一种可发射超声波的电力作业特种机器人系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种可发射超声波的电力作业特种机器人系统，包括本地监控后台、无轨式机器人、超声波驱鸟装置、机器人充电房、无线通信基站、转运车辆，通过部署在变电站主控室内的本地监控后台，控制搭载了超声波驱鸟装置、红外热成像传感器、可见光传感器、拾音传感器的无轨式机器人定期或不定期的在巡视站内设备状态、驱逐站内鸟害。本实用新型专利技术率先建立了可靠、统一、可发射超声波的电力作业特种机器人系统，实现了站内设备巡视和鸟害驱逐装备的有效集成，破解了隐蔽在户外框架式电容器组等处鸟害隐蔽难以发现、驱逐的难题，显著提高了无轨式机器人的利用效率，降低运行维护人员的劳动强度，适于在电网企业内推广应用。

A special robot system for electric power operation with ultrasonic emission

【技术实现步骤摘要】
一种可发射超声波的电力作业特种机器人系统
本技术涉及电力设备状态监测评价
，具体涉及一种可发射超声波的电力作业特种机器人系统。
技术介绍
变电站是各级电网的核心枢纽，对站内设备例行巡视，并及时驱逐鸟害是保证变电站内设备安全运行的关键手段。鸟类排泄、筑巢、飞行、鸟啄等活动可能导致变电站户外高压电气设备缺陷。其中，鸟排泄类缺陷在高压电气设备附近排泄时，鸟粪等排泄物附着于绝缘子上形成沿面闪络。鸟筑巢类缺陷是指在高压电气设备上筑巢时，藤条、树枝、金属丝等鸟巢材料导致导体相（极）间或相（极）对地间的有效绝缘距离减少或短接，并导致放电、跳闸。鸟体短接类缺陷是指鸟类在飞行等活动中，身体使高压电气设备导体相（极）间或相（极）对地间的有效绝缘距离减少，并导致放电、跳闸。鸟啄类缺陷是鸟类啄损复合绝缘子伞裙或护套，造成复合绝缘子损坏或闪络。户外式变电站内的框架式电容，因其多层框架具备良好的隐蔽性及其网门结构提供保护措施，吸引鸟类在春夏繁殖季节内在户外电容器组内筑巢。此类鸟害相较于门型构架、刀闸支架等设备类鸟害更加难以清除。驱鸟刺、二级激光等驱鸟方式在针对户外电容器组内鸟害时显得束手无策，仅能依赖费时费力的人工驱逐鸟害方式，难以胜任保障智能电网安全稳定的需要。与此同时，国内电网企业在向“装备智能化、运行智慧化”转型升级的背景下，纷纷提出了通过机器人等人工智能手段，缓解结构性缺员压力，提升生产运行质量和设备健康水平。同时，在《中国制造2025》规划中，明确将工业机器人列入大力推动突破发展十大重点领域之一，促进机器人标准化、模块化发展，扩大市场应用。国际机器人联合会统计数据显示，我国机器人市场规模在2012年至2017年的平均增长率（31.1%）高于全球增长率（17%），工业机器人密度也达到了88台/万人。同时，据不完全统计，2018年全球机器人市场规模已达298.2亿美元，2013年～2018年的平均增长率约为15.1%，其中工业机器人市场规模为168.2亿美元，服务机器人为92.5亿美元，特种机器人为37.5亿美元。这些情况说明机器人市场正在茁壮成长。当前户外变电站均采用无轨式机器人巡视设备。无轨式机器人采用电力驱动，电力充足时可连续工作8至9小时，且变电站内配置有可供机器人充电的专用小室。因此，为了克服上述鸟害问题，丰富户外无轨式巡视机器人的应用功能，有必要研发可搭载驱鸟装置的无轨式机器人系统，支撑实现智能巡视+智能驱鸟的应用管理模式，充分发挥巡视机器人持续工作的技术优势，进而为达到“数据驱动、全景可视、智能决策、高效指挥”的智能化生产监控指挥提出技术支撑。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供了一种可发射超声波的电力作业特种机器人系统，具体技术方案如下：一种可发射超声波的电力作业特种机器人系统，包括本地监控后台、机器人充电房、无线通信基站、无轨式机器人、超声波驱鸟装置、转运车辆；所述本地监控后台部署在变电站主控室内，用于监控、操作无轨式机器人及其搭载的超声波驱鸟装置，归集无轨式机器人的检测数据，并与无轨式机器人、超声波驱鸟装置交互数据和指令；所述无轨式机器人属于变电站巡视作业领域的特种机器人，用于对变电站内的设备进行可见光检测、红外检测、噪声检测，与本地监控系统交互数据，并用于搭载超声波驱鸟装置；所述超声波驱鸟装置用于向变电站内的鸟类发射超声波，驱除鸟类以免其在变电站内停留；所述机器人充电房部署在变电站停车场附近的敞开区域，用于为无轨式机器人充电；所述无线通信基站部署在变电站主控楼顶，用于无轨式机器人与本地监控后台进行数据交互；所述转运车辆部署在变电站停车场内，用于搭载巡视机器人在不同变电站之间转移运用；所述本地监控后台通过无线通信基站分别与无轨式机器人、超声波驱鸟装置连接；所述超声波驱鸟装置固定在无轨式机器人上。优选地，所述本地监控后台配置有1颗4核E52600V4系列处理器。优选地，所述无轨式机器人搭配红外热成像传感器、可见光传感器、拾音传感器，最大行驶速度为2.5米每秒；所述红外热成像传感器采用非制冷焦平面微热型探测器，镜头焦距为18至39毫米，波长范围为8至14.5微米；所述可见光传感器采用高清摄像机，镜头焦距为4.5至140毫米、30倍光学变倍；所述拾音传感器采用主动式有源数字拾音器，最小灵敏度为-30分贝。优选地，所述超声波驱鸟装置发出频率范围在12～24千赫兹之间的超声波信号。优选地，所述无线通信基站使用频率为2.4至2.5吉赫兹的无线通信网络。本技术的有益效果为：本技术提供了一种可发射超声波的电力作业特种机器人系统，包括本地监控后台、无轨式机器人、超声波驱鸟装置、机器人充电房、无线通信基站、转运车辆，通过部署在变电站主控室内的本地监控后台，控制搭载了超声波驱鸟装置、红外热成像传感器、可见光传感器、拾音传感器的无轨式机器人定期或不定期的在巡视站内设备状态、驱逐站内鸟害。充电小室为无轨式机器人提供充电支持、无线通信基站为无轨式机器人提供通信支持。转运车辆搭载变电站巡视特种作业机器人及超声波驱鸟装置在不同变电站之间转移运用，提高其利用效率。本技术率先建立了可靠、统一、可发射超声波的电力作业特种机器人系统，实现了站内设备巡视和鸟害驱逐装备的有效集成，破解了隐蔽在户外框架式电容器组等处鸟害隐蔽难以发现、驱逐的难题，显著提高了无轨式机器人的利用效率，降低运行维护人员的劳动强度，适于在电网企业内推广应用。附图说明图1为本技术的结构示意图。具体实施方式为了更好的理解本技术，下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明：如图1所示，一种可发射超声波的电力作业特种机器人系统，包括本地监控后台、机器人充电房、无线通信基站、无轨式机器人、超声波驱鸟装置、转运车辆；本地监控后台部署在变电站主控室内，数量为1套，用于监控、操作无轨式机器人及其搭载的超声波驱鸟装置，归集无轨式机器人的检测数据，并与无轨式机器人、超声波驱鸟装置交互数据和指令；无轨式机器人属于变电站巡视作业领域的特种机器人，用于对变电站内的设备进行可见光检测、红外检测、噪声检测，与本地监控系统交互数据，并用于搭载超声波驱鸟装置；超声波驱鸟装置用于向变电站内的鸟类发射超声波，数量为1套，驱除鸟类以免其在变电站内停留；机器人充电房部署在变电站停车场附近的敞开区域，数量为1套，用于为无轨式机器人充电；无线通信基站部署在变电站主控楼顶，数量为1套，用于无轨式机器人与本地监控后台进行数据交互；转运车辆部署在变电站停车场内，数量为1套，用于搭载巡视机器人在不同变电站之间转移运用；本地监控后台通过无线通信基站分别与无轨式机器人、超声波驱鸟装置连接；超声波驱鸟装置固定在无轨式机器人上。部署在变电站内的本地监控后台分别与机器人充电房、无线通信基站连接。本地监控后台配置有1颗4核E52600V4系列处理器，支持超线程，高速缓存不小于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可发射超声波的电力作业特种机器人系统，其特征在于：包括本地监控后台、机器人充电房、无线通信基站、无轨式机器人、超声波驱鸟装置、转运车辆；/n所述本地监控后台部署在变电站主控室内，用于监控、操作无轨式机器人及其搭载的超声波驱鸟装置，归集无轨式机器人的检测数据，并与无轨式机器人、超声波驱鸟装置交互数据和指令；/n所述无轨式机器人属于变电站巡视作业领域的特种机器人，用于对变电站内的设备进行可见光检测、红外检测、噪声检测，与本地监控系统交互数据，并用于搭载超声波驱鸟装置；/n所述超声波驱鸟装置用于向变电站内的鸟类发射超声波，驱除鸟类以免其在变电站内停留；/n所述机器人充电房部署在变电站停车场附近的敞开区域，用于为无轨式机器人充电；/n所述无线通信基站部署在变电站主控楼顶，用于无轨式机器人与本地监控后台进行数据交互；/n所述转运车辆部署在变电站停车场内，用于搭载巡视机器人在不同变电站之间转移运用；/n所述本地监控后台通过无线通信基站分别与无轨式机器人、超声波驱鸟装置连接；所述超声波驱鸟装置固定在无轨式机器人上。/n

【技术特征摘要】
1.一种可发射超声波的电力作业特种机器人系统，其特征在于：包括本地监控后台、机器人充电房、无线通信基站、无轨式机器人、超声波驱鸟装置、转运车辆；
所述本地监控后台部署在变电站主控室内，用于监控、操作无轨式机器人及其搭载的超声波驱鸟装置，归集无轨式机器人的检测数据，并与无轨式机器人、超声波驱鸟装置交互数据和指令；
所述无轨式机器人属于变电站巡视作业领域的特种机器人，用于对变电站内的设备进行可见光检测、红外检测、噪声检测，与本地监控系统交互数据，并用于搭载超声波驱鸟装置；
所述超声波驱鸟装置用于向变电站内的鸟类发射超声波，驱除鸟类以免其在变电站内停留；
所述机器人充电房部署在变电站停车场附近的敞开区域，用于为无轨式机器人充电；
所述无线通信基站部署在变电站主控楼顶，用于无轨式机器人与本地监控后台进行数据交互；
所述转运车辆部署在变电站停车场内，用于搭载巡视机器人在不同变电站之间转移运用；
所述本地监控后台通过无线通信基站分别与无轨式机器人、超声波驱鸟装置连接；所述超声波驱鸟装置固定在无轨式...

【专利技术属性】
技术研发人员：张炜，谢植飚，覃剑，邬蓉蓉，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：广西;45