一種電力系統(tǒng)軌道式自動巡檢機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)屬于電力技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電力系統(tǒng)軌道式自動巡檢機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國用電用戶數(shù)量的不斷增加，用戶對用電質(zhì)量的要求不斷提升，保證用電設備的正常運行至關(guān)重要。配電是電力系統(tǒng)中直接與用戶相連并向用戶分配電能的環(huán)節(jié)。由于配電系統(tǒng)作為電力系統(tǒng)的最后一個環(huán)節(jié)直接面向終端用戶，它的完善與否直接關(guān)系著廣大用戶的用電可靠性和用電質(zhì)量。因此，配電房內(nèi)的設備，如開關(guān)柜等的巡檢工作是保證配電設備安全運行，提高供電可靠性的一項基礎工作。
[0003]隨著電力系統(tǒng)自動化水平的提高以及無人值守的普及，設備運行的安全性受到更加嚴格的考驗，配電房巡檢也就受到了更大的重視。目前，國內(nèi)大多數(shù)配電房均采用傳統(tǒng)的人工巡檢方式，由于受巡檢人員勞動強度、業(yè)務水平、責任心和精神狀態(tài)等諸多因素的制約，漏檢、誤檢情況時有發(fā)生，嚴重時會造成重大經(jīng)濟損失。因此，傳統(tǒng)的人工巡檢已經(jīng)不能滿足不了電力系統(tǒng)現(xiàn)代化發(fā)展的要求，人工巡檢逐步由巡檢機器人代替。
[0004]現(xiàn)有的巡檢機器人多采用輪式或履帶式驅(qū)動，通過云臺攜帶檢測裝置，以自主或遙控的方式，在無人值守或少人值守的電力設備區(qū)域進行巡檢。它可以通過攜帶的各種傳感器，完成電力設備的圖像巡視、紅外檢測等。操作人員只需通過后臺計算機收到的數(shù)據(jù)、圖像等信息，即可完成電力設備的巡檢工作。目前，已有應用在變電站等室外場所的電力設備巡檢機器人，而應用在配電房等室內(nèi)場所的巡檢機器人則還沒有，且在巡檢時存在以下缺點:
[0005]現(xiàn)有的巡檢機器人多采用輪式或履帶式驅(qū)動，由于配電房內(nèi)電力設備布局及空間限制，不方便運行到達待檢測的設備，也不方便開展檢測工作；由于開關(guān)柜等電力設備上的儀器儀表數(shù)量眾多，都處在不同的位置，要對這些儀器的信息進行檢測，需要巡檢機器人能夠?qū)崿F(xiàn)前后、上下和左右三個方向全方位的運行，以便精確到達相應的儀器儀表正前方以完成檢測，而現(xiàn)有的巡檢機器人只能在某一固定的高度通過云臺調(diào)節(jié)俯仰角進行檢測，檢測的數(shù)據(jù)范圍有限；現(xiàn)有的巡檢機器人功能單一，只能完成照片及視頻的采集，無法對開關(guān)柜等電力設備內(nèi)部的局部放電現(xiàn)象進行檢測；現(xiàn)有的巡檢機器人不具有與PC終端進行實時通信的功能，自身的運動狀態(tài)和采集到的數(shù)據(jù)不能得到及時監(jiān)控和處理并反饋給工作人員。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電力系統(tǒng)軌道式自動巡檢機器人，運動方位精確，可以實現(xiàn)前后、上下和左右三個方向上自由運動；檢測范圍廣，可完成包括局部放電信息在內(nèi)的檢測信息；巡檢時，機器人可以將自身運動信息以及被測設備的監(jiān)控信息通過無線方式實時傳送給PC終端。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種電力系統(tǒng)軌道式自動巡檢機器人，包括運行軌道、在運行軌道上運行的機器人本體、搭載在機器人本體上的多個檢測傳感器；所述運行軌道安裝在配電房頂部位于待檢測設備的斜上方，為機器人本體提供運行軌跡；所述機器人本體包括軌道小車、第一同步帶線性模組、第二同步帶線性模組；所述軌道小車吊裝在運行軌道上，將機器人本體運送到待檢測設備的前方；所述第一同步帶線性模組安裝在軌道小車并垂直與地面，用于在上下方向移動其搭載的檢測傳感器；所述第二同步帶線性模組安裝在第一同步帶線性模組上，且與第一同步帶線性模組垂直，用于在水平方向內(nèi)移動其搭載的檢測傳感器；所述多個檢測傳感器分別搭載在第一同步帶線性模組和第二同步帶線性模組上。
[0008]進一步，所述軌道小車包括底板、一對或多對車輪、直流電機；所述車輪安裝在運行軌道上，其轉(zhuǎn)動軸通過連接件固定在所述底板上；所述直流電機用于驅(qū)動所述車輪轉(zhuǎn)動。
[0009]進一步，所述第一同步帶線性模組包括第一直桿、第一步進電機、第一傳送帶和第一同步帶線性模組滑塊；所述第一直桿的一端與所述軌道小車固定，用于為所述第一同步帶線性模組滑塊提供在垂直方向上進行上下運動的路徑；所述第一同步帶線性模組滑塊與第一傳送帶相連并套在第一直桿上，所述第一傳送帶兩端固定在第一直桿上；所述第一步進電機安裝在第一直桿的一端用于帶動所述第一傳送帶運動；所述搭載在第一同步帶線性模組上的檢測傳感器固定在第一同步帶線性模組滑塊上。
[0010]進一步，所述第二同步帶線性模組包括第二直桿、第二步進電機、第二傳送帶和第二同步帶線性模組滑塊；所述第二直桿固定在所述第一同步帶線性模組滑塊上，用于給第二同步帶線性模組滑塊在水平面內(nèi)的運動提供路徑；所述第二同步帶線性模組滑塊與第二傳送帶相連并套在第二直桿上，所述第二傳送帶兩端固定在第二直桿上；所述第二步進電機安裝在第二直桿的一端，用于帶動所述第二傳送帶運動；所述搭載在第二同步帶線性模組上的檢測傳感器固定在第二同步帶線性模組滑塊上。
[0011]進一步，所述的軌道小車還包括第一編碼器、兩個第一限位開關(guān)；所述兩個第一限位開關(guān)一前一后安裝在軌道小車外殼表面上，用于給所述第一編碼器提供清零信號；所述第一編碼器與直流電機同軸安裝，隨著軌道小車的運動而轉(zhuǎn)動，將轉(zhuǎn)動的角度轉(zhuǎn)化為脈沖數(shù)并反饋給單片機，單片機對脈沖數(shù)處理后獲得軌道小車當前的位置和速度信息，并根據(jù)該位置和速度信息發(fā)送控制信號給直流電機，控制直流電機完成啟動、停止、加速、減速動作從而實現(xiàn)軌道小車精確定位；所述第一同步帶線性模組還包括第二編碼器和兩個第二限位開關(guān)；所述兩個第二限位開關(guān)分別安裝在第一直桿的兩端，用于給所述第二編碼器提供清零信號；所述第二編碼器與第一步進電機同軸安裝，隨著第一步進電機轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，將轉(zhuǎn)動的角度轉(zhuǎn)化為脈沖數(shù)并反饋給所述單片機，所述單片機對脈沖數(shù)進行處理后獲得第一同步帶線性模組滑塊當前的位置和速度信息，并根據(jù)該位置和速度信息發(fā)送控制信號給第一步進電機，控制第一步進電機完成啟動、停止、加速、減速動作從而實現(xiàn)第一滾珠絲杠線性模組滑塊精確定位；所述第二同步帶線性模組還包括第三編碼器和兩個第三限位開關(guān)；所述兩個第三限位開關(guān)分別安裝在第二直桿的兩端，用于給所述第三編碼器提供清零信號；所述第三編碼器與第二步進電機同軸安裝，隨著第二步進電機轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，將轉(zhuǎn)動的角度轉(zhuǎn)化為脈沖數(shù)并反饋給所述單片機，所述單片機對脈沖數(shù)進行處理后獲得第二同步帶線性模組滑塊當前的位置和速度信息，并根據(jù)該位置和速度信息發(fā)送控制信號給第二步進電機，控制第二步進電機完成啟動、停止、加速、減速動作從而實現(xiàn)第一滾珠絲杠線性模組滑塊精確定位。
[0012]進一步，所述巡檢機器人還包括控制箱，所述控制箱內(nèi)安裝有絕緣板、由單片機構(gòu)成的控制電路板、三個電機驅(qū)動器；所述控制電路板、三個電機驅(qū)動器都安裝在絕緣板上；所述單片機用于根據(jù)各編碼器提供的信息控制巡檢機器人運動，根據(jù)各檢測傳感器提供的信息完成檢測數(shù)據(jù)的采集與分析；所述三個電機驅(qū)動器，在所述單片機的控制下分別驅(qū)動所述的直流電機、第一步進電機和第二步進電機。
[0013]進一步，還包括為巡檢機器人提供電能的電池；所述控制箱的絕緣板上還安裝有電壓傳感器，用于監(jiān)測電池的電壓。
[0014]進一步，所述控制箱的絕緣板上還安裝有通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器，將控制電路板上的串行接口通信協(xié)議轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)通信協(xié)議。
[0015]進一步，好包括PC終端，用來實時監(jiān)控巡檢機器人當前的運行狀態(tài)并控制機器人的運行，分析和存儲巡檢機器人采集到的數(shù)據(jù)信息。
[0016]進一步，還安裝有無線路由器，用于實現(xiàn)巡檢機器人與PC終端之間的無線通信。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點在于，本發(fā)明電力系統(tǒng)軌道式自動巡檢機器人，可以在電力系統(tǒng)，如配電房等內(nèi)前后、上下和左右三個方向上自由運動，前后方向的運動由軌道小車帶動機器人本體在預設軌道方向上平移，上下和左右兩個方向上的運動由機器人本體的上下和左右兩軸運動機構(gòu)完成，通過控制系統(tǒng)的精確控制，可將機器人準確定位到每一個被測設備前；巡檢機器人通過攜帶的多種檢測傳感器，可準確完成對被測設備上柜體號、指示燈、開關(guān)按鈕、儀表示數(shù)、設備本體溫度、局部放電等信息的自動提取以及故障預判和報警等任務；PC終端獲得巡檢機器人上傳的信息后，可以進一步進行預處理及存儲備份后通過電力系統(tǒng)的內(nèi)網(wǎng)傳送到后臺控制中心，以便運維人員及時掌握巡檢現(xiàn)場的情況并米取有效措施，進而完成整個巡檢任務。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明電力系統(tǒng)軌道式自動巡檢機器人一側(cè)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是本發(fā)明電力系統(tǒng)軌道式自動巡檢機器人另一側(cè)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3是本發(fā)明電力系統(tǒng)軌道式自動巡檢機器人的軌道小車結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4是本發(fā)明電力系統(tǒng)軌道式自動巡檢機器人的控制箱內(nèi)部組成示意圖。
[0022]圖5是本發(fā)明電力系統(tǒng)軌道式自動巡檢機器人的充電盒示意圖。
[0023]圖6是本發(fā)明電力系統(tǒng)軌道式自動巡檢機器人系統(tǒng)構(gòu)成的模塊結(jié)構(gòu)框圖。