基于电力载波方式的阀厅智能机器人巡检系统及巡检方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于电力载波方式的阀厅智能机器人巡检系统及巡检方法，巡检系统，包括视频监控联动系统，视频监控联动系统联动分析控制主机，通信服务器，辅助固定点监视子系统，巡检机器人包括机器人，它具有满足阀厅设备实时无人检测要求的优点，本发明专利技术利用巡检机器人机动、灵活的特点，系统中具备对巡检数据进行智能分析的服务器，高效的分析视频数据，通过机器人的巡视和固定点摄像机的协调配合，解决了监控范围有限、变电设备地理位置不便于布置监控点的问题；解决无法自主识别异常和智能联动安防、消防及在线设备管理系统的问题；使用可见光视频和红外热像仪混合方式监测火灾，降低火灾误报率。

【技术实现步骤摘要】
基于电力载波方式的阀厅智能机器人巡检系统及巡检方法
本专利技术属于智能输电领域，涉及基于电力载波方式的阀厅智能机器人巡检系统及巡检方法。
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。另外，当前变电站中的视频监控联动系统对设备状态的检测，仅仅停留在对设备外观、设备物理状态(例如：刀闸的分合状态)的检测，设备运行时的温度、仪表的度数大都是通过变电站的巡视人员通过手持红外热像仪和可见光摄像机来进行设备温度的采集和仪表的读数，同时设备运转工作时会发出声音，当设备工作异常时往往发出声音不同于正常工作时发出的声音，这项工作也是通过人工方式听取，然后根据进行人工分析，最终得出设备异常结果，再进行设备异常记录和触发设备异常警报，通过人工方式来实现对设备的检测和完成一些设备异常联动操作，实时性和准确性都比较低，不利于设备异常发现和异常的解决。现在火灾检测在变电站消防系统最主要的检测项，检测的方法大致相同，中国专利申请号为201320181625.3的公开智能变电站消防远程控制系统中提出采用在变电站安装多个温度探测器，当出现火灾时，温度探测器的温度值将不断攀升，超过报警阀值，就认为是出现火灾，然后联动视频系统传输异常现场视频数据到远程监控端由远端的监控人员通过视频数据来确认是否发生火灾，然后触发消防系统的警报，进行火灾扑救工作。该专利存在一些不足之处，首先，温度传感器需要部署到达一定数量，部署少了不能有效进行监控，部署多了必然产生成本提高。其次，温度过高也不一定是出现火灾，然后通过视频来人工确认，必然耗费人力和精力。再次，一旦出现火灾视频传输存在一定的网络延迟，影响火情实施掌握。最后，火灾的确认、分析以及火灾的扑救的联动都是通过人工来完成的，显然工作效率比较低。总之，现有的技术存在的缺点如下：1、现有的视频监控和联动系统只能监控某一片区域，监测区域具有局限性，无法实现全站无缝监控。2、现有的视频监控和联动系统对设备状态的检测，仅仅停留在对设备外观、设备物理状态的检测，对于设备运行时的温度、仪表读数和声音异常检测等检测大都是通过人工参与检测，实时性和准确性都比较低；3、现有的视频监控和联动系统对变电站消防系统的检测，检测的实时性及准确性均不高，人工参与较多，工作效率低下且需要部署相当数量的温度传感器。因此，亟需一种能够解决现有技术存在的问题的基于视频监控联动系统的换流站阀厅智能巡检系统及方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种基于电力载波方式的阀厅智能机器人巡检系统及巡检方法，解决无法自主识别异常和智能联动安防、消防及在线设备管理系统的问题；使用可见光视频和红外热像仪混合方式监测火灾，降低火灾误报率。本专利技术是通过以下技术方案来实现：基于电力载波方式的阀厅智能机器人巡检系统，包括视频监控联动系统，视频监控联动系统联动分析控制主机，用于接收巡检机器人上的视频监控设备采集的视频数据并进行数据分析处理，根据分析处理后的数据控制机器人上的视频设备或者辅助固定点监视子系统(106)的视频设备进行相关指令的动作；通信服务器，用于将联动分析控制主机分析出的异常状况发送给外部系统进行联动；另外还负责接收外部系统的联动请求，将请求转发给联动分析控制主机做出相应联动；辅助固定点监视子系统，用于对固定点的搜索、视频数据和声音数据采集和云台控制，配合联动分析控制主机完成监控联动工作；所述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，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。进一步的，还包括无线通信模块，所述无线通信模块用于联动分析控制主机与机器人的通信。进一步的，还包括数据存储服务器，所述数据存储服务器用于对视频数据和音频数据存储。进一步的，所述联动分析控制主机分析出的异常状况包括：发现移动物体闯入、发现火灾、设备热缺陷、设备状态异常，外部系统包括：安防系统、消防系统、PMIS即项目管理信息系统及一体化信息平台。进一步的，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。进一步的，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。进一步的，所述检测机构包括第一控制箱；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。进一步的，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。基于电力载波方式的阀厅智能机器人巡检方法，具体包括以下步骤：步骤一：巡检机器人结束充电，离开充电室，启动巡视任务，按照预先设定的巡视路线或检测路线本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于电力载波方式的阀厅智能机器人巡检系统，其特征在于：包括视频监控联动系统，所述视频监控联动系统包括联动分析控制主机(101)，用于接收巡检机器人(104)上的视频监控设备采集的视频数据并进行数据分析处理，根据分析处理后的数据控制机器人上的视频设备或者辅助固定点监视子系统(106)的视频设备进行相关指令的动作；通信服务器(103)，用于将联动分析控制主机(101)分析出的异常状况发送给外部系统进行联动；另外还负责接收外部系统的联动请求，将请求转发给联动分析控制主机(101)做出相应联动；辅助固定点监视子系统(106)，用于对固定点的搜索、视频数据和声音数据采集和云台控制，配合联动分析控制主机(101)完成监控联动工作；所述巡检机器人(104)包括机器人终端系统(42)，所述机器人终端系统(42)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(42)上还设有屏蔽装置，所述机器人终端系统(42)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。...

【技术特征摘要】
1.基于电力载波方式的阀厅智能机器人巡检系统，其特征在于：包括视频监控联动系统，所述视频监控联动系统包括联动分析控制主机(101)，用于接收巡检机器人(104)上的视频监控设备采集的视频数据并进行数据分析处理，根据分析处理后的数据控制机器人上的视频设备或者辅助固定点监视子系统(106)的视频设备进行相关指令的动作；通信服务器(103)，用于将联动分析控制主机(101)分析出的异常状况发送给外部系统进行联动；另外还负责接收外部系统的联动请求，将请求转发给联动分析控制主机(101)做出相应联动；辅助固定点监视子系统(106)，用于对固定点的搜索、视频数据和声音数据采集和云台控制，配合联动分析控制主机(101)完成监控联动工作；所述巡检机器人(104)包括机器人终端系统(42)，所述机器人终端系统(42)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(42)上还设有屏蔽装置，所述机器人终端系统(42)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。2.如权利要求1所述的基于电力载波方式的阀厅智能机器人巡检系统，其特征在于：还包括无线通信模块，所述无线通信模块用于联动分析控制主机(101)与巡检机器人(104)的通信。3.如权利要求1所述的基于电力载波方式的阀厅智能机器人巡检系统，其特征在于：还包括数据存储服务器(102)，所述数据存储服务器(102)用于对视频数据和音频数据存储。4.如权利要求1所述的基于电力载波方式的阀厅智能机器人巡检系统，其特征在于：所述联动分析控制主机(101)分析出的异常状况包括：发现移动物体闯入、发现火灾、设备热缺陷、设备状态异常，外部系统包括：安防系统、消防系统、PMIS即项目管理信息系统及一体化信息平台。5.如权利要求1所述的基于电力载波方式的阀厅智能机器人巡检系统，其特征在于：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。6.如权利要求1所述的基于电力载波方式的阀厅智能机器人巡检系统，其特征在于：所述运动驱动机构包括交流伺服电机(9)和减速器(10)，所述交流伺服电机(9)通过减速器(10)与同步带轮安装在一起；所述减速器(10)通过法兰组件固定在型材轨道底部的同步带轮箱上。7.如权利要求1所述的基于电力载波方式的阀厅智能机器人巡检系统，其特征在于：所述检测机构包括第一控制箱(12)；第一控制箱(12)实现对检测组件(14)和云台(13)的通信控制及供电；所述第一控制箱(12)安装在滑座(5)上，所述滑座(5)与同步带固连，所述滑座(5)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(5)沿型材轨道上下移动，所述第一控制箱(12)上安装云台，所以第一控制箱(12)也起到支架的作用；所述云台上安装检测组件。8.如权利要求1所述的基于电力载波方式的阀厅智能机器人巡检系统，其特征在于：所述机器人终端系统(42)还包括安装在轨道附近的第二控制箱(29)，所述第二控制箱(29)与第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏煜，李小刚，白桢，张辉，李小军，马新宇，王瑜娟，韦征，李红霞，刘红苗，魏庆，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网陕西省电力公司检修公司，
类型：发明
国别省市：北京,11