[發明專利]多參數采集的絕緣子檢測機器人、信息交互系統及方法

在審

• 申請號: 201710806145.4
• 申請日: 2017-09-08
• 公開（公告）號: CN107765093A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 仲亮;郭銳;曹雷;賈娟;賈永剛;任志剛;許瑋;慕世友;傅孟潮;李建祥;趙金龍;李路
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司電力科學研究院;山東魯能智能技術有限公司;國家電網公司
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02;G01R29/12;G01N13/00;H04N5/268;H04N7/18
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本發明涉及一種多參數采集的絕緣子檢測機器人、信息交互系統及方法。

背景技術

隨著電力行業的發展，大量的機器人被用于輸變電系統中，目前廣泛應用的絕緣子串帶電檢測需要電力技術工人手持長達數米的絕緣桿，通過火花叉方式檢測。對于超特高壓線路和大跨越線路，絕緣子串長達十幾米到二十余米，甚至無法開展人工檢測作業。因此，國內外嘗試研制自動爬行裝置，代替或輔助人工進行逐片檢測，絕緣子串檢測機器人即是在這種背景下產生并發展起來的。

目前大多數絕緣子串檢測機器人只能進行單一方式檢測，比如實施電阻檢測、或者電場檢測、或者憎水性檢測等等，但鮮有將多種檢測技術手段結合的絕緣子檢測機器人。檢測系統和遙控系統簡單，主要是手持一個遙控器，來控制絕緣子檢測機器人實施檢測。沒有實時信息交互系統。

所以為絕緣子檢測機器人設計一種信息交互系統系統對保證機器人的安全可靠運行具有重要意義，一方面可以作為機器人的遙控器對機器人的行為動作進行遙控，另外，該信息交互系統可以為機器人檢測數據建立數據庫，將檢測數據、檢測視頻等實時存儲下來，方便以后查閱，具有重大的意義。

發明內容

本發明為了解決上述問題，提出了一種多參數采集的絕緣子檢測機器人、信息交互系統及方法，本發明為絕緣子檢測機器人和地面系統提供了方便的信息交互，可以對機器人的行為動作進行遙控，同時也可以為機器人檢測數據建立數據庫，將檢測數據、檢測視頻等實時存儲下來，方便以后查閱。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

多參數采集的絕緣子檢測機器人，包括機器人本體，所述本體上設置有控制器，所述控制器連接有無線數據收發模塊、激光限位傳感器和限位開關控制器，同時接收電阻測量模塊和電場測量模塊將檢測得到的數據，控制器通過PWM信號控制驅動器既而控制噴水電泵的轉速，控制器通過PWM信號控制驅動器既而控制行走電機的轉速；控制器通過PWM信號控制驅動器既而控制檢測探針擺動，完成檢測動作；

機器人本體上設置有前視攝像頭、后視攝像頭、探針攝像頭和憎水性攝像頭，將視頻信息傳輸給畫面分割模塊，畫面分割模塊將視頻信息傳輸給圖傳發射模塊。

所述探針攝像頭布置于機器人兩個擺動探針內側，用于觀察擺動探針是否擺動到位，探針末端是否貼合絕緣子兩端鋼帽。

所述擺動探針用于機器人對絕緣子電阻值進行檢測。

所述噴水電泵用于絕緣子憎水性檢測。

絕緣子憎水性檢測過程如下：噴水電泵向被測絕緣子噴射純水，憎水性攝像頭拍攝被噴水后的絕緣子片，機器人將該照片與標準分級照片對比擬合，得出絕緣子的憎水性等級。

一種信息交互系統，包括上述多參數采集的絕緣子檢測機器人以及地面系統，所述地面系統分為遙控信息接收模塊和視頻接收模塊，所述遙控信息接收模塊識別地面系統對絕緣子檢測機器人的控制指令，將控制指令無線傳輸給絕緣子檢測機器人的控制器，控制機器人本體執行相應動作；所述視頻接收模塊設置有圖傳接收天線以接收來自機器人本體的圖傳發射模塊的圖傳信號，將該信號傳輸到視頻接收模塊，視頻接收模塊對該信號進行處理后顯示。

進一步的，遙控信息接收模塊具體包括遙控器控制器、模擬搖桿、開關和操作面板，模擬搖桿讀取模擬信號傳輸給遙控器控制器，開關將數字信號傳輸給遙控器控制器，操作面板將數字信號傳輸給遙控器控制器，遙控器控制器將指令發送給無線數據收發模塊，無線數據收發模塊通過天線將指令發送給機器人；遙控器控制器通過液晶屏將控制信息和機器人信息進行液晶顯示，同時遙控器控制器將檢測數據存儲。

進一步的，模擬搖桿采用A/D采樣方式對搖桿的傾斜角度進行采樣。為了提高數據采集的抗干擾性和可靠性，遙控器控制器對模擬搖桿的信號進行數字濾波后，對模擬搖桿采集的模擬量進行線性校正，利用消抖濾波法確保開關量狀態可靠無誤。最終將數據打包發送。

所述模擬量校正方法如下：將模擬搖桿置于機械零位，此時讀取模擬搖桿值為α，對每次操作搖桿讀取到的值都減去α，該過程即為模擬量校正，以消除搖桿機械誤差。

所述消抖濾波法方法如下：當遙控器MCU檢測到的開關量狀態變化時，延時20ms后再一次讀取開關量狀態，兩次讀取的狀態一致則認為該開關量狀態是有效的，如果兩次不一致則舍棄。

進一步的，無線數據收發模塊基于900MHz ISM波段，采用跳頻擴頻技術和FSK調制方式，對任意單頻點無線信號具有較強的抗干擾性能。