一种带电作业机器人跌落式熔断器检测方法技术

本发明专利技术提出一种带电作业机器人跌落式熔断器检测方法。机器人的机械臂响应于控制数据，携带局部放电检测仪、红外摄像头和高清摄像头在待检测跌落式熔断器周围进行移动和数据检测；数据处理与控制系统对局部放电数据、红外热像图数据和高清图像数据进行处理，将获得的相关指标数值与数据库中正常数值进行对比，以判断测跌落式熔断器的工作状态，从而形成检测报告。本发明专利技术中，带电作业机器人的机械臂通过摇操作或者自主作业的方式对跌落式熔断器进行带电检测，避免了作业人员在带电高压线路附近作业所带来的危险，简化了作业步骤，提高了检测精度。

Drop type fuse detecting method for live working robot

The invention discloses a drop type fuse detecting method for live working robot. The manipulator in response to the control data, with partial discharge detector, infrared cameras and high-definition cameras in mobile and data detection around the fuse to be detected fall; data processing and control system of partial discharge data, infrared image data and high-definition image data, normal numerical and database related indicators will be in contrast, in order to determine the test drop type fuse working state, thus forming the test report. In the invention, by way of rolling operation or independent operation of the mechanical arm live robot was charged to detect the drop type fuse, to avoid the dangerous work brought near live high voltage line, simplifies the operation steps to improve the detection accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种带电作业机器人跌落式熔断器检测方法
本专利技术属于电力
，具体涉及一种带电作业机器人跌落式熔断器检测方法。
技术介绍
10kv线路中，跌落式熔断器是一种必不可少的器件，是配电线路分支线和配电变压器最常用的一种短路开关。当线路中的电流过大时，跌落式熔断器中熔丝会因为电流过大而发热熔断，由于熔丝熔断，熔丝管的上下触头失去熔丝的系紧力，在其自重作用下熔丝管自动跌落，使线路断开，切除故障线路和设备。随着配电网的发展，跌落式熔断器的使用量巨大。通常，跌落式熔断器需要定期的人工维护，传统的做法是在春检时停电对跌落式熔断器做停电检修，工作量大，若停电面积较大，会造成无法估量的损失，严重影响供电企业的经济效益和社会效益。现在广大研究人员也在积极研究跌落式熔断器在线监测的方法，但该方法在线监测的方式需要在监测地点放置在线监测设备，改造线路，无法适用于原有线路。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是，在不断电的情况下，带电作业机器人的机械臂通过摇操作或者自主作业的方式对跌落式熔断器进行带电检测，避免了作业人员在带电高压线路附近作业所带来的危险，相对于人工的带电检测作业简化了作业步骤，且由于携带多种专业检测设备，检测结果相对于人工检测更加精确。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种带电作业机器人跌落式熔断器更换方法，带电作业机器人具有设置在机器人平台上的机械臂，包括第一机械臂、第二机械臂以及辅助机械臂，第一机械臂、第二机械臂以及辅助机械臂响应于控制数据完成以下工作：第一机械臂、第二机械臂和辅助机械臂的端部分别安装局部放电检测仪、红外摄像头和高清摄像头；第一机械臂、第二机械臂以及辅助机械臂携带局部放电检测仪、红外摄像头和高清摄像头在待检测跌落式熔断器周围进行移动和数据检测；局部放电检测仪、红外摄像头和高清摄像头将检测数据通过通信系统出输给数据处理与控制系统；数据处理与控制系统对局部放电检测仪、红外摄像头以及高清摄像头采集的局部放电数据、红外热像图数据和高清图像数据进行处理，将获得的相关指标数值与数据库中正常数值进行对比，以判断测跌落式熔断器的工作状态，从而形成检测报告。进一步，在作业前，第一机械臂和第二机械臂端部安装夹持工具，用夹持工具夹持绝缘遮蔽材料对标记的带电体进行绝缘遮蔽；在作业完毕后，第一机械臂和第二机械臂端部安装夹持工具，用夹持工具清除覆盖在带电体上的绝缘遮蔽材料。进一步，所述数据处理与控制系统在获得局部放电检测仪、红外摄像头以及高清摄像头的检测数据后，根据相关指标数值与数据库中正常数值对比的结果，先进行初步分析；对于异常指标数值所对应的检测点，第一机械臂、第二机械臂以及辅助机械臂携带局部放电检测仪、红外摄像头和高清摄像头再次进行检测；数据处理与控制系统根据局部放电检测仪、红外摄像头以及高清摄像头再次获得的相关指标数值，判断测跌落式熔断器的工作状态。进一步，所述控制数据为各机械臂关节运动的角度期望值，该角度期望值由带电作业机器人数据处理和控制系统根据设置于绝缘斗臂车内的主操作手各关节角度变化数据解算获得；主操作手包括第一主操作手、第二主操作手和辅助主操作手；第一主操作手、第二主操作手和辅助主操作手分别与第一机械臂、第二机械臂和辅助机械臂对应，构成主从操作关系。进一步，所述绝缘斗臂车上设置有控制室，所述数据处理和控制系统包括第一工控机、第二工控机、显示屏和主操作手，第二工控机内置图像处理器，显示屏和主操作手位于控制室内；所述摄像机采集的作业场景图像发送给第二工控机，图像处理器对作业场景图像进行处理后获的3D虚拟作业场景，并送显示器显示。进一步，所述控制数据为各机械臂关节运动的角度期望值；带电作业机器人数据处理和控制系统根据各机械臂与作业对象的相对位置以及作业任务动作序列，使用笛卡尔空间路径规划方法规划出各机械臂的空间路径，然后根据空间路径解算出各机械臂关节运动的角度期望值。进一步，所述带电作业机器人，包括绝缘斗臂车，搭载在绝缘斗臂车上的机器人平台，安装在机器人平台上的机械臂；所述机械臂包括第一机械臂、第二机械臂和辅助机械臂，所述摄像机包括双目摄像头，所述第一机械臂、第二机械臂和辅助机械臂上均搭载有双目摄像头，所述第一机械臂、第二机械臂和辅助机械臂配合完成带电作业，其中，辅助机械臂用于夹持作业对象，第一机械臂和第二机械臂使用作业工具进行作业操作；所述数据处理和控制系统包括第一工控机、第二工控机，第二工控机内置图像处理器和带电作业动作序列库，所述带电作业动作序列库中预先存储有各项带电作业对应的动作序列数据；所述摄像机采集的作业场景图像发送给第二工控机，图像处理器对作业场景图像进行处理后获的机械臂与作业对象之间的相对位置关系，第二工控机根据所述相对位置关系以及具体带电作业所对应的动作序列规划机械臂的空间路径，并将所述机械臂的空间路径数据发送给第一工控机；第一工控机根据所述机械臂的空间路径解算出所述控制数据。进一步，所述机械臂或者主操作手为六自由度机构，包括基座，旋转轴方向与基座平面垂直的腰关节，与腰关节连接的肩关节，与肩关节连接的大臂，与大臂连接的肘关节，与肘关节连接的小臂，与小臂连接的腕关节，腕关节由三个旋转关节组成，分别为腕俯仰关节、腕摇摆关节和腕旋转关节；所述六自由度机构中各个关节均具有相应的正交旋转编码器和伺服驱动电机，正交旋转编码器用于采集各个关节的角度数据，伺服驱动电机用于控制各关节的运动；第一工控机根据机械臂各关节角度的期望值，通过控制伺服驱动电机控制按机械臂各关节运动。本专利技术与现有技术相比，其显著优点在于：(1)本专利技术方法能够在不断电、不带负荷的情况下通过带电作业机器人的机械臂对跌落式熔断器进行带电检测，避免了停电带来的负面影响，大幅度减少停电时间，提高供电可靠率，缓解用电投诉矛盾；(2)本专利技术使用带电作业机器人代替人进行带电检测作业，相比于远处观察法具有更加丰富的功能；(3)本专利技术使用带电作业机器人相比于需要近距离绝缘手套作业跌落式熔断器的检测方法能免于考虑电弧产生时对人体的灼伤和触电危险、高空坠落问题；(4)本专利技术使用带电作业机器人由操作人员摇杆控制，对于作业人员劳动强度要求小，减少了作业强度大出现人为失误的情况，大大提高了作业过程中的安全性，从一定程度上可以减少事故的发生。附图说明图1为本专利技术带电作业机器人一种实施例的整体结构示意图；图2为本专利技术中绝缘斗臂车的系统组成框图；图3为本专利技术中机器人平台的结构示意图；图4为本专利技术中机械臂的结构示意图。图5是本专利技术方法流程图。图6是本专利技术中带电作业机器人带电检测跌落式熔断器的作业环境示意图。其中，100为杆塔、101为上引线、102为下引线、103为横担、104为跌落式熔断器；1为绝缘斗臂车、2为控制室、3为伸缩臂、4为机器人平台；46为绝缘子、43为第一机械臂、44为第二机械臂、42为辅助机械臂、48为第一工控机、45为双目摄像头、41为全景摄像头、410为深度摄像头、49为蓄电池、47为机械臂专用工具箱、105为高清摄像头106为红外摄像头107为局部放电检测仪；431为基座、432为腰关节、433为肩关节、434为大臂、435为肘关节、436为小臂、437为腕关节。具体实施方式容易理解，依据本专利技术的技术方案，在不变更本专利技术的实质精神的情况下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带电作业机器人跌落式熔断器检测方法，其特征在于，带电作业机器人具有设置在机器人平台上的机械臂，包括第一机械臂、第二机械臂以及辅助机械臂，第一机械臂、第二机械臂以及辅助机械臂响应于控制数据完成以下工作：第一机械臂、第二机械臂和辅助机械臂的端部分别安装局部放电检测仪、红外摄像头和高清摄像头；第一机械臂、第二机械臂以及辅助机械臂携带局部放电检测仪、红外摄像头和高清摄像头在待检测跌落式熔断器周围进行移动和数据检测；局部放电检测仪、红外摄像头和高清摄像头将检测数据通过通信系统出输给数据处理与控制系统；数据处理与控制系统对局部放电检测仪、红外摄像头以及高清摄像头采集的局部放电数据、红外热像图数据和高清图像数据进行处理，将获得的相关指标数值与数据库中正常数值进行对比，以判断测跌落式熔断器的工作状态，从而形成检测报告。

【技术特征摘要】
1.一种带电作业机器人跌落式熔断器检测方法，其特征在于，带电作业机器人具有设置在机器人平台上的机械臂，包括第一机械臂、第二机械臂以及辅助机械臂，第一机械臂、第二机械臂以及辅助机械臂响应于控制数据完成以下工作：第一机械臂、第二机械臂和辅助机械臂的端部分别安装局部放电检测仪、红外摄像头和高清摄像头；第一机械臂、第二机械臂以及辅助机械臂携带局部放电检测仪、红外摄像头和高清摄像头在待检测跌落式熔断器周围进行移动和数据检测；局部放电检测仪、红外摄像头和高清摄像头将检测数据通过通信系统出输给数据处理与控制系统；数据处理与控制系统对局部放电检测仪、红外摄像头以及高清摄像头采集的局部放电数据、红外热像图数据和高清图像数据进行处理，将获得的相关指标数值与数据库中正常数值进行对比，以判断测跌落式熔断器的工作状态，从而形成检测报告。2.如权利要求1所述跌落式熔断器检测方法，其特征在于，在作业前，第一机械臂和第二机械臂端部安装夹持工具，用夹持工具夹持绝缘遮蔽材料对标记的带电体进行绝缘遮蔽；在作业完毕后，第一机械臂和第二机械臂端部安装夹持工具，用夹持工具清除覆盖在带电体上的绝缘遮蔽材料。3.如权利要求1所述跌落式熔断器检测方法，其特征在于，所述数据处理与控制系统在获得局部放电检测仪、红外摄像头以及高清摄像头的检测数据后，根据相关指标数值与数据库中正常数值对比的结果，先进行初步分析；对于异常指标数值所对应的检测点，第一机械臂、第二机械臂以及辅助机械臂携带局部放电检测仪、红外摄像头和高清摄像头再次进行检测；数据处理与控制系统根据局部放电检测仪、红外摄像头以及高清摄像头再次获得的相关指标数值，判断测跌落式熔断器的工作状态。4.如权利要求1所述跌落式熔断器检测方法，其特征在于，所述控制数据为各机械臂关节运动的角度期望值，该角度期望值由带电作业机器人数据处理和控制系统根据设置于绝缘斗臂车内的主操作手各关节角度变化数据解算获得；主操作手包括第一主操作手、第二主操作手和辅助主操作手；第一主操作手、第二主操作手和辅助主操作手分别与第一机械臂、第二机械臂和辅助机械臂对应，构成主从操作关系。5.如权利要求4所述跌落式熔断器检测方法，其特征在于，所述绝缘斗臂车上设置有控制室，所述数据处理和控制系统包括第一工控机、第二工控机...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭健，林立斌，郭毓，汤冯炜，黄颖，韩昊一，吴禹均，苏鹏飞，吴巍，李光彦，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32