[實(shí)用新型]變電站低空絕緣子用帶電水沖洗機(jī)器人的應(yīng)急控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520266379.0
• 申請(qǐng)日: 2015-04-28
• 公開（公告）號(hào): CN204724506U
• 公開（公告）日: 2015-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王振利;趙亞博;魯守銀;慕世友;任杰;傅孟潮;韓磊;李健;譚林;呂曦晨;張海龍;李建祥;趙金龍;高郎宏;陳強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院;山東魯能智能技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): B08B3/02
• 分類號(hào): B08B3/02;B08B13/00;G05B19/042
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種變電站低空絕緣子用帶電水沖洗機(jī)器人的應(yīng)急控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著大氣環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，電網(wǎng)設(shè)備污閃事故增加,嚴(yán)重影響電網(wǎng)設(shè)備安全運(yùn)行。變電站絕緣子長(zhǎng)時(shí)間暴露在外界環(huán)境中，表面易沉積污垢，這些污垢受惡劣天氣侵害容易發(fā)生污閃事故。據(jù)統(tǒng)計(jì)，由污穢引起的絕緣閃絡(luò)事故目前在電網(wǎng)事故總數(shù)中已占到第2位，僅1971-1994年全國35-500kV發(fā)、變電站就污閃1768座次。絕緣子帶電水沖洗作業(yè)可以提高供電的可靠性，減少停電損失，保證變電站及輸電線路的安全。在現(xiàn)階段的變電站低空絕緣子沖洗作業(yè)主要存在以下缺點(diǎn)：

1、沖洗方式大多是由清洗技術(shù)人員手持沖洗設(shè)備進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行作業(yè)，人工沖洗不僅依賴于天氣情況，還需要清洗人員具備較高技術(shù)水平及熟練的操作流程，對(duì)變電站低空絕緣子進(jìn)行帶電水沖洗時(shí)需要高規(guī)格的安全防護(hù)，以避免短路電流造成的安全事故，引發(fā)人員傷亡，這類作業(yè)方式存在安全隱患。

2、人工作業(yè)面臨著勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低，自動(dòng)化水平低等諸多問題；帶電水沖洗技術(shù)要求較高，受環(huán)境、積污情況、設(shè)備爬距、設(shè)備布置方式等多種因素影響，人工沖洗時(shí)容易發(fā)生設(shè)備閃絡(luò)。

3、考慮到帶電水沖洗作業(yè)受到?jīng)_洗角度、水壓等多方面的影響，人工作業(yè)有時(shí)不能把設(shè)備外絕緣表面的污穢物完全沖走。

4、現(xiàn)有的水沖洗設(shè)備自動(dòng)化程度不高、效率低、能耗大、存在著很大的安全隱患。且現(xiàn)有水沖洗設(shè)備不具備純水制備功能，需要配套專門的純水制備裝置，設(shè)備占地面大，在場(chǎng)地空間較小的環(huán)境下，不能夠?qū)崿F(xiàn)靈活的控制；

5、機(jī)器人工作過程中，如果遇到突發(fā)事件，不能夠保證水沖洗機(jī)器人及時(shí)做出相應(yīng)的調(diào)整，容易導(dǎo)致內(nèi)部器件以及沖洗設(shè)備的損壞。

因此研發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)、遠(yuǎn)程控制以及應(yīng)急控制的控制系統(tǒng)來驅(qū)動(dòng)水沖洗機(jī)器人進(jìn)行帶電水沖洗作業(yè)是非常有必要的，是符合時(shí)代發(fā)展要求的。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型為了解決上述問題，提出了一種變電站低空絕緣子用帶電水沖洗機(jī)器人的應(yīng)急控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可代替操作人員，在不停電的情況下對(duì)變電站設(shè)備進(jìn)行機(jī)器人帶電水沖洗作業(yè)，其可有效減輕人工清洗工作的繁重體力勞動(dòng)，保證操作人員的人身安全，同時(shí)在遇到突發(fā)狀況時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)低空絕緣子帶電水沖洗機(jī)器人的應(yīng)急控制，保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種變電站低空絕緣子用帶電水沖洗機(jī)器人的應(yīng)急控制系統(tǒng)，包括變電站低空絕緣子帶電水沖洗機(jī)器人的主控制系統(tǒng)、測(cè)距控制系統(tǒng)以及應(yīng)急控制裝置，所述主控制系統(tǒng)包括遙控模塊、車載控制器和信息采集模塊，所述遙控模塊與車載控制器之間通過無線方式連接；所述信息采集模塊采集裝設(shè)于水沖洗機(jī)器人上的各個(gè)傳感器測(cè)得的信號(hào)，測(cè)距控制系統(tǒng)利用云臺(tái)上安裝的超聲傳感器、磁場(chǎng)測(cè)距傳感器以及激光測(cè)距儀，控制機(jī)器人與絕緣子串之間的距離保持在安全距離之內(nèi)；所述應(yīng)急控制裝置包括用于實(shí)現(xiàn)機(jī)器人急停的應(yīng)急開關(guān)以及實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制與手動(dòng)控制切換的手動(dòng)桿；所述應(yīng)急開關(guān)與主控制系統(tǒng)連接，手動(dòng)桿與車載控制器連接。

所述車載控制器包括電控開關(guān)，電控開關(guān)是車載控制器的末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)，當(dāng)電控開關(guān)位于中位，此時(shí)電控開關(guān)控制電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)動(dòng)；當(dāng)輸入電壓大于中位電壓時(shí)，控制電動(dòng)機(jī)正向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)輸入電壓小于中位電壓時(shí)，控制電動(dòng)機(jī)反向旋轉(zhuǎn)，通過TRIO控制器IO輸出口與垂直升降機(jī)構(gòu)的電控開關(guān)輸入口連接，通過控制TRIO控制器輸出口的輸出電壓，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人電氣執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向及運(yùn)動(dòng)速度的控制。

所述遙控模塊包括工控機(jī)、觸摸屏、遙控手柄和按鍵，在控制系統(tǒng)中，一方面，遙控手柄、觸摸屏和按鍵均與工控機(jī)連接，通過無線WIFI向TRIO控制器下發(fā)垂直升降機(jī)構(gòu)的控制命令，實(shí)現(xiàn)機(jī)開環(huán)控制；另一方面，工控機(jī)、TRIO控制器、電控開關(guān)及云臺(tái)的角度傳感器又組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)垂直升降機(jī)構(gòu)的二級(jí)機(jī)械臂的閉環(huán)伺服控制。

所述信息采集模塊及車載控制器采集低空絕緣子帶電水沖洗機(jī)器人的沖洗高度以及沖洗角度信息，通過串口服務(wù)器將RS485協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為TCP協(xié)議數(shù)據(jù)，并通過HUB將數(shù)據(jù)發(fā)送至無線AP模塊，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)與遙控端工控機(jī)的實(shí)時(shí)通訊。

所述信息采集模塊通過無線CLIENT與主控模塊中的無線AP模塊建立WIFI通訊連接，信息采集模塊通過串口服務(wù)器采集絕對(duì)值角度編碼器獲取的云臺(tái)俯仰、云臺(tái)傾角數(shù)據(jù)，并通過WIFI網(wǎng)絡(luò)上傳至遙控模塊的工控機(jī)中，實(shí)現(xiàn)水槍云臺(tái)上傳感器信息的實(shí)時(shí)采集，工控機(jī)收集信息采集模塊采集的傳感器信息，通過TRIO控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站水沖洗機(jī)器人的控制。