本發(fā)明設(shè)計(jì)變電站巡檢技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種有效的變電站智能巡檢機(jī)器人。

背景技術(shù)：

變電站是輸電網(wǎng)的樞紐，變電站設(shè)備巡檢工作在保證變電站正常工作以及安全運(yùn)行方面占據(jù)著及其重要的地位。傳統(tǒng)變電站巡檢方式多采用人工方式，這種方式耗費(fèi)了大量人力，增加了工作人員的工作量，此外，由于變電站多為高壓、高輻射設(shè)備，人工巡檢具有很大的危險(xiǎn)性，因此，采用人工巡檢變電站的方式存在著大量的弊端。隨著傳感器技術(shù)以及無線通信技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)正朝著越來越智能化的方向發(fā)展，因此運(yùn)用機(jī)器人在一定程度上代替人工對變電站實(shí)行自動(dòng)巡檢是一種必然的發(fā)展趨勢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明旨在提供一種有效的變電站智能巡檢機(jī)器人。

本發(fā)明創(chuàng)造的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種有效的變電站智能巡檢機(jī)器人，包括巡檢機(jī)器人、無線傳輸模塊和遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，所述巡檢機(jī)器人用于對變電站實(shí)現(xiàn)自動(dòng)巡檢，采集變電站周圍環(huán)境的視頻信息和參數(shù)信息，所述視頻信息和參數(shù)信息通過無線傳輸模塊傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)控中心；所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心用于接收所述視頻信息和參數(shù)信息并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)即進(jìn)行預(yù)警，此外，用戶可以通過遠(yuǎn)程監(jiān)控中心向巡檢機(jī)器人下達(dá)指令，從而遠(yuǎn)程操控巡檢機(jī)器人的運(yùn)行狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述巡檢機(jī)器人包括信息采集單元、控制器單元、指令執(zhí)行單元和底盤移動(dòng)裝置，所述信息采集單元包括視頻采集部分和傳感器采集部分，所述視頻采集部分用于對變電站進(jìn)行全方位的視頻信息采集，所述傳感器采集部分用于采集變電站的溫度、電流和光衰減度的參數(shù)信息，所述控制器單元用于根據(jù)用戶的指令通過指令執(zhí)行單元控制底盤移動(dòng)裝置的運(yùn)行狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述底盤移動(dòng)裝置底部還安裝有傳感器，用于測量機(jī)器人運(yùn)行過程中底盤裝置與地面的摩擦系數(shù)。

優(yōu)選地，所述巡檢機(jī)器人還包括巡檢狀態(tài)評估單元，所述巡檢狀態(tài)評估單元包括安全速度評估部分和能見度評估部分，所述安全速度評估部分用于根據(jù)所述摩擦系數(shù)評估巡檢機(jī)器人行駛的安全速度，從而由控制器單元根據(jù)評估結(jié)果實(shí)時(shí)調(diào)整機(jī)器人的運(yùn)行速度，所述能見度評估部分用于根據(jù)所述消光衰減度評估當(dāng)前環(huán)境的能見度，從而由控制器單元根據(jù)評估結(jié)果控制變電站照明設(shè)備的開啟。

優(yōu)選地，所述安全速度評估部分用于根據(jù)所述摩擦力評估巡檢機(jī)器人行駛的安全速度，具體包括：

a.通過傳感器測量巡檢機(jī)器人與路面的摩擦系數(shù)計(jì)算路面濕滑狀況S，計(jì)算公式為：

其中，f為實(shí)時(shí)測量到的車輛輪胎與路面摩擦系數(shù)，f₀為輪胎與干燥路面平均摩擦系數(shù)，f₁為輪胎與雨水路面平均摩擦系數(shù)，f₂為輪胎與冰雪路面平均摩擦系數(shù)，a₀、a₁、a₂分別為為f₀、f₁和f₂的權(quán)重；

b.通過擬合方程得出安全行駛速度V和路面濕滑狀況S之間的非線性關(guān)系，V可以由以下方程求得：

V＝e^0.5S/0.23S(1+S)

優(yōu)選地，所述能見度評估部分用于根據(jù)所述傳感器數(shù)據(jù)計(jì)算當(dāng)前環(huán)境的能見度系數(shù)，具體包括：

a.通過測量變電站空氣中光衰減度來確定變電站的能見度系數(shù)N，計(jì)算公式為：

式中，τ為消光系數(shù)，δ為當(dāng)前監(jiān)測點(diǎn)的人眼視覺的對比閾值，這里δ值取0.02；

b.定義一束光強(qiáng)為g的平行光束，光的發(fā)射端和接收端的距離為J，光到達(dá)接收端的光強(qiáng)衰減為g₀，則消光系數(shù)τ為：

式中，τ為消光系數(shù)，g₀為到達(dá)接收端的光強(qiáng)，g為原始光強(qiáng)，j為光的發(fā)射端到接收端的距離；

c.設(shè)θ為設(shè)置的能見度最低門限值，當(dāng)N小于θ時(shí)，即打開變電站的照明設(shè)備。

本發(fā)明的有益效果為：通過各個(gè)模塊的構(gòu)建連接，實(shí)現(xiàn)變電站的智能化以及無人化巡檢，便于人員及早發(fā)現(xiàn)問題、及時(shí)做出事故響應(yīng)。

附圖標(biāo)記：

利用附圖對發(fā)明創(chuàng)造作進(jìn)一步說明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對本發(fā)明創(chuàng)造的任何限制，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。

圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是巡檢狀態(tài)評估單元結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

巡檢機(jī)器人1、無線傳輸模塊2、遠(yuǎn)程監(jiān)控中心3、信息采集單元11、控制器單元12、巡檢狀態(tài)評估單元13、指令執(zhí)行單元14、底盤移動(dòng)裝置15、安全速度評估部分131、能見度評估部分132。

具體實(shí)施方式

結(jié)合以下實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

參見圖1，本實(shí)施例的一種有效的變電站智能巡檢機(jī)器人，包括巡檢機(jī)器人1、無線傳輸模塊2和遠(yuǎn)程監(jiān)控中心3，所述巡檢機(jī)器人1用于對變電站實(shí)現(xiàn)自動(dòng)巡檢，采集變電站周圍環(huán)境的視頻信息和參數(shù)信息，所述視頻信息和參數(shù)信息通過無線傳輸模塊2傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)控中心3；所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心3用于接收所述視頻信息和參數(shù)信息并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)即進(jìn)行預(yù)警，此外，用戶可以通過遠(yuǎn)程監(jiān)控中心3向巡檢機(jī)器人1下達(dá)指令，從而遠(yuǎn)程操控巡檢機(jī)器人1的運(yùn)行狀態(tài)。

本優(yōu)選實(shí)施例通過各個(gè)模塊的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)變電站的智能化以及無人化監(jiān)測，便于人員及早發(fā)現(xiàn)問題從而做出事故響應(yīng)。

優(yōu)選地，所述巡檢機(jī)器人包括信息采集單元11、控制器單元12、指令執(zhí)行單元14和底盤移動(dòng)裝置15，所述信息采集單元11包括視頻采集部分和傳感器采集部分，所述視頻采集部分用于對變電站進(jìn)行全方位的視頻信息采集，所述傳感器采集部分用于采集變電站的溫度、電流和光衰減度的參數(shù)信息，所述控制器單元12用于根據(jù)用戶的指令通過指令執(zhí)行單元14控制底盤移動(dòng)裝置15的運(yùn)行狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述底盤移動(dòng)裝置15底部還安裝有傳感器，用于測量機(jī)器人運(yùn)行過程中底盤裝置與地面的摩擦系數(shù)。

優(yōu)選地，所述巡檢機(jī)器人還包括巡檢狀態(tài)評估單元13，所述巡檢狀態(tài)評估單元13包括安全速度評估部分131和能見度評估部分132，所述安全速度評估部分131用于根據(jù)所述摩擦系數(shù)評估巡檢機(jī)器人行駛的安全速度，從而由控制器單元12根據(jù)評估結(jié)果實(shí)時(shí)調(diào)整機(jī)器人的運(yùn)行速度，所述能見度評估部分132用于根據(jù)所述消光衰減度評估當(dāng)前環(huán)境的能見度，從而由控制器單元12根據(jù)評估結(jié)果控制變電站照明設(shè)備的開啟。

本優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)成了本發(fā)明的巡檢機(jī)器人模塊，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)用戶指令調(diào)整機(jī)器人狀態(tài)，對變電站進(jìn)行全方位視頻信息和參數(shù)信息的有效采集，為后續(xù)處理奠定了基礎(chǔ)。

優(yōu)選地，所述安全速度評估部分131用于根據(jù)所述摩擦力評估巡檢機(jī)器人行駛的安全速度，具體包括：

a.通過傳感器測量巡檢機(jī)器人與路面的摩擦系數(shù)計(jì)算路面濕滑狀況S，計(jì)算公式為：

其中，f為實(shí)時(shí)測量到的車輛輪胎與路面摩擦系數(shù)，f₀為輪胎與干燥路面平均摩擦系數(shù)，f₁為輪胎與雨水路面平均摩擦系數(shù)，f₂為輪胎與冰雪路面平均摩擦系數(shù)，a₀、a₁、a₂分別為為f₀、f₁和f₂的權(quán)重；

b.通過擬合方程得出安全行駛速度V和路面濕滑狀況S之間的非線性關(guān)系，V可以由以下方程求得：

V＝e^0.5S/0.23S(1+S)

本優(yōu)選實(shí)施例通過測量巡檢機(jī)器人與路面之間的摩擦系數(shù)計(jì)算得出路面的濕滑情況，從而計(jì)算得出巡檢機(jī)器人的安全巡檢速度，控制器根據(jù)計(jì)算得到的安全巡檢速度調(diào)整機(jī)器人的巡檢速度，保證巡檢機(jī)器人的正常運(yùn)行。

優(yōu)選地，所述能見度評估部分132用于根據(jù)所述傳感器數(shù)據(jù)計(jì)算當(dāng)前環(huán)境的能見度系數(shù)，具體包括：

a.通過測量變電站空氣中光衰減度來確定變電站的能見度系數(shù)N，計(jì)算公式為：

式中，τ為消光系數(shù)，δ為當(dāng)前監(jiān)測點(diǎn)的人眼視覺的對比閾值，這里δ值取0.02；

b.定義一束光強(qiáng)為g的平行光束，光的發(fā)射端和接收端的距離為J，光到達(dá)接收端的光強(qiáng)衰減為g₀，則消光系數(shù)τ為：

式中，τ為消光系數(shù)，g₀為到達(dá)接收端的光強(qiáng)，g為原始光強(qiáng)，j為光的發(fā)射端到接收端的距離；c.設(shè)θ為設(shè)置的能見度最低門限值，當(dāng)N小于θ時(shí)，即打開變電站的照明設(shè)備。

本優(yōu)選實(shí)施例通過測量變電站空氣中光衰減度來確定變電站的能見度系數(shù)，在能見度過低時(shí)即打開變電站的照明設(shè)備。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。