球定位系統(tǒng)包括GPS接收機、串口網(wǎng)關(guān)、寬帶無線網(wǎng)橋和交換機，寬帶無線網(wǎng)橋采用TCP/IP協(xié)議，以2.4-2.5吉赫的頻率傳輸系統(tǒng)數(shù)據(jù)，避免了變電站的強電磁干擾對信息傳輸?shù)母蓴_，全球定位系統(tǒng)通過無線將變電站巡檢機器人巡檢得到的信息通過計算機處理后發(fā)回指揮中心，并接受變電站巡檢機器人指揮中心的指令。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站巡檢機器人，其特征是:運載小車包括車架、車輪、載物平臺、云臺和外殼，載物平臺上設(shè)置框架，巡線傳感器安裝于載物平臺上，外殼相應(yīng)載物平臺安裝巡線傳感器的位置處設(shè)置開口朝下的用于安裝導(dǎo)航信息傳遞單元的容納室，電機驅(qū)動模塊、計算機、人機交互模塊和電源模塊安裝于載物平臺上，巡線傳感器收容于容納室中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站巡檢機器人，其特征是:溫度檢測器、圖像采集器和聲音采集器通過云臺安裝在運載平臺上，云臺通過解碼器和分配器與計算機相連接，計算機程序指揮云臺的驅(qū)動電機，精確控制云臺水平旋轉(zhuǎn)和俯仰。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站巡檢機器人，其特征是:圖像采集器由CCD攝像頭和視頻采集卡VC302構(gòu)成，視頻采集卡將攝像頭的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，計算機經(jīng)由總線訪問視頻采集卡的先進(jìn)先出(FIFO) RAM讀取一幀已經(jīng)完成的圖像數(shù)據(jù)。
【文檔編號】G05D1/02GK203950202SQ201320833834
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】董沆, 馬向澤, 唐茂林, 支占寧, 馮小斌, 王虎 申請人:國網(wǎng)寧夏電力公司寧東供電公司