换流站阀厅智能巡检机器人制造技术

本发明专利技术公开了换流站阀厅智能巡检机器人，包括机器人终端系统，所述终端系统包括型材轨道，所述型材轨道竖直安装在阀厅壁面上，所述型材轨道上安装有运动机构、运动驱动机构和检测机构；所述终端系统包含第一和第二控制箱，实现对设备的通信控制和供电；所述检测机构包括云台和检测组件；运动机构带动检测机构沿型材导轨上下运动，并结合云台的水平旋转和俯仰运动，实现对被测设备的大范围检测。本发明专利技术的采用的结构紧凑美观，安装快捷方便，运行平稳可靠，定位精度高，检测范围大，自动化程度高。

【技术实现步骤摘要】
换流站阀厅智能巡检机器人
本专利技术涉及换流站阀厅智能巡检机器人。
技术介绍
阀厅是换流站重要组成部分，保证阀厅内设备的正常运行至关重要。阀厅设备如阀塔一方面需要有足够的可靠性，另一方面也需要及时检测以便发现并检修存在潜在隐患的设备，确保换流站系统正常运行。阀厅设备的实时检测对保证其可靠安全运行有重要意义。采用轨道机器人可方便灵活地对阀厅内设备进行实时检测，了解设备的运行状态。 阀厅内主要设备是阀塔，阀塔分列分层排列，根据规格不同每一列的总高度不同。阀塔的换流阀是最主要的发热器件，需要对每层换流阀的温度进行实时监测。除温度监测外，还需要对设备外观、破损、噪声和仪表数据进行监测。 阀厅内的主要电力设备，包括:换流阀、管型母线、避雷器、接地刀、直流电流互感器、直流电压分压器等诸多设备，其中换流阀是直流输电工程的核心设备，通过依次将三相交流电压连接到直流端得到期望的直流电压和实现对功率的控制。 目前用于检测阀厅内设备信息的移动机器人存在的缺点是: 1、换流阀通过依次将三相交流电压连接到直流端得到期望的直流电压和实现对功率的控制，在运行时产生大量的电磁干扰，导致阀厅内为存在着强电磁干扰，现有的移动机器人无法完成设定的工作要求，工作精度低； 2、在通讯方式上，现有的移动机器人一般为无线通讯也不能满足在阀厅内能够稳定可靠地传送数据的要求； 3、阀厅的空间相对狭小，另外，阀厅内的设备在维修时一般要求为一年才能进去一次，这就要求阀厅的机器人需要具备使用灵活，安全性高的特点，现有的机器人不能满足阀厅的需要； 4、受阀塔和其它被监测设备布局限制，要实现对设备全方位的检测功能，需要机器人能够在垂直方向运动。现有的传统轮式驱动或履带式驱动方式实现垂直方向运动时需要克服自身重力，需要较大摩擦力而较难以实现，且因阀厅封闭空间无法随时更换电池，无法采用携带电池的供电方式。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决上述问题，提供换流站阀厅智能巡检机器人，它具有满足阀厅设备实时无人检测要求的优点。 为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案: 换流站阀厅智能巡检机器人，包括机器人终端系统，所述机器人终端系统包括轨道，所述轨道上安装有运动机构、运动驱动机构和检测机构，所述机器人终端系统上还设有屏蔽装置，机器人终端系统的电源系统的输入端设置有滤波模块、防雷模块及过压过流保护模块，所述机器人终端系统采用拖缆方式进行供电通信，或采用滑触线方式进行供电加电力载波方式与远程控制系统进行通信，远程控制系统通过运动驱动机构控制运动机构沿轨道移动，运动机构通过带动检测机构上下移动继而监测阀厅内设备的运行状况。 所述运动机构包括同步带轮组件和同步带,所述同步带轮组件包括同步带轮箱和同步带轮，所述轨道为型材轨道，所述同步带轮箱安装在型材轨道的上下两端，所述同步带轮安装在同步带轮箱内部，所述同步带缠紧在同步带轮上。 远程控制系统包括第二光电转换器和上位机，第二光电转换器将通信信号进行光电转换，实现远程控制系统与机器人终端系统的通信。 所述运动驱动机构包括交流伺服电机和减速器，所述交流伺服电机通过减速器与同步带轮安装在一起；所述减速器通过法兰组件固定在型材轨道底部的同步带轮箱上。 所述检测结构包括第一控制箱；第一控制箱实现对检测组件和云台的通信控制及供电。 所述第一控制箱安装在滑座上，所述滑座与同步带固连，所述滑座通过滑动接触的方式安装在型材轨道上，所述同步带带动所述滑座沿型材轨道上下移动，所述第一控制箱上安装云台，所以第一控制箱也起到支架的作用；所述云台上安装检测组件。 所述检测组件包括红外热像仪和光学摄像机。 所述检测组件包括至少一个烟雾报警器模块，所述烟雾报警器模块数量为一个时，安装在云台模块顶部，当烟雾报警器模块数量为多个时，安装在云台模块的四周和顶部。 所述机器人终端系统还包括安装在轨道附近的第二控制箱，所述第二控制箱与第一控制箱通信，并为第一控制箱提供电源，将第一控制箱检测到的信号传输给远程控制系统；所述第二控制箱还对交流伺服电机的运动起到控制作用。 所述型材轨道的底端装有零点开关，作为机器人运行的原点。在巡检机器人每次上电之前，机器人先自动回原点，然后执行分配的巡检任务。 所述第二控制箱实现对整个机器人系统终端的供电和通信中继，以及交流伺服电机的运动控制功能，并将通信控制信号实现光电信号的转换，以便实现远程通信。 所述机器人终端系统还包括限位机构，所述限位机构包括限位开关，所述限位开关安装在型材轨道的两端，与型材轨道接触的所述控制箱的后表面装有限位开关挡块，所述限位开关挡块与限位开关配合使用防止异常断电所带来的碰撞。 所述交流伺服电机的编码器与伺服驱动器连接，通过数脉冲方式控制轨道上的滑座带动检测组件到达指定位置进行检测。 所述交流伺服电机带有电磁制动器，在断电的情况下能够实现制动。 所述同步带与同步带轮配合装在型材轨道的槽内。 所述第一控制箱及第二控制箱的内部设有用于放置控制器的电磁屏蔽模块盒。 所述电磁屏蔽模块盒包括盒体和屏蔽盖板，所述屏蔽盖板设置在盒体上，所述屏蔽盖板包括由外向内依次叠加的金属板、柔性衬垫和金属箔片，所述盒体内部为空腔，盒体内臂设有台阶；所述屏蔽盖板上开有安装孔，台阶上设有开螺纹孔，标准紧固件通过安装孔与螺纹孔将盒体和屏蔽盖板固定连接。 所述第二控制箱的箱体上设置有通风防尘电磁屏蔽窗。 所述通风防尘电磁屏蔽窗，所述通风防尘电磁屏蔽窗包括边框，所述边框包括第一边框及第二边框，所述第一边框及第二边框上均设有环形台阶，第一边框及第二边框之间通过台阶依次设有通风金属板及防尘网，所述第二边框上还开设有环形的矩形槽，矩形槽内嵌入导电橡胶条。 所述第二控制箱的箱体通过安全接地柱接地。 所述安全接地柱，包括接地螺柱，所述接地螺柱的中间部分安装法兰盘，两端部分均为螺纹，所述接地螺柱的其中一端打有用于扩孔镦粗的中心孔，另一端加工成腰圆型或D型；在所述接地螺柱打有中心孔的一端依次旋入六角螺母一、平垫圈一和手拧螺母。 所述机器人终端系统还包括电源远程控制系统，所述电源远程控制系统的输入端设置有滤波模块、防雷模块机过压过流保护模块。 所述机器人终端系统根据不同的要求，采用拖缆方式进行供电通信，或采用滑触线方式进行供电加电力载波方式进行通信。 当机器人采用拖链方式供电通信时，所述第一控制箱内安装检测设备控制器、视频服务器、第一交换机和第一电源模块；其中，所述视频服务器分别与红外摄像仪和光学摄像机通信，所述第一交换机与所述视频服务器通信，所述第一交换机与所述检测设备控制器通信，所述检测设备控制器分别与云台、红外热像仪和光学摄像机通信；第一电源模块为所述第一控制箱的各用电设备供电。 所述第二控制箱内安装交流伺服电机的运动控制器、伺服驱动器、第二电源模块、第二交换机和第一光电转换器，所述光电转换器与第二交换机通信，所述第二交换机与运动控制器通信，所述运动控制器与伺服驱动器通信，所述第一光电转换器与远程控制系统通信，所述运动控制器与零点开关和第一、第二限位开关通信，所述伺服驱动器与交流伺服电机通信，所述第二电源模块给所述第二控制箱的各个用电模块供电，并为第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
换流站阀厅智能巡检机器人，其特征是，包括机器人终端系统，所述机器人终端系统包括轨道，所述轨道上安装有运动机构、运动驱动机构和检测机构，所述机器人终端系统上还设有屏蔽装置，运动驱动机构控制运动机构沿轨道移动，运动机构通过带动检测机构上下移动继而监测阀厅内设备的运行状况。

【技术特征摘要】
1.换流站阀厅智能巡检机器人，其特征是，包括机器人终端系统，所述机器人终端系统包括轨道，所述轨道上安装有运动机构、运动驱动机构和检测机构，所述机器人终端系统上还设有屏蔽装置，运动驱动机构控制运动机构沿轨道移动，运动机构通过带动检测机构上下移动继而监测阀厅内设备的运行状况。2.如权利要求1所述的换流站阀厅智能巡检机器人，其特征是，所述运动机构包括同步带轮组件和同步带，所述同步带轮组件包括同步带轮箱和同步带轮，所述轨道为型材轨道，所述同步带轮箱安装在型材轨道的上下两端，所述同步带轮安装在同步带轮箱内部，所述同步带缠紧在同步带轮上。3.如权利要求1所述的换流站阀厅智能巡检机器人，其特征是，所述运动驱动机构包括交流伺服电机和减速器，所述交流伺服电机通过减速器与同步带轮安装在一起；所述减速器通过法兰组件固定在型材轨道底部的同步带轮箱上。4.如权利要求1所述的换流站阀厅智能巡检机器人，其特征是，所述检测结构包括第一控制箱；第一控制箱实现对检测组件和云台的通信控制及供电； 所述第一控制箱安装在滑座上，所述滑座与同步带固连，所述滑座通过滑动接触的方式安装在型材轨道上，所述同步带带动所述滑座沿型材轨道上下移动，所述第一控制箱上安装云台，所以第一控制箱也起到支架的作用；所述云台上安装检测组件。5.如权利要求1所述的换流站阀厅智能巡检机器人，其特征是，所述机器人终端系统还包括安装在轨道附近的第二控制箱，所述第二控制箱与第一控制箱通信，并为第一控制箱提供电源，将第一控制箱检测到的信号传输给远程控制系统；所述第二控制箱还对交流伺服电机的运动起到控制作用。6.如权利要求2所述的换流站阀厅智能巡检机器人，其特征是，所述型材轨道的底端装有零点开关，作为机器人运行的原点，在巡检机器人每次上电之前，机器人先自动回原点，然后执行分配的巡检任务。7.如权利要求1所述的换流站阀厅智能巡检机器人，其特征是，所述机器人终端系统还包括限位机构，所述限位机构包括限位开关，所述限位开关安装在型材轨道的两端，与型材轨道接触的所述控制箱的后表面装有限位开关挡块，所述限位开关挡块与限位开关配合使用防止异常断电所带来的碰撞。8.如权利要求3所述的换流站阀厅智能巡检机器人，其特征是，所述交流伺服电机的编码器与伺服驱动器连接，通过数脉冲方式控制轨道上的滑座带动检测组件到达指定位置进行检测。9.如权利要求5所述的换流站阀厅智能巡检机器人，其特征是，所述第一控制箱及第二控制箱的内部设有用于放置控制器的电磁屏蔽模块盒； 所述电磁屏蔽模块盒包括盒体和屏蔽盖板，所述屏蔽盖板设置在盒体上，所述屏蔽盖板包括由外向内依次叠加的金属板、柔性衬垫和金属箔片，所述盒体内部为空腔，盒体内臂设有台阶；所述屏蔽盖板上开有安装孔，台阶上设有开螺纹孔，标准紧固件通过安装孔与螺纹孔将盒体和屏蔽盖板固定连接。10.如权利要求9所述的换流站阀厅智能巡检机器人，其特征是，所述第二控制箱的箱体上设置有通风防尘电磁屏蔽窗； 所述通风防尘电磁屏蔽窗，所述通风防尘电磁屏蔽窗包括边框，所述边框包括第一边框及第二边框，所述第一边框及第二边框上均设有环形台阶，第一边框及第二边框之间通过台阶依次设有通风金属板及防尘网，所述第二边框上还开设有环形的矩形槽，矩形槽内嵌入导电橡胶条。11.如权利要求9所述的换流站阀厅智能巡检机器人，其特征是，所述第二控制箱的箱体通过安全接地柱接地； 所述安全接地柱，包括接地螺柱，所述接地螺柱的中间部分安装法兰盘，两端部分均为螺纹，所述接地螺柱的其中一端打有用于扩孔镦粗的中心孔，另一端加工成腰圆型或D型；在所述接地螺柱打有中心孔的一端依次旋入六角螺母一、平垫圈一和手拧螺母。12.如权利要求1所述的换流站阀厅智能巡检机器人，其特征是，所述机器人终端系统根据不同的要求，采用拖缆方式进行供电通信，或采用滑触线方式进行供电加电力载波方式进行通信； 当机器人采用拖链方式供电通信时:所述第一控制箱内安装检测设备控制器、视频服务器、第一交换机和第一电源模块；其中，所述视频服务器分别与...

【专利技术属性】
技术研发人员：任杰，王明瑞，蒋克强，隋吉超，孙昊，张永生，孟杰，刘永成，李运厂，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网山东省电力公司电力科学研究院，山东鲁能智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37