[發明專利]一種配電變壓器的接線系統及接線方法

在審

• 申請號: 201911029918.8
• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN112540564A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 李永飛;李映輝;陳永強;史會軒;王韜;孔凡勝;曾國華;李原;陳新波;涂志威;李林;秦威;徐征;孫宇乾
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05;G01R1/04
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張惠玲

1.一種配電變壓器的接線系統，其特征在于：包括圖像采集模塊、接線模塊以及控制模塊，所述控制模塊包括總控單元、PLC控制器和圖像處理控制單元，所述總控單元通過所述PLC控制器控制所述圖像采集模塊和所述接線模塊工作。

2.根據權利要求1所述的接線系統，其特征在于：所述接線模塊包括配變一次側接線機構、配變二次側接線機構、配變位姿調整臺和配變接線框架，所述配變位姿調整臺設置在所述配變接線框架的內部，所述配變一次側接線機構和所述配變二次側接線機構對稱設置在所述配變接線框架的兩側。

3.根據權利要求2所述的接線系統，其特征在于：所述圖像采集模塊包括3D掃描儀和支架，所述3D掃描儀通過所述支架連接所述配變接線框架的正上方。

4.根據權利要求2所述的接線系統，其特征在于：所述配變一次側接線機構包括第一本體、第一驅動機構、導向機構以及第一接線夾具，所述第一本體與所述配變接線框架相連接，所述第一驅動機構、所述導向機構以及所述第一接線夾具均設置在所述第一本體上。

5.根據權利要求2所述的接線系統，其特征在于：所述配變二次側接線機構包括第二本體、第二驅動機構、自適應調整機構以及第二接線夾具，所述第二本體與所述配變接線框架相連接，所述第二驅動機構驅動所述自適應調整機構帶動所述第二接線夾具旋轉。

6.根據權利要求2-5任何一項所述的接線系統，其特征在于：所述配變接線框架上設置有至少一個接近開關。

7.根據權利要求6所述的接線系統，其特征在于：所述配變接線框架上還設置有至少一個限位開關。

8.一種配電變壓器的接線方法，其特征在于：包括如下步驟，

S1：建立初始模型數據庫；

S2：圖像識別并進行初始旋轉定位；

S3：配電變壓器智能接線機構與掃描傳感器的快速標定；

S4、自適應地掃描測量精確二次定位；

S5、測量反饋過程中的初始模型更新。

9.根據權利要求8所述的配電變壓器的接線方法，其特征在于：步驟S1包括：

S11：將配電變壓器的接線端子的初始三維模型導入圖像處理控制單元；

S12：圖像處理控制單元根據初始模型的模型特征和定位要求將三維模型轉換為局部特定區域的目標模型點云。

10.根據權利要求9所述的配電變壓器的接線方法，其特征在于：步驟S2包括：

S21：總控單元向PLC控制器發送復位指令，然后PLC控制器控制配變一次側接線機構、配變二次側接線機構以及配變位姿調整臺向靠近接近開關的方向移動，直到觸發接近開關，并且接近開關向PLC控制器發送到位信號；

S22：當配電變壓器到達配變位姿調整臺上后，圖像處理控制單元控制3D掃描儀對配電變壓器的接線端子進行拍照得到三維立體圖像，然后3D掃描儀將所述三維立體圖像轉換為帶坐標的配變三維點云數據后傳輸給所述圖像處理控制單元；

S23：圖像處理控制單元將3D掃描儀傳輸的配變三維點云數據與目標模型點云進行比對，以確定配電變壓器的接線端子的旋轉角度，并將該旋轉角度傳輸至PLC控制器；

S24：PLC控制器控制配變位姿調整臺按照接收的旋轉角度進行旋轉。

11.根據權利要求10所述的配電變壓器的接線方法，其特征在于：步驟S3包括：

S31：對配變一次側接線機構、配變二次側接線機構以及3D掃描儀進行手眼標定，配變一次側接線機構、配變二次側接線機構以及3D掃描儀的相對位置關系；

S32：記錄配變一次側接線機構、配變二次側接線機構運動空間范圍內任意四組點位信息、以及所述目標模型點云中相應位置的點位信息；

S33：利用OPENCV視覺庫中的solveP3P函數，輸入所述得到的四組點位信息，即可得到3D掃描儀相對配變一次側接線機構、配變二次側接線機構的位姿信息。

12.根據權利要求11所述的配電變壓器的接線方法，其特征在于：步驟S4包括：

S41：圖像處理控制單元控制3D掃描儀對配電變壓器的接線端子進行掃描，所述3D掃描儀將新獲取的三維立體圖像轉換為帶坐標的配變三維點云數據后傳輸給所述圖像處理控制單元；

S42：圖像處理控制單元根據配變三維點云數據的特征和目標模型點云得到配電變壓器的接線端子的三維數據，并結合步驟S33獲取的位姿信息，將所述三維數據轉換為配變一次側接線機構、配變二次側接線機構的運動坐標，并將配變一次側接線機構、配變二次側接線機構的運動坐標傳輸至控制器；

S43：PLC控制器控制所述配變一次側接線機構、配變二次側接線機構根據運動坐標運動至接線位置。