[發明專利]一種帶電作業機器人金屬氧化物避雷器檢測方法

在審

• 申請號: 201611129548.1
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106771805A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 郭健;林立斌;郭毓;湯馮煒;吳禹均;蘇鵬飛;吳巍;李光彥;黃穎;韓昊一
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02;G01R19/00;G01J5/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心32203
• 代理人: 孟睿

技術領域

本發明屬于電力技術領域，具體涉及一種帶電作業機器人金屬氧化物避雷器檢測方法。

背景技術

金屬氧化物避雷器在當今電力系統輸配電線路中廣泛使用，成為電力系統中過電壓防護的主要設備之一。主要用于限制由線路傳來的雷電過電壓或操作引起的內部過電壓。由于其優良的非線性和大通流容量等優點，從而在電網中得到了廣泛的應用。但在長期運行中，金屬氧化物避雷器可能出現螺母松動，瓷套破裂，橡膠圈老化種種問題，需要檢測以及更換。

最早使用較為普遍的做法是周期性預防試驗，即在停電狀態下測量金屬氧化物避雷器在規定的參考電壓下的泄露電流，檢測金屬氧化物避雷器的老化特性。但是若停電面積較大，會造成無法估量的損失，嚴重影響供電企業的經濟效益和社會效益。現在廣大研究人員也在積極研究金屬氧化物避雷器的在線監測的方法，但該方法需要改造線路，無法適用于舊線路。金屬氧化物避雷器也可以進行人工的維護，作業人員將在高壓帶電線路附近作業，具有一定的安全隱患。

發明內容

本發明解決的技術問題是，提出一種帶電作業機器人絕緣子帶電檢測方法，該方法能夠在不斷電的情況下，對金屬氧化物避雷器進行帶電檢測，避免了作業人員在帶電高壓線路附近作業帶來的危險，簡化了作業步驟，檢測結果相對于人工檢測更加科學精確。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種帶電作業機器人金屬氧化物避雷器檢測方法，帶電作業機器人具有設置在機器人平臺上的機械臂，包括第一機械臂、第二機械臂以及輔助機械臂，第一機械臂、第二機械臂以及輔助機械臂響應于控制數據完成以下工作：第一機械臂、第二機械臂以及輔助機械臂末端分別安裝泄漏電流測量儀、高靈敏度電子式電流互感器以及紅外探測儀；第一機械臂與第二機械臂將泄漏電流測量儀和高靈敏度電子式電流互感器移動到待檢測金屬氧化物避雷器的下接地引線附近，使泄漏電流測量儀和高靈敏度電子式電流互感器的鉗形工具接入下接地引線，輔助機械臂帶動紅外探測儀在待檢測金屬氧化物避雷器附近移動；泄漏電流測量儀、高靈敏度電子式電流互感器以及紅外探測儀將各自的檢測數據通過通信系統實時發送給帶電作業機器人的數據處理與控制系統，數據處理與控制系統根據檢測數據判斷金屬氧化物避雷器的工作狀態。

進一步，在作業前，第一機械臂和第二機械臂端部安裝夾持工具，用夾持工具夾持絕緣遮蔽材料對標記的帶電體進行絕緣遮蔽；在作業完畢后，第一機械臂和第二機械臂端部安裝夾持工具，用夾持工具清除覆蓋在帶電體上的絕緣遮蔽材料。

進一步，所述數據處理與控制系統在獲得泄漏電流測量儀、高靈敏度電子式電流互感器以及紅外探測儀的檢測數據后，根據相關指標數值與數據庫中正常數值對比的結果，先進行初步分析；對于異常指標數值所對應的檢測點，第一機械臂、第二機械臂以及輔助機械臂攜帶相應檢測設備再次進行檢測；數據處理與控制系統根據再次獲得的相關指標數值，判斷金屬氧化物避雷器的工作狀態。

進一步，所述控制數據為各機械臂關節運動的角度期望值，該角度期望值由帶電作業機器人數據處理和控制系統根據設置于絕緣斗臂車內的主操作手各關節角度變化數據解算獲得；主操作手包括第一主操作手、第二主操作手和輔助主操作手；第一主操作手、第二主操作手和輔助主操作手分別與第一機械臂、第二機械臂和輔助機械臂對應，構成主從操作關系。

進一步，所述絕緣斗臂車上設置有控制室，所述數據處理和控制系統包括第一工控機、第二工控機、顯示屏和主操作手，第二工控機內置圖像處理器，顯示屏和主操作手位于控制室內；所述攝像機采集的作業場景圖像發送給第二工控機，圖像處理器對作業場景圖像進行處理后獲的3D虛擬作業場景，并送顯示器顯示。

進一步，所述控制數據為各機械臂關節運動的角度期望值；帶電作業機器人數據處理和控制系統根據各機械臂與作業對象的相對位置以及作業任務動作序列，使用笛卡爾空間路徑規劃方法規劃出各機械臂的空間路徑，然后根據空間路徑解算出各機械臂關節運動的角度期望值。

進一步，所述帶電作業機器人，包括絕緣斗臂車，搭載在絕緣斗臂車上的機器人平臺，安裝在機器人平臺上的機械臂；

所述機械臂包括第一機械臂、第二機械臂和輔助機械臂，所述攝像機包括雙目攝像頭，所述第一機械臂、第二機械臂和輔助機械臂上均搭載有雙目攝像頭，所述第一機械臂、第二機械臂和輔助機械臂配合完成帶電作業，其中，輔助機械臂用于夾持作業對象，第一機械臂和第二機械臂使用作業工具進行作業操作；

所述數據處理和控制系統包括第一工控機、第二工控機，第二工控機內置圖像處理器和帶電作業動作序列庫，