專利名稱：變電站智能巡檢裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及變電站監(jiān)測技術，尤其涉及一種變電站智能巡檢裝置。
背景技術：
近年來，變電站技術迅猛發(fā)展，自動化技術在我國得到了廣泛的應用，促進了我國電網(wǎng)科技的發(fā)展，很多新技術也在日趨成熟，與國際接軌，對信息的處理也在逐漸的實現(xiàn)數(shù)字化，自動化、數(shù)字化已經(jīng)成為我國變電站技術發(fā)展的主流。從發(fā)展的形勢看，我國的變電站正在逐漸的朝著智能化發(fā)展。在電力系統(tǒng)中，由于電能生產(chǎn)、輸送、分配和使用的連續(xù)性，對系統(tǒng)中各設備單元的安全可靠運行都有很高的要求。特別是隨著電力工業(yè)向著大機組、大容量、高電壓的迅速發(fā)展，保障設備運行的可靠性更成為安全生產(chǎn)的突出課題。因此，電力設備的巡視，特別是一些先進技術、方式、方法在設備故障診斷中的應用也越來越受到普遍的重視，取得的經(jīng)濟效益也越來越明顯，常見的巡檢方式已經(jīng)由早期的人工巡檢方式逐步發(fā)展成現(xiàn)今利用計算機、網(wǎng)絡技術來自動進行巡檢。以變電站系統(tǒng)為例，目前廣泛采用智能巡檢裝置來進行變電站系統(tǒng)的巡檢工作。這類智能巡檢裝置是一種移動裝置，其運行受環(huán)境狀態(tài)、動力狀態(tài)和應用要求等多方面的影響，需要通過大量的、種類不同的傳感/控制器、執(zhí)行器協(xié)同工作。這里涉及多種信號采集、處理算法和控制過程極為復雜。以往的智能巡檢裝置數(shù)據(jù)運算結構是集中式的，大量的數(shù)據(jù)匯集到一個或幾個數(shù)據(jù)處理中心，并通過中心再向各控制器、執(zhí)行器發(fā)出指令，中心如同人類的大腦，一旦中心或中心與各傳感器、控制器、執(zhí)行器通訊發(fā)生故障，就會造成智能巡檢裝置的癱瘓。因此，確有必要提供一種變電站智能巡檢裝置來解決上述技術問題。

實用新型內容本實用新型所解決的技術問題在于提供一種變電站智能巡檢裝置，其具有分散式運算和集中式調度的系統(tǒng)架構，提高了運算能力，保證了巡檢工作的正常運行。為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案:一種變電站智能巡檢裝置，包括綜合業(yè)務處理器、若干傳感器及分別與所述綜合業(yè)務處理器通信連接的如下子單元:移動控制器、車載裝備控制器、設備艙控制器、圖像采集器、電源調度控制器，所述每個子單元至少與一個傳感器通信連接并對該傳感器的信號進行運算處理。作為本技術方案的進一步改進，所述移動控制器分別與履帶電機矢量系統(tǒng)、履帶的姿態(tài)運算處理器及導航運算處理器通信連接，所述姿態(tài)運算處理器與若干位于履帶上的傳感器通信連接。作為本技術方案的進一步改進，所述導航運算處理器與一差分GPS接收機通信連接。作為本技術方案的進一步改進，所述變電站智能巡檢裝置還包括連接于各子單元和綜合業(yè)務處理器之間的車載網(wǎng)絡交換機。作為本技術方案的進一步改進，所述圖像采集器包括紅外熱成像攝像機。作為本技術方案的進一步改進，所述移動控制器還連接有防碰撞傳感器及緊急剎車裝置。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型變電站智能巡檢裝置通過層次化分散式架構，設置多個處理器或控制器，使得每個子單元都能對傳感器的信號進行及時的運算處理而無需匯至總處理器，因此，提高了整個巡檢裝置的運算能力，減小了運算故障的發(fā)生幾率。

圖1為本實用新型所述的變電站智能巡檢裝置的系統(tǒng)架構圖。
具體實施方式
請參閱圖1所示，本實用新型提供一種變電站智能巡檢裝置，為集中調度模式下的分散式系統(tǒng)，即:利用數(shù)量眾多微處理器(控制器)實現(xiàn)傳感器信號的采集、就地處理和動作控制，同時利用數(shù)字化通訊在各個功能單元自動共享和分配采集和控制信息，并利用高性能處理器構建集中調度系統(tǒng)。所述變電站智能巡檢裝置為一移動裝置(如:移動機器人、可移動車輛)，其通過自身設置的履帶進行移動，并包括:綜合業(yè)務處理器、分別與所述綜合業(yè)務處理器通信連接的如下子單元:移動控制器、車載裝備控制器、設備艙控制器、圖像采集器、電源調度控制器、以及連接于各子單元和綜合業(yè)務處理器之間的車載網(wǎng)絡交換機。移動控制器:用于控制巡檢裝置的移動、移動線路的規(guī)劃，其分別與左右履帶電機矢量系統(tǒng)、履帶的姿態(tài)運算處理器、導航運算處理器實現(xiàn)連接，并進行控制。所述左右履帶電機矢量系統(tǒng)與若干履帶電機傳感器相連接以獲取傳感器所采集的信息，從而根據(jù)采集到的信息進行矢量調整，從而實現(xiàn)對左、右履帶的調整。所述姿態(tài)運算處理器分別與左履帶傳感器A-C、右履帶傳感器A-C、以及RFID讀寫器1-6相連接，用于對傳感器采集的信息進行運算處理，其中，所述RFID讀寫器1-6與所述左、右履帶傳感器A-C —一對應設置。所述導航運算處理器與所述一差分GPS接收機和超聲相控陣雷達連接，用于對GPS數(shù)據(jù)和雷達數(shù)據(jù)進行運算處理，所述差分GPS即DGPS定位系統(tǒng)(Differential Global PositioningSystem)，用于對裝置的運行位置進行測量；所述超聲相控陣雷達用于進行障礙物檢測。同時，所述移動控制器還連接有防碰撞傳感器A、B及緊急剎車裝置，用于獲取防碰撞傳感器采集的信息，并根據(jù)獲取到的信息來控制所述緊急剎車裝置，實現(xiàn)對變電站智能巡檢裝置的制動作用。車載裝備控制器:其用于連接若干車載裝備，并對這些車載裝備進行控制，從而使得巡檢裝置的各個車載裝備能夠正常運行，不對巡檢工作造成影響。具體來說，所述車載裝備控制器分別連接如下車載裝備:外部溫濕度傳感器、內部溫濕度傳感器、風扇控制器、通風車窗控制器A和B、充電桿伸縮控制器、前部燈光控制器、后部燈光控制器、前攝像機雨刷控制器、及后攝像機雨刷控制器。設備艙控制器:其與水平姿態(tài)控制器、云臺控制系統(tǒng)、設備艙雨刷控制器及設備艙燈光控制器連接，其中，所述云臺控制系統(tǒng)連接一傾角傳感器，該云臺控制系統(tǒng)用于對攝像機采集的視頻和圖像進行校準。圖像采集器:其包括紅外熱成像攝像機、設備艙IP攝像機、前IP攝像機、后IP攝像機，這些攝像機安裝于整個巡檢裝置的四周，用于在巡檢過程中對被巡檢設備進行圖像采集，以監(jiān)測被巡檢設備的工作狀態(tài)是否存在異常。紅外熱成像攝像機利用紅外成像原理，在設備不停電的情況下，即在高電壓、大負荷的條件下，檢測設備的運行狀況，通過對電氣設備表面溫度的分布及測試，分析和判斷，發(fā)現(xiàn)運行設備的異常和缺陷，長期觀測可將部分事故檢修轉變?yōu)轭A見性維修，為設備安全運行提供可靠的依據(jù)。 電源調度控制器:其與磷酸鐵鋰電池充電控制器及外部充電電源控制器連接，實現(xiàn)對電源的調度控制，所述電源調度控制器實際上為一電池和動力管理單元，主要用于對巡檢裝置進行能源測控。綜合業(yè)務處理器:其與一寬帶無線收發(fā)器連接，利用該無線收發(fā)器實現(xiàn)與各個控制器之間的通信連接，該處理器作為整個巡檢裝置的核心，其用于計算處理來自各個控制器的信息，并可對各個控制器發(fā)出指令，從而實現(xiàn)集中調度的目的。車載網(wǎng)絡交換機:其連接于綜合業(yè)務處理器和各個子單元之間，為各個子單元與綜合業(yè)務處理器之間的通信建立路徑。與所述姿態(tài)運算處理器連接的左、右履帶A、B、C分別用于實現(xiàn)對履帶線速度轉速的檢測功能、對巡檢裝置運動狀態(tài)進行輔助檢測的履帶張力檢測功能、用于對巡檢裝置運動狀態(tài)輔助檢測的履帶縱向偏差檢測功能，由此形成一履帶狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。由于智能巡檢裝置的測控系統(tǒng)是一個由大量的數(shù)字化傳感、控制和驅動單元組合形成的復雜系統(tǒng)，要實現(xiàn)集中調度模式下的分散式系統(tǒng)架構，所有微處理器和控制器之間必須建立高速、同步、穩(wěn)定的通訊體系，本實用新型所述的智能巡檢裝置還可實現(xiàn)如下功倉泛:1、能夠支持點對點、一點對多點的通訊能力，同時支持多點對多點的并發(fā)通訊和廣播通訊；2、關鍵信息(如同步伺服指令、狀態(tài)信息)需要具有同步通訊能力；3、可以支持多媒體等大容量信息的傳輸；由于各種傳感器的種類和采集處理方式的不同，各個子系統(tǒng)采集和處理信息的速度也不盡相同，加之裝置大量使用成品傳感器和設備，使得裝置的通訊接口存在多樣性。本實用新型智能巡檢裝置采用SERC0S-1II總線系統(tǒng)，來構建巡檢裝置內部通訊的主干網(wǎng)絡。由上可知，本實用新型智能巡檢裝置設置有眾多的控制器及處理器(如姿態(tài)運算處理器、導航運算處理器、車載裝備控制器等等)，巡檢裝置上的各個傳感器的信號可直接發(fā)送至這些控制器和處理器進行計算處理，而無需全部匯總到綜合業(yè)務處理器，減少了綜合業(yè)務處理器的運算量，形成了分散式的運行架構，同時，這些控制器和處理器又最終與所述綜合業(yè)務處理器通信連接，使得綜合業(yè)務處理器能夠了解并管理巡檢裝置所采集到的各類信息，并可根據(jù)需要作出指令實現(xiàn)集中調度的功能。相較于現(xiàn)有技術，本實用新型有益效果:1.采用層次化分散式架構，以數(shù)字通訊網(wǎng)絡形成一個整體，整個系統(tǒng)呈現(xiàn)多層次，多訪問路徑的復雜形式；2.充分利用每個微處理器和控制器的運算和控制能力，最大限度地實現(xiàn)閉環(huán)控制，可優(yōu)化各類測控算法；3.建立按需互聯(lián)模式，當需要多點聯(lián)合控制時，根據(jù)某種預設或自學習算法自動協(xié)調各個單元的動作和選擇傳輸路徑，無中心結點，可實現(xiàn)信息的快速響應；4.通過集中調度，可以在更高層次管理信息，同時利用分散式處理器的運算能力實現(xiàn)并行運算，提高信息的總體處理能力。以上所述，僅是本實用新型的最佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案范圍情況下，利用上述揭示的方法內容對本實用新型技術方案做出許多可能的變動和修飾，均屬于權利要求書保護的范圍。
權利要求1.一種變電站智能巡檢裝置，其特征在于:包括綜合業(yè)務處理器、若干傳感器及分別與所述綜合業(yè)務處理器通信連接的如下子單元:移動控制器、車載裝備控制器、設備艙控制器、圖像采集器、電源調度控制器，所述每個子單元至少與一個傳感器通信連接并對該傳感器的信號進行運算處理。
2.根據(jù)權利要求1所述的變電站智能巡檢裝置，其特征在于:所述移動控制器分別與履帶電機矢量系統(tǒng)、履帶的姿態(tài)運算處理器及導航運算處理器通信連接，所述姿態(tài)運算處理器與若干位于履帶上的傳感器通信連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的變電站智能巡檢裝置，其特征在于:所述導航運算處理器與一差分GPS接收機通信連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的變電站智能巡檢裝置，其特征在于:所述變電站智能巡檢裝置還包括連接于各子單元和綜合業(yè)務處理器之間的車載網(wǎng)絡交換機。
5.根據(jù)權利要求4所述的變電站智能巡檢裝置，其特征在于:所述圖像采集器包括紅外熱成像攝像機。
6.根據(jù)權利要求5所述的變電站智能巡檢裝置，其特征在于:所述移動控制器還連接有防碰撞傳感器及緊急剎車裝置。
專利摘要本實用新型提供了一種變電站智能巡檢裝置，包括綜合業(yè)務處理器、若干傳感器及分別與所述綜合業(yè)務處理器通信連接的如下子單元移動控制器、車載裝備控制器、設備艙控制器、圖像采集器、電源調度控制器，所述每個子單元至少與一個傳感器通信連接并對該傳感器的信號進行運算處理。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型變電站智能巡檢裝置通過層次化分散式架構，設置多個處理器或控制器，使得每個子單元都能對傳感器的信號進行及時的運算處理而無需匯至總處理器，因此，提高了整個巡檢裝置的運算能力，減小了運算故障的發(fā)生幾率。
文檔編號G05B19/418GK202975761SQ20122067153
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月9日 優(yōu)先權日2012年12月9日
發(fā)明者龐雷, 周天舒, 王濱, 龐勇, 唐寧 申請人:上海賽特康新能源科技有限公司