[發明專利]用于變電站帶電檢修作業的絕緣升降臂系統及方法

有效

• 申請號: 201810587294.0
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN108758272B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 李榮;白萬建;許瑋;慕世友;任杰;李冬;傅孟潮;李建祥;趙金龍;李健;王振利;陳強;董旭;張巖
• 申請（專利權）人: 國網智能科技股份有限公司
• 主分類號: F16M11/38
• 分類號: F16M11/38;F16M11/06;B25J13/08
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 董雪

1.用于變電站帶電檢修作業的絕緣升降臂系統，包括：依次連接的回轉平臺、主臂、上臂、絕緣伸縮臂以及小飛臂；其特征在于，還包括絕緣升降臂控制系統，所述主臂和上臂上分別安裝用于檢測其轉角和位置的傳感器；所述絕緣伸縮臂上分別安裝用于檢測其伸縮長度和位置的傳感器；所述小飛臂上分別設有用于檢測其旋轉角度和水平傾角的傳感器；所述絕緣升降臂控制系統根據上述傳感器采集到的數據分別控制主臂、上臂、絕緣伸縮臂以及小飛臂的運動，按照設定的優先級順序實現對絕緣升降臂系統的一鍵還原以及對小飛臂的調平；

所述主臂和上臂均包括兩段金屬臂和設置在兩段金屬臂之間的絕緣臂；和/或，所述小飛臂為采用絕緣材料的空心桿結構；小飛臂由旋轉擺動油缸和俯仰擺動油缸驅動實現與伸縮內臂的相對旋轉擺動和俯仰擺動；小飛臂通過調平擺動油缸實現平臺微調。

2.如權利要求1所述的用于變電站帶電檢修作業的絕緣升降臂系統，其特征在于，所述小飛臂與絕緣伸縮臂連接，小飛臂通過旋轉擺動油缸和俯仰擺動油缸驅動實現與絕緣伸縮臂的相對旋轉擺動和俯仰擺動；

或者，

所述小飛臂前端設置帶電作業平臺，所述小飛臂通過調平擺動油缸實現帶電作業平臺調平；所述帶電作業平臺上分別設置全景相機和激光掃描儀，用于實現圖像采集和測距。

3.如權利要求1所述的用于變電站帶電檢修作業的絕緣升降臂系統，其特征在于，所述絕緣升降臂控制系統包括：主控制器、輔助控制器和信號采集模塊；所述主控制器通過光纖分別與信號采集模塊和輔助控制器通信。

4.如權利要求3所述的用于變電站帶電檢修作業的絕緣升降臂系統，其特征在于，所述信號采集模塊用于采集上臂旋轉角度信息和主臂安全防護信息，并將采集到的信息傳遞給主控制器；

或者，

所述輔助控制器采集安裝在上臂的超聲波傳感器的數據，得到電壓信號，并將電壓信號換算為距離信息，實現對肘關節液壓比例閥的控制；

所述輔助控制器采集安裝在絕緣伸縮臂上的激光測距傳感器的數據，得到絕緣伸縮臂與變電站設備之間的距離，從而實現對絕緣伸縮臂伸縮長度的控制；

所述輔助控制器采集安裝在小飛臂平臺上的傾角傳感器的數據，得到小飛臂的旋轉角度，從而實現對小飛臂旋轉角度的控制；

所述輔助控制器采集安裝在小飛臂上的水平旋轉編碼器的數據，得到小飛臂的水平傾角，從而實現對小飛臂水平傾角的控制；

或者，

所述主控制器分別采集安裝在主臂和上臂的編碼器的數據，得到主臂和上臂的轉角，從而實現對主臂和上臂轉角的控制；

所述主控制器分別采集安裝在主臂和上臂上的接近開關的數據，得到主臂和上臂的位置信息，從而實現對主臂和上臂位置的控制。

5.如權利要求1所述的用于變電站帶電檢修作業的絕緣升降臂系統，其特征在于，還包括：傾角傳感器、調平電磁閥和信號輸入輸出端子；所述傾角傳感器通過信號輸入輸出端子與主控制器連接，主控制器與調平電磁閥連接；

傾角傳感器檢測小飛臂平臺的傾斜角度，以電壓信號形式輸出，主控制器通過信號輸入輸出端子讀取到該數值，將得到的傾角數據與允許誤差進行比較，當傾角數據大于允許誤差時，通過調節調平電磁閥的閥芯開度和閥芯運動方向，實現對調平液壓擺動油缸的控制，從而實現調平作業。

6.變電站帶電檢修作業機器人，其特征在于，包括權利要求1-5任一項所述的用于變電站帶電檢修作業的絕緣升降臂系統。

7.用于變電站帶電檢修作業的絕緣升降臂系統的工作方法，其特征在于，包括：絕緣升降臂一鍵還原控制方法以及小飛臂調平控制方法；

所述絕緣升降臂一鍵還原控制方法包括：

① 對絕緣臂旋轉軸進行恢復

對旋轉軸進行恢復時，驅動旋轉軸進行運動，實時檢測旋轉軸角度值，當檢測到旋轉軸角度為零時，視為恢復完成；

② 對絕緣臂伸縮軸進行恢復

對伸縮軸進行恢復時，驅動伸縮軸進行運動，實時檢測伸縮軸長度，當檢測到伸縮軸長度為零時，視為恢復完成；

在絕緣臂恢復過程中，通過泄漏電流傳感器和超聲波傳感器實時檢測系統泄漏電流值以及對應部位與變電站設備的距離；當泄漏電流值超出安全值，停止所有動作；當超聲波傳感器數值超出安全值時，對應部位的閥組停止作業；

所述小飛臂調平控制方法包括：

檢測小飛臂平臺的傾斜角度，以電壓信號形式輸出給主控制器，主控制器通過信號輸入輸出端子讀取到該數值，將得到的傾角數據與允許誤差進行比較，當傾角數據大于允許誤差時，通過調節調平電磁閥的閥芯開度和閥芯運動方向，實現對調平液壓擺動油缸的控制，從而實現調平作業。