一種智能絕緣子檢測機器人檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機器控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種智能絕緣子檢測機器人檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，對電力的需求及依賴越來越大，而電網(wǎng)的分布范圍也越來越廣。如果電力傳輸中經(jīng)常出現(xiàn)停電檢修或中斷事故，將會給經(jīng)濟、生活等各個方面造成非常大的影響和損失，這就要求輸電線路和變電站的外絕緣均能可靠運行。
[0003]變電站戶外支柱瓷絕緣子是支承高壓母線和高壓電器帶電部件的絕緣支柱，它使帶電體與接地體之間機械上連接而電氣上絕緣，是變電站運行的重要組成設(shè)備。電力系統(tǒng)輸變電裝置都大量使用了支柱瓷絕緣子。
[0004]由于絕緣子工作在特殊的電磁和自然環(huán)境下，因此需要排查檢修?，F(xiàn)行方法是由人工攜帶檢測裝置到高壓桿塔附近檢測，檢測任務(wù)重，強度大，而且絕緣子工作在高空中的高壓環(huán)境下，因此如何方便準確檢測電力系統(tǒng)中絕緣子運行狀況，一直是國內(nèi)外絕緣子檢測的難點。傳統(tǒng)絕緣子維護是被動的預防檢修，一般在事故發(fā)生后或者定期對絕緣子檢測，盲目而且工作量大，使用實時在線對絕緣子進行檢測，采集絕緣子性能數(shù)據(jù)，獲得污閃報警信息，有針對性進行維護或更換工作，是絕緣子檢測的發(fā)展方向。此外，這種方法還可以為進行預知性維護提供判定依據(jù)，積累數(shù)據(jù)，具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種智能絕緣子檢測機器人檢測系統(tǒng)。
[0006]為了達到上述目的，本發(fā)明提供的智能絕緣子檢測機器人檢測系統(tǒng)包括:執(zhí)行系統(tǒng)和主控制系統(tǒng)，其中執(zhí)行系統(tǒng)安裝在智能絕緣子檢測機器人的檢測平臺上，其包括:子控制系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)，子控制系統(tǒng)包括:子系統(tǒng)控制器、I/o接口電路、電機接口、第二無線通信模塊、相關(guān)行程開關(guān)、執(zhí)行電機組和無線圖像模塊，其中:子系統(tǒng)控制器分別與I/o接口電路、電機接口、第二無線通信模塊、相關(guān)行程開關(guān)和無線圖像模塊相連接，電機接口與執(zhí)行電機組相連接；
[0007]檢測系統(tǒng)包括:超聲波探傷儀、第一無線通訊模塊和攝像頭；其中:超聲波探傷儀上設(shè)有探頭，其與第一無線通訊模塊相連接，同時與子控制系統(tǒng)中的I/o接口電路相連接；攝像頭與無線圖像模塊相連接；
[0008]主控制系統(tǒng)2設(shè)置在地面控制中心，其包括:主控制器、圖像采集卡、無線圖像模塊、控制輸入裝置、第三無線通信模塊、第四無線通信模塊和監(jiān)視器，其中:主控制器分別與圖像采集卡、控制輸入裝置、第三無線通信模塊、第四無線通訊模塊和監(jiān)視器連接，圖像采集卡與無線圖像模塊相連接；
[0009]主控制系統(tǒng)中的無線圖像模塊通過無線的方式與子控制系統(tǒng)中的無線圖像模塊相連接，主控制系統(tǒng)中的第三無線通信模塊通過無線的方式與檢測系統(tǒng)中的第一無線通訊模塊相連接，主控制系統(tǒng)中的第四無線通訊模塊通過無線的方式與子控制系統(tǒng)中的第二無線通訊模塊相連接。
[0010]所述的子系統(tǒng)控制器為子控制系統(tǒng)的控制核心，采用PLC可編程控制器。
[0011 ] 所述的電機接口為執(zhí)行電機組的驅(qū)動電路，執(zhí)行電機組為安裝在智能絕緣子檢測機器人上的4個步進電機，用于調(diào)整超聲波探傷儀的位置。
[0012]所述的主控制系統(tǒng)中的主控制器為采用工控機的核心控制器，其為主控制系統(tǒng)的控制核心。
[0013]本發(fā)明提供的智能絕緣子檢測機器人檢測系統(tǒng)的有益效果:能夠?qū)χе山^緣子進行帶電缺陷檢測，由此獲得其上裂紋的大小和位置，并進行顯示。同時還能夠?qū)崟r采集操作現(xiàn)場的工作狀態(tài)圖像，以使地面工作人員利用監(jiān)視器實時對檢測過程進行監(jiān)控，因此本檢測系統(tǒng)不僅可以滿足絕緣性能要求，而且可保證操作人員、電網(wǎng)以及機器人本身的安全。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明提供的智能絕緣子檢測機器人檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明提供的智能絕緣子檢測機器人檢測系統(tǒng)進行詳細說明。
[0016]智能絕緣子檢測機器人主要適用于高壓線路絕緣子的阻值檢測。其中機械本體的設(shè)計需要考慮到如何在絕緣子上行走，如何絕緣耐壓，如何抗電磁干擾，如何環(huán)抱絕緣子，以及設(shè)備抗大風，防雨雪的性能。檢測機器人的控制和通訊部分需要注意無線通訊在高壓環(huán)境下的穩(wěn)定性。
[0017]該機器人可以代替運維人員登上電塔，在絕緣子上自主行走并檢測絕緣子的性能參數(shù)，并通過無線傳輸方式將數(shù)據(jù)送給檢測人員。
[0018]由于智能絕緣子檢測機器人工作于高壓環(huán)境下，為保證操作人員的絕對人身安全，本發(fā)明提供的檢測系統(tǒng)采用主控制系統(tǒng)和子控制系統(tǒng)兩級控制系統(tǒng)的方案，通過無線通訊，對機器人進行遙控操作。提供了人機交互式的界面對機器人進行控制，使其完成檢測動作?？刂葡到y(tǒng)實現(xiàn)了機構(gòu)自動升降、視覺定位檢測目標、檢測機械的運動控制、數(shù)據(jù)的采集等功能，對主控制器到子系統(tǒng)控制器、子系統(tǒng)控制器到超聲波探傷儀的通訊等進行了很好的協(xié)調(diào)處理?？刂葡到y(tǒng)既滿足了絕緣安全的要求，又使機器人可完成絕緣子檢測功能。智能絕緣子檢測機器人節(jié)省了絕緣子檢測時間、絕緣子檢測人員費用，提高了檢測人員的安全。
[0019]該智能絕緣子檢測機器人對高壓線路絕緣子進行絕緣電阻測量時采用本發(fā)明提供的檢測系統(tǒng)。
[0020]如圖1所示，本發(fā)明提供的智能絕緣子檢測機器人檢測系統(tǒng)包括:
[0021]執(zhí)行系統(tǒng)I和主控制系統(tǒng)2，其中執(zhí)行系統(tǒng)I安裝在智能絕緣子檢測機器人的檢測平臺上，其包括:子控制系統(tǒng)1.1和檢測系統(tǒng)1.2，子控制系統(tǒng)1.1包括:子系統(tǒng)控制器1.1.1、I/O接口電路1.1.2、電機接口 1.1.3、第二無線通信模塊1.1.4、相關(guān)行程開關(guān)1.1.5、執(zhí)行電機組1.1.6和無線圖像模塊1.1.7，其中:子系統(tǒng)控制器1.1.1分別與I/O接口電路1.1.2、電機接口 1.1.3、第二無線通信模塊1.1.4、相關(guān)行程開關(guān)1.1.5和無線圖像模塊1.1.7相連接，電機接口 1.1.3與執(zhí)行電機組1.1.6相連接；
[0022]檢測系統(tǒng)1.2包括:超聲波探傷儀1.2.1、第一無線通訊模塊1.2.3和攝像頭1.2.4 ;其中:超聲波探傷儀1.2.1上設(shè)有探頭1.2.2，其與第一無線通訊模塊1.2.3相連接，同時與子控制系統(tǒng)1.1中的I/O接口電路1.1.2相連接；攝像頭1.2.4與無線圖像模塊
1.1.7相連接。
[0023]主控制系統(tǒng)2設(shè)置在地面控制中心，其包括:主控制器2.1、圖像采集卡2.2、無線圖像模塊2.3、控制輸入裝置2.4、第三無線通信模塊2.5、第四無線通信模塊2.6和監(jiān)視器2.7，其中:主控制器2.1分別與圖像采集卡2.2、控制輸入裝置2.4、第三無線通信模塊
2.5、第四無線通訊模塊2.6和監(jiān)視器2.7連接，圖像采集卡2.2與無線圖像模塊2.3相連接;
[0024]主控制系統(tǒng)2中的無線圖像模塊2.3通過無線的方式與子控制系統(tǒng)1.1中的無線圖像模塊1.1.7相連接，主控制系統(tǒng)2中的第三無線通信模塊2.5通過無線的方式與檢測系統(tǒng)1.2中的第一無線通訊模塊1.2.3相連接，主控制系統(tǒng)2中的第四無線通訊模塊2.6通過無線的方式與子控制系統(tǒng)1.1中的第二無線通訊模塊1.1.4相連接。
[0025]執(zhí)行系統(tǒng)I為智能絕緣子檢測機器人的檢測控制系統(tǒng)，主控制系統(tǒng)2為智能絕緣子檢測機器人的遠程操控平臺，執(zhí)行系統(tǒng)I通過無線的方式與主控制系統(tǒng)2進行數(shù)據(jù)交換。
[0026]子控制系統(tǒng)1.1為安裝在智能絕緣子檢測機器人上的現(xiàn)場控制器，其中子系統(tǒng)控制器1.1.1為子控制系統(tǒng)1.1的控制核心，采用PLC可編程控制器；
[0027]I/O接口電路1.1.2為超聲波探傷儀1.2.1的信號接口電路；
[0028]電機接口 1.1.3為執(zhí)行電機組1.1.6的驅(qū)動電路，執(zhí)行電機組1.1.6為安裝在智能絕緣子檢測機器人上的4個步進電機，用于調(diào)整超聲波探傷儀1.2.1的位置，子控制系統(tǒng)
1.1通過電機接口 1.1.3控制執(zhí)行電機組1.1.6中各電機的運行；
[0029]子控制系統(tǒng)1.1中的第二無線通信模塊1.1.4為無線數(shù)據(jù)收發(fā)電路，用于實現(xiàn)與主控制系統(tǒng)2的無線連接；
[0030]相關(guān)行程開關(guān)1.1.5為行程位置開關(guān)，用于機器人運動的限位。
[0031]檢測系統(tǒng)1.2為安裝在智能絕