[發(fā)明專利]一種架空配電線路巡檢機(jī)器人控制系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810244775.1
• 申請(qǐng)日: 2018-03-23
• 公開（公告）號(hào): CN108429186A
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐曄;朱欽;袁翔;何志偉;施宇謙;黃文燾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)上海市電力公司
• 主分類號(hào): H02G1/02
• 分類號(hào): H02G1/02;B25J9/16
• 代理公司: 上海兆豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(有限合伙) 31241
• 代理人: 盧艷民

本發(fā)明公開了一種架空配電線路巡檢機(jī)器人控制系統(tǒng)，包括地面基站管理層、機(jī)器人控制規(guī)劃層和運(yùn)動(dòng)命令執(zhí)行層，所述地面基站管理層構(gòu)成地面基站控制系統(tǒng)；所述機(jī)器人控制規(guī)劃層和運(yùn)動(dòng)命令執(zhí)行層組成機(jī)器人本體控制系統(tǒng)；所述地面基站控制系統(tǒng)對(duì)巡檢機(jī)器人進(jìn)行遙控操作，并分析處理機(jī)器人本體控制系統(tǒng)發(fā)回的圖像信息和數(shù)據(jù)信息。本發(fā)明的架空配電線路巡檢機(jī)器人控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)巡檢機(jī)器人高效、可靠的運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種架空配電線路巡檢機(jī)器人控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

針對(duì)架空配電線路而言，由于線路結(jié)構(gòu)與路徑復(fù)雜、規(guī)模龐大，利用人工巡線的方式顯然不能滿足電網(wǎng)運(yùn)行要求。目前較先進(jìn)的智能化巡線以直升機(jī)巡線為主，該方法主要包括直升機(jī)巡線、大型無(wú)人機(jī)巡線、中小型無(wú)人機(jī)巡線等。有人直升機(jī)巡線效果好，但存在空域控制、巡線成本等因素，且巡線周期長(zhǎng)，顯然不適合配電網(wǎng)線路巡線。

移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展為架空配電線路的檢查工作提供了新的手段。線路機(jī)器人巡線雖然速度較慢，但是可以長(zhǎng)時(shí)間在線巡線、多次重復(fù)巡線，且能適應(yīng)跨越城市交通設(shè)施、市政設(shè)施、及其他復(fù)雜地理環(huán)境和交叉跨越環(huán)境的線路巡線，具有全自主巡線、無(wú)巡視盲區(qū)、巡視周期短、巡線費(fèi)用低等顯著優(yōu)勢(shì)，是配電線路尤其是城市高壓配網(wǎng)智能巡線技術(shù)發(fā)展的重要方向。

架空配電線路巡線機(jī)器人通過(guò)自動(dòng)控制方式，可以實(shí)現(xiàn)沿著傳輸線以一定的速度爬行，跨越如配重、線夾、隔離字符串的障礙和絕緣棒，檢查桿塔、導(dǎo)線、絕緣子、線路金具等，這樣就可以很輕松的對(duì)線路進(jìn)行檢查工作，因此可以代替人工或直升機(jī)巡線，必然會(huì)降低高壓線路的維護(hù)成本，提高巡線的效率和精度。

但是由于實(shí)際線路中障礙物類型多，工作環(huán)境極為復(fù)雜，屬于非結(jié)構(gòu)化的環(huán)境。巡檢機(jī)器人可控關(guān)節(jié)多，越障時(shí)動(dòng)作過(guò)程非常復(fù)雜，架空線路這種特殊環(huán)境下巡檢機(jī)器人難以控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種架空配電線路巡檢機(jī)器人控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)多自由度控制和處理多種傳感器信息的控制，實(shí)現(xiàn)巡檢機(jī)器人高效、可靠的運(yùn)行。

實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是：一種架空配電線路巡檢機(jī)器人控制系統(tǒng)，包括地面基站管理層、機(jī)器人控制規(guī)劃層和運(yùn)動(dòng)命令執(zhí)行層，其中：

所述地面基站管理層包括地面監(jiān)控計(jì)算機(jī)、第一無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、第一圖像采集卡、第一無(wú)線圖像收發(fā)模塊和電源；所述第一無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、圖像采集卡和電源分別與所述地面監(jiān)控計(jì)算機(jī)相連；所述第一無(wú)線圖像收發(fā)模塊與所述圖像采集卡相連；

所述機(jī)器人控制規(guī)劃層包括機(jī)器人主控計(jì)算機(jī)、第二無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、第二圖像采集卡、數(shù)據(jù)采集卡、第一I/O板卡、手動(dòng)控制單元、球形攝像機(jī)、熱釋電傳感器、激光傳感器和電磁傳感器；所述第二無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、第二圖像采集卡、數(shù)據(jù)采集卡、第一I/O板卡和手動(dòng)控制單元分別與所述機(jī)器人主控計(jì)算機(jī)相連；所述球形攝像機(jī)與所述第二圖像采集卡相連；所述熱釋電傳感器與所述數(shù)據(jù)采集卡相連；所述激光傳感器和電磁傳感器分別與所述I/O板卡相連；

所述運(yùn)動(dòng)命令執(zhí)行層包括單片機(jī)、電源系統(tǒng)、第二I/O板卡、限位開關(guān)、傳感器模塊、可見光攝像機(jī)、紅外成像儀、第二無(wú)線圖像收發(fā)模塊、若干電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和若干電機(jī)；所述電源系統(tǒng)分別為所述機(jī)器人主控計(jì)算機(jī)、單片機(jī)和第二I/O板卡供電；所述第二I/O板卡、若干電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和若干電機(jī)分別與所述單片機(jī)相連；所述若干電機(jī)驅(qū)動(dòng)器一一對(duì)應(yīng)地與所述若干電機(jī)相連；所述限位開關(guān)、傳感器模塊、可見光攝像機(jī)和紅外成像儀分別與所述第二I/O板卡相連；所述可見光攝像機(jī)和紅外成像儀分別與所述第二無(wú)線圖像收發(fā)模塊相連；

所述機(jī)器人主控計(jì)算機(jī)與所述單片機(jī)相連；

所述第一無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和所述第二無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊進(jìn)行無(wú)線通訊；

所述第一無(wú)線圖像收發(fā)模塊和第二無(wú)線圖像收發(fā)模塊進(jìn)行無(wú)線通訊。