一种变电站带电作业机器人的控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种变电站带电作业机器人的控制装置，包括：信号采集模块，用于通过无线网络获取变电站带电作业机器人的行走状态信号和作业状态信号；信号处理模块，用于对所述信号采集模块获取的机器人行走状态信号和作业状态信号进行处理，将处理结果作为控制的对比依据，并发送机械臂动作命令，以驱动相应比例阀完成机械臂的动作；信号输出模块，用于接收并通过人机交互模块显示机器人的行走状态和作业状态信息。本发明专利技术通过变电站带电作业机器人的控制装置的创新设计，可以帮助操作者对机器人运动和作业进行更加智能化的远程控制和监控，提高机器人的运动和作业的稳定性和安全性。

Control device for live working robot of transformer substation

The invention provides a control device of a substation, the robot includes signal acquisition module, substation for the robot gets through the wireless network signal walking state and operation state signal; signal processing module is used for processing the signal acquisition module to obtain the robot state signal and operation state signal processing as a result of comparison on the basis of the control, and sends the manipulator action command, with the corresponding proportional valve driven manipulator movement; signal output module for receiving and through the human-computer interaction module running state and operation state information of the robot. The present invention through innovative design of control device of substation live working robot, can help the operator more intelligent remote control and monitoring of robot motion and operation, improve the stability and safety of robot movement and operation.

【技术实现步骤摘要】
一种变电站带电作业机器人的控制装置
本专利技术涉及电力系统
，尤其涉及一种变电站带电作业机器人的控制装置。
技术介绍
变电站设备在长期运行中容易发生污闪现象，为了防止绝缘子污闪造成停电等事故发生，必须采用定期清扫绝缘子、更换不良绝缘子等方法。无论采取哪种措施，现有的工作方式大都是采用停电作业的方式，然而随着电力用户对供电可靠性要求的提高，减少变电站停电检修的次数就显得尤为重要。变电站带电作业对机器人提出了更高的要求，要求机器人具有更高的稳定性、更强的绝缘能力，另外一个重要特点是要求其可以进行远程操作。水枪平台距离高压带电设备很近容易造成设备接地故障，降低了机器人运行的安全性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种变电站带电作业机器人的控制装置，以提高机器人的运动和作业的稳定性和安全性。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种变电站带电作业机器人的控制装置，包括：信号采集模块，用于通过无线网络获取变电站带电作业机器人的行走状态信号和作业状态信号；信号处理模块，用于对所述信号采集模块获取的机器人行走状态信号和作业状态信号进行处理，将处理结果作为控制的对比依据，并发送机械臂动作命令，以驱动相应比例阀完成机械臂的动作；信号输出模块，用于接收并通过人机交互模块显示机器人的行走状态和作业状态信息。其中，所述信号采集模块具体包括：模拟量采集模块、数字量采集模块以及磁耦隔离模块，所述模拟量采集模块用于获取机器人行走状态信息和动作姿态信息，接收旋转角度传感器、俯仰角度传感器和倾斜角度传感器的信号，所述数字量采集模块用于获取机器人的行走距离信息，接收激光传感器的信号；所述磁耦隔离模块用于对所述模拟量采集模块和所述数字量采集模块接收到的信号进行磁耦隔离处理后输入到所述信号处理模块。其中，所述模拟量采集模块进一步包括：信号调理模块，用于采用有源电流/电压转换对旋转角度传感器、俯仰角度传感器和倾斜角度传感器的模拟量输出信号中的电流输出信号转换为电压输出信号；多路模拟开关，用于将多路输入信号依次地切换到后级；前置放大器，用于消除旋转角度传感器、俯仰角度传感器和倾斜角度传感器的模拟量输出信号中的共模干扰；采样保持器，用于在采集信号时在两次采样的时间间隔内，一直保持采样值不变直到下一个采样时刻；模/数转换模块，用于将采集到的电压信号经过双积分式模/数转换，转换成可供所述信号处理模块识别的数字量信号；接口逻辑电路，用于将经模/数转换模块转换后的数字量信号输出至所述信号处理模块。其中，所述多路模拟开关包括电平转换模块、译码驱动模块及开关电路，当禁止端为“1”时，前后级通道断开，当禁止端为“0”时，前后级通道被接通，通过改变控制输入端的数值，选通多个通道中的一路。其中，所述前置放大器具体是是由三个运算放大器组成的对称结构的测量放大器，其差动输入端分别是第一运算放大器和第二运算放大器的同相输入端，并对称地与被测信号相连。其中，所述采样保持器包括输入缓冲放大器、输出缓冲放大器、采样开关和保持电容，处于采样期间，当所述采样开关闭合时，输入电压通过所述输入缓冲放大器对所述保持电容快速充电，输出电压跟随输入电压变化，处于保持期间，当所述采样开关断开时，所述保持电容的电压作为输出电压保持恒定。其中，所述信号输出模块具体包括电流信号输出模块、电压信号输出模块以及磁耦隔离模块，所述磁耦隔离模块进一步包括初级驱动电路和次级驱动电路，其中初级驱动电路包括输入复位单元和驱动单元，次级驱动电路包括接收单元，所述输入复位单元完成对所述信号采集模块和所述信号输出模块中输入电路的复位，所述驱动单元用于产生与所述信号采集模块和所述信号输出模块中输入信号状态变化相关的窄脉冲驱动信号，所述接收单元用于在复位信号到来后，当所述信号采集模块和所述信号输出模块中接收电路的复位输出为“0”，而后每接收到一个脉冲，输出反转一次。其中，所述控制装置还包括设置在所述信号采集模块与所述信号处理模块之间的保护电路，所述保护电路进一步包括：复位电路、晶振电路、联合测试工作组JTGA测试电路和串口驱动电路。其中，所述联合测试工作组JTGA测试电路具体包括：测试时钟输入线、测试模式选择输入线、测试数据输入线、测试数据输出线，其中所述测试时钟输入线接时钟信号，所述测试数据输入线接内部上拉信号，所述测试模式选择输入线接模式选择输入信号，所述测试数据输出线接人机交互模块。其中，所述控制装置还包括无线通讯模块，用于将采集到的数据、输出的数据、工作状态信息与上位机进行通讯。本专利技术实施例的有益效果在于：通过变电站带电作业机器人的控制装置的创新设计，可以帮助操作者对机器人运动和作业进行更加智能化的远程控制和监控，提高机器人的运动和作业的稳定性和安全性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例一种变电站带电作业机器人的控制装置的结构示意图。图2是本专利技术实施例中模拟量采集模块的结构示意图。图3是本专利技术实施例中有源电流/电压变换电路的结构示意图。图4为本专利技术实施中多路模拟开关的结构示意图。图5为本专利技术实施中前置放大器的结构示意图。图6为本专利技术实施中采样保持器的电路图。图7为本专利技术实施中采样保持器的工作波形示意图。图8为本专利技术实施例中磁耦隔离电路组成原理图。图9为本专利技术实施例中JTGA串联式连接方式示意图。图10为本专利技术实施提供的无线通讯示意图。具体实施方式以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本专利技术可以用以实施的特定实施例。请参照图1所示，本专利技术实施例提供一种变电站带电作业机器人的控制装置，包括：信号采集模块，用于通过无线网络获取变电站带电作业机器人的行走状态信号和作业状态信号；信号处理模块，用于对所述信号采集模块获取的机器人行走状态信号和作业状态信号进行处理，将处理结果作为控制的对比依据，并发送机械臂动作命令，以驱动相应比例阀完成机械臂的动作；信号输出模块，用于接收并通过人机交互模块显示机器人的行走状态和作业状态信息。具体地，信号采集模块包括：模拟量采集模块、数字量采集模块以及磁耦隔离模块，模拟量采集模块用于获取机器人行走状态信息和动作姿态信息，接收的是旋转角度传感器、俯仰角度传感器和倾斜角度传感器的信号；数字量采集模块用于获取机器人的行走距离信息，接收的是激光传感器的信号；磁耦隔离模块用于对模拟量采集模块和数字量采集模块接收到的信号进行磁耦隔离处理，然后输入到信号处理模块。模拟量采集模块同时接收多路模拟量信号，而信号处理模块可以接收的信号为数字量信号，直接检测模拟量信号，可能导致不能接收信号、信号不稳定、采集错误信号等情况。因此，模拟量采集模块对采集到的多个模拟量信号首先进行信号调理，然后经多路模拟开关，分时切换到后级进行前置放大、采样保持和模/数转换，通过接口电路以数字量信号进入主机系统，从而完成对过程参数的巡回检测任务。模拟量采集模块的结构如图2所示。旋转角度传感器、俯仰角度传感器和倾斜角度传感器信号分别反映机器人的机械臂旋转角度、机械臂俯仰角度和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变电站带电作业机器人的控制装置，其特征在于，包括：信号采集模块，用于通过无线网络获取变电站带电作业机器人的行走状态信号和作业状态信号；信号处理模块，用于对所述信号采集模块获取的机器人行走状态信号和作业状态信号进行处理，将处理结果作为控制的对比依据，并发送机械臂动作命令，以驱动相应比例阀完成机械臂的动作；信号输出模块，用于接收并通过人机交互模块显示机器人的行走状态和作业状态信息。

【技术特征摘要】
1.一种变电站带电作业机器人的控制装置，其特征在于，包括：信号采集模块，用于通过无线网络获取变电站带电作业机器人的行走状态信号和作业状态信号；信号处理模块，用于对所述信号采集模块获取的机器人行走状态信号和作业状态信号进行处理，将处理结果作为控制的对比依据，并发送机械臂动作命令，以驱动相应比例阀完成机械臂的动作；信号输出模块，用于接收并通过人机交互模块显示机器人的行走状态和作业状态信息。2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述信号采集模块具体包括：模拟量采集模块、数字量采集模块以及磁耦隔离模块，所述模拟量采集模块用于获取机器人行走状态信息和动作姿态信息，接收旋转角度传感器、俯仰角度传感器和倾斜角度传感器的信号，所述数字量采集模块用于获取机器人的行走距离信息，接收激光传感器的信号；所述磁耦隔离模块用于对所述模拟量采集模块和所述数字量采集模块接收到的信号进行磁耦隔离处理后输入到所述信号处理模块。3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述模拟量采集模块进一步包括：信号调理模块，用于采用有源电流/电压转换将旋转角度传感器、俯仰角度传感器和倾斜角度传感器的模拟量输出信号中的电流输出信号转换为电压输出信号；多路模拟量开关，用于将多路输入信号依次地切换到后级；前置放大器，用于消除旋转角度传感器、俯仰角度传感器和倾斜角度传感器的模拟量输出信号中的共模干扰；采样保持器，用于在采集信号时在两次采样的时间间隔内，一直保持采样值不变直到下一个采样时刻；模/数转换模块，用于将采集到的电压信号经过双积分式模/数转换，转换成可供所述信号处理模块识别的数字量信号；接口逻辑电路，用于将经模/数转换模块转换后的数字量信号输出至所述信号处理模块。4.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，所述多路模拟量开关包括电平转换模块、译码驱动模块及开关电路，当禁止端为“1”时，前后级通道断开，当禁止端为“0”时，前后级通道被接通，通过改变控制输入端的数值，选通多个通道中的一路。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪鹏，张欣，向真，张岩，李雪松，李健，王振利，陈强，董旭，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，山东鲁能智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44