一種電力系統(tǒng)軌道式自動(dòng)巡檢機(jī)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(dòng)巡檢機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)用電用戶數(shù)量的不斷增加，用戶對(duì)用電質(zhì)量的要求不斷提升，保證用電設(shè)備的正常運(yùn)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(gè)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?jī)?nèi)的設(shè)備，如開(kāi)關(guān)柜等的巡檢工作是保證配電設(shè)備安全運(yùn)行，提高供電可靠性的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作。
[0003]隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平的提高以及無(wú)人值守的普及，設(shè)備運(yùn)行的安全性受到更加嚴(yán)格的考驗(yàn)，配電房巡檢也就受到了更大的重視。目前，國(guó)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(dòng)強(qiáng)度、業(yè)務(wù)水平、責(zé)任心和精神狀態(tài)等諸多因素的制約，漏檢、誤檢情況時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成重大經(jīng)濟(jì)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(jī)器人代替。
[0004]現(xiàn)有的巡檢機(jī)器人多采用輪式或履帶式驅(qū)動(dòng)，通過(guò)云臺(tái)攜帶檢測(cè)裝置，以自主或遙控的方式，在無(wú)人值守或少人值守的電力設(shè)備區(qū)域進(jìn)行巡檢。它可以通過(guò)攜帶的各種傳感器，完成電力設(shè)備的圖像巡視、紅外檢測(cè)等。操作人員只需通過(guò)后臺(tái)計(jì)算機(jī)收到的數(shù)據(jù)、圖像等信息，即可完成電力設(shè)備的巡檢工作。目前，已有應(yīng)用在變電站等室外場(chǎng)所的電力設(shè)備巡檢機(jī)器人，而應(yīng)用在配電房等室內(nèi)場(chǎng)所的巡檢機(jī)器人則還沒(méi)有，且在巡檢時(shí)存在以下缺點(diǎn):
[0005]現(xiàn)有的巡檢機(jī)器人多采用輪式或履帶式驅(qū)動(dòng)，由于配電房?jī)?nèi)電力設(shè)備布局及空間限制，不方便運(yùn)行到達(dá)待檢測(cè)的設(shè)備，也不方便開(kāi)展檢測(cè)工作；由于開(kāi)關(guān)柜等電力設(shè)備上的儀器儀表數(shù)量眾多，都處在不同的位置，要對(duì)這些儀器的信息進(jìn)行檢測(cè)，需要巡檢機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)前后、上下和左右三個(gè)方向全方位的運(yùn)行，以便精確到達(dá)相應(yīng)的儀器儀表正前方以完成檢測(cè)，而現(xiàn)有的巡檢機(jī)器人只能在某一固定的高度通過(guò)云臺(tái)調(diào)節(jié)俯仰角進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)的數(shù)據(jù)范圍有限；現(xiàn)有的巡檢機(jī)器人功能單一，只能完成照片及視頻的采集，無(wú)法對(duì)開(kāi)關(guān)柜等電力設(shè)備內(nèi)部的局部放電現(xiàn)象進(jìn)行檢測(cè)；現(xiàn)有的巡檢機(jī)器人不具有與PC終端進(jìn)行實(shí)時(shí)通信的功能，自身的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和采集到的數(shù)據(jù)不能得到及時(shí)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(dòng)巡檢機(jī)器人，運(yùn)動(dòng)方位精確，可以實(shí)現(xiàn)前后、上下和左右三個(gè)方向上自由運(yùn)動(dòng)；檢測(cè)范圍廣，可完成包括局部放電信息在內(nèi)的檢測(cè)信息；巡檢時(shí)，機(jī)器人可以將自身運(yùn)動(dòng)信息以及被測(cè)設(shè)備的監(jiān)控信息通過(guò)無(wú)線方式實(shí)時(shí)傳送給PC終端。
[0007]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種電力系統(tǒng)軌道式自動(dòng)巡檢機(jī)器人，包括運(yùn)行軌道、在運(yùn)行軌道上運(yùn)行的機(jī)器人本體、搭載在機(jī)器人本體上的多個(gè)檢測(cè)傳感器；所述運(yùn)行軌道安裝在配電房頂部位于待檢測(cè)設(shè)備的斜上方，為機(jī)器人本體提供運(yùn)行軌跡；所述機(jī)器人本體包括軌道小車(chē)、第一同步帶線性模組、第二同步帶線性模組；所述軌道小車(chē)吊裝在運(yùn)行軌道上，將機(jī)器人本體運(yùn)送到待檢測(cè)設(shè)備的前方；所述第一同步帶線性模組安裝在軌道小車(chē)并垂直與地面，用于在上下方向移動(dòng)其搭載的檢測(cè)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(dòng)其搭載的檢測(cè)傳感器；所述多個(gè)檢測(cè)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(jìn)一步，所述軌道小車(chē)包括底板、一對(duì)或多對(duì)車(chē)輪、直流電機(jī)；所述車(chē)輪安裝在運(yùn)行軌道上，其轉(zhuǎn)動(dòng)軸通過(guò)連接件固定在所述底板上；所述直流電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)所述車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0009]進(jìn)一步，所述第一同步帶線性模組包括第一直桿、第一步進(jìn)電機(jī)、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(chē)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(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)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(jìn)電機(jī)安裝在第一直桿的一端用于帶動(dòng)所述第一傳送帶運(yùn)動(dòng)；所述搭載在第一同步帶線性模組上的檢測(cè)傳感器固定在第一同步帶線性模組滑塊上。
[0010]進(jìn)一步，所述第二同步帶線性模組包括第二直桿、第二步進(jìn)電機(jī)、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(yùn)動(dòng)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(jìn)電機(jī)安裝在第二直桿的一端，用于帶動(dòng)所述第二傳送帶運(yùn)動(dòng)；所述搭載在第二同步帶線性模組上的檢測(cè)傳感器固定在第二同步帶線性模組滑塊上。
[0011]進(jìn)一步，所述的軌道小車(chē)還包括第一編碼器、兩個(gè)第一限位開(kāi)關(guān)；所述兩個(gè)第一限位開(kāi)關(guān)一前一后安裝在軌道小車(chē)外殼表面上，用于給所述第一編碼器提供清零信號(hào)；所述第一編碼器與直流電機(jī)同軸安裝，隨著軌道小車(chē)的運(yùn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，將轉(zhuǎn)動(dòng)的角度轉(zhuǎn)化為脈沖數(shù)并反饋給單片機(jī)，單片機(jī)對(duì)脈沖數(shù)處理后獲得軌道小車(chē)當(dāng)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(hào)給直流電機(jī)，控制直流電機(jī)完成啟動(dòng)、停止、加速、減速動(dòng)作從而實(shí)現(xiàn)軌道小車(chē)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(gè)第二限位開(kāi)關(guān)；所述兩個(gè)第二限位開(kāi)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(hào)；所述第二編碼器與第一步進(jìn)電機(jī)同軸安裝，隨著第一步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，將轉(zhuǎn)動(dòng)的角度轉(zhuǎn)化為脈沖數(shù)并反饋給所述單片機(jī)，所述單片機(jī)對(duì)脈沖數(shù)進(jìn)行處理后獲得第一同步帶線性模組滑塊當(dāng)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(hào)給第一步進(jìn)電機(jī)，控制第一步進(jìn)電機(jī)完成啟動(dòng)、停止、加速、減速動(dòng)作從而實(shí)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(gè)第三限位開(kāi)關(guān)；所述兩個(gè)第三限位開(kāi)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(hào)；所述第三編碼器與第二步進(jìn)電機(jī)同軸安裝，隨著第二步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，將轉(zhuǎn)動(dòng)的角度轉(zhuǎn)化為脈沖數(shù)并反饋給所述單片機(jī)，所述單片機(jī)對(duì)脈沖數(shù)進(jìn)行處理后獲得第二同步帶線性模組滑塊當(dāng)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(hào)給第二步進(jìn)電機(jī)，控制第二步進(jìn)電機(jī)完成啟動(dòng)、停止、加速、減速動(dòng)作從而實(shí)現(xiàn)第一滾珠絲杠線性模組滑塊精確定位。
[0012]進(jìn)一步，所述巡檢機(jī)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(jī)構(gòu)成的控制電路板、三個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；所述控制電路板、三個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器都安裝在絕緣板上；所述單片機(jī)用于根據(jù)各編碼器提供的信息控制巡檢機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，根據(jù)各檢測(cè)傳感器提供的信息完成檢測(cè)數(shù)據(jù)的采集與分析；所述三個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，在所述單片機(jī)的控制下分別驅(qū)動(dòng)所述的直流電機(jī)、第一步進(jìn)電機(jī)和第二步進(jìn)電機(jī)。
[0013]進(jìn)一步，還包括為巡檢機(jī)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(cè)電池的電壓。
[0014]進(jìn)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(jìn)一步，好包括PC終端，用來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控巡檢機(jī)器人當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)并控制機(jī)器人的運(yùn)行，分析和存儲(chǔ)巡檢機(jī)器人采集到的數(shù)據(jù)信息。
[0016]進(jìn)一步，還安裝有無(wú)線路由器，用于實(shí)現(xiàn)巡檢機(jī)器人與PC終端之間的無(wú)線通信。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明電力系統(tǒng)軌道式自動(dòng)巡檢機(jī)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(gè)方向上自由運(yùn)動(dòng)，前后方向的運(yùn)動(dòng)由軌道小車(chē)帶動(dòng)機(jī)器人本體在預(yù)設(shè)軌道方向上平移，上下和左右兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)由機(jī)器人本體的上下和左右兩軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)完成，通過(guò)控制系統(tǒng)的精確控制，可將機(jī)器人準(zhǔn)確定位到每一個(gè)被測(cè)設(shè)備前；巡檢機(jī)器人通過(guò)攜帶的多種檢測(cè)傳感器，可準(zhǔn)確完成對(duì)被測(cè)設(shè)備上柜體號(hào)、指示燈、開(kāi)關(guān)按鈕、儀表示數(shù)、設(shè)備本體溫度、局部放電等信息的自動(dòng)提取以及故障預(yù)判和報(bào)警等任務(wù)；PC終端獲得巡檢機(jī)器人上傳的信息后，可以進(jìn)一步進(jìn)行預(yù)處理及存儲(chǔ)備份后通過(guò)電力系統(tǒng)的內(nèi)網(wǎng)傳送到后臺(tái)控制中心，以便運(yùn)維人員及時(shí)掌握巡檢現(xiàn)場(chǎng)的情況并米取有效措施，進(jìn)而完成整個(gè)巡檢任務(wù)。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本發(fā)明電力系統(tǒng)軌道式自動(dòng)巡檢機(jī)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(dòng)巡檢機(jī)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(dòng)巡檢機(jī)器人的軌道小車(chē)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(dòng)巡檢機(jī)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(dòng)巡檢機(jī)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(dòng)巡檢機(jī)器人系統(tǒng)構(gòu)成的模塊結(jié)構(gòu)框圖。