[發(fā)明專利]一種基于多傳感器融合的變電站設(shè)備帶電水沖洗機器人絕緣防護系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710432671.9
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN107962589B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李超英;蘇建軍;李振杰;王彥良;許瑋;慕世友;韓克存;李華東;陳曉紅;李建祥;李健;王振利;陳強;張巖;趙金龍;許磊;劉宗杰
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)山東省電力公司電力科學研究院;國網(wǎng)智能科技股份有限公司;國網(wǎng)山東省電力公司濟寧供電公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

本發(fā)明公開了一種基于多傳感器融合的變電站設(shè)備帶電水沖洗機器人絕緣防護系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)和傳感器組，所述傳感器組采集帶電變電站設(shè)備帶電水沖洗機器人的傾斜角度、風速、水槍的旋轉(zhuǎn)和俯仰角度，控制系統(tǒng)融合傳感器組中各個傳感器采集的工作參數(shù)，對絕緣子進行標定，結(jié)合機器人本身的傾斜角度，對標定結(jié)果進行修正，確定帶電變電站設(shè)備帶電水沖洗機器人相對于絕緣子的位置和狀態(tài)，對帶電變電站設(shè)備帶電水沖洗機器人進行高度和位移調(diào)節(jié)控制，使得機器人在保證絕緣防護的基礎(chǔ)上自主完成沖洗作業(yè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于多傳感器融合的變電站設(shè)備帶電水沖洗機器人絕緣防護系統(tǒng)。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)中在戶外運行的絕緣子長期暴露在大自然中，特別是在工業(yè)、沿海和鹽堿地區(qū)域，受到工業(yè)廢氣、海水或自然界鹽堿、粉塵等作用，通常會在絕緣子表面形成一定程度的污穢累積。受污染的絕緣子，在氣候干燥的情況，污穢層電阻很大，對電力系統(tǒng)運行危險不大。但是，當遇到霧和陰雨等潮濕氣候條件時，絕緣子表面的污穢層被濕潤，電導增大，絕緣性能降低，泄漏電流急劇增加，閃絡(luò)電壓大大降低，此時就可能發(fā)生污穢閃絡(luò)。尤其是當絕緣子設(shè)計的爬電比距不夠或采用的絕緣子不能滿足污穢要求時，污閃就必然出現(xiàn)。由于污閃跳閘后的重合閘成功率很低，絕緣子污閃容易發(fā)展成大面積、長時間的惡性停電事故，因此污閃的危害性極大，是影響電網(wǎng)設(shè)備安全運行的主要隱患。

目前常利用變電站設(shè)備帶電水沖洗機器人進行清洗工作，但目前的帶電變電站設(shè)備帶電水沖洗機器人只能對于水阻率、安全距離進行檢測，參考的工作參數(shù)并不全面，無法融合各個采集信息，并不能很好的保障機器人的絕緣安全性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決上述問題，提出了一種基于多傳感器融合的變電站設(shè)備帶電水沖洗機器人絕緣防護系統(tǒng)，本發(fā)明基于多種傳感器，利用各個傳感器采集的信息進行融合判斷，保持絕緣安全性，保護機器人的安全和電力系統(tǒng)的正常運行。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種基于多傳感器融合的變電站設(shè)備帶電水沖洗機器人絕緣防護系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)和傳感器組，所述傳感器組采集帶電變電站設(shè)備帶電水沖洗機器人的傾斜角度、風速、水槍的旋轉(zhuǎn)和俯仰角度，控制系統(tǒng)融合傳感器組中各個傳感器采集的工作參數(shù)，對絕緣子進行標定，結(jié)合機器人本身的傾斜角度，對標定結(jié)果進行修正，確定帶電變電站設(shè)備帶電水沖洗機器人相對于絕緣子的位置和狀態(tài)，對帶電變電站設(shè)備帶電水沖洗機器人進行高度和位移調(diào)節(jié)控制，使得機器人在保證絕緣防護的基礎(chǔ)上自主完成沖洗作業(yè)。

具體的，所述傳感器組包括激光傳感器、傾斜角度傳感器、水電阻率傳感器、風速傳感器、超聲波傳感器、旋轉(zhuǎn)角度傳感器、俯仰角度傳感器和直線位移傳感器，所述直線位移傳感器和傾角傳感器位于帶電變電站設(shè)備帶電水沖洗機器人底部，激光傳感器位于帶電變電站設(shè)備帶電水沖洗機器人上，旋轉(zhuǎn)角度傳感器、俯仰角度傳感器位于水槍上，風速傳感器位于帶電變電站設(shè)備帶電水沖洗機器人上方，壓力傳感器位于水箱的出口壓力處，水電阻率傳感器位于水箱的出口處，超聲波傳感器設(shè)置于帶電變電站設(shè)備帶電水沖洗機器人前端，帶電變電站設(shè)備帶電水沖洗機器人上還設(shè)置有泄露電流檢測儀。

所述控制系統(tǒng)包括主控系統(tǒng)和智能沖洗系統(tǒng)，主控系統(tǒng)包括信息采集模塊、運動控制模塊和無線遙控模塊；智能沖洗系統(tǒng)包括激光定位模塊、安全防護模塊和雙機協(xié)同模塊，其中：

信息采集模塊被配置為完成對傳感器組信號的采集，所述運動控制模塊被配置為完成機器人本體的運動控制，無線遙控模塊被配置為輔助控制系統(tǒng)和主控制中心的無線遠程通訊以實現(xiàn)遠程控制；

激光定位模塊被配置為對絕緣子位置進行檢測，以保持沖洗過程的絕緣安全，安全防護模塊被配置為對控制系統(tǒng)的安全保護，雙機協(xié)同模塊被配置為與其他輔助沖洗機器人通信，以進行協(xié)同作業(yè)。

所述傳感器組還包括視覺傳感器和圖像傳感器，設(shè)置于帶電變電站設(shè)備帶電水沖洗機器人上端。