一种高压开关室故障排险与消防智能处置机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种高压开关室故障排险与消防智能处置机器人，包括机器人主体、机器人控制系统、行走机构、按键机构、开柜机构和灭火机构；机器人控制系统用于接收并解码中控系统发出的无线控制指令，并根据解码后的指定控制行走机构、按键机构、开柜机构和灭火机构的运作，行走机构为仅能在两个垂直方向上行走的机构，且在两个行走方向上能按设定的距离定距离行走，开柜机构和按键机构均设置在机器人主体的前侧，且机器人主体的前侧还设置有用于验证行走机构行走位置的测距器和视觉拍摄器，可以通过行走机构的按照设定距离进行行走确保机器人行走到对应位置，进行故障排险和消防，简化了行走过程中的算法程序，避免了程序死机产生的安全事故情况。的安全事故情况。的安全事故情况。

【技术实现步骤摘要】
一种高压开关室故障排险与消防智能处置机器人


[0001]本专利技术涉及电力系统智能机器人领域，尤其涉及一种高压开关室故障排险与消防智能处置机器人。

技术介绍

[0002]高压开关柜作为电力系统中成套的电气设备，承担着电力系统配电以及电能转换过程中开关的开合和保护任务，是为市民供电的最后一道关口，所以对此类设备的日常检修维护就显得尤为重要；10kV开关柜由断路器、隔离开关、负荷开关、操作机构和互感器组成；由于开关柜直接和用电设备相连接，一旦开关柜发生故障，其造成的停电事故将引起巨大的社会损失和经济损失，而且由于开关柜内部结构紧凑、零件繁多、绝缘距离小，10kV开关柜往往较其他电气设备更易引发故障。
[0003]尤其是10kV开关柜设备中的控制回路因为设备老化或环境变化等影响可能会出现各种异常现象和故障；通常来说，如果需要对这些高压开关柜进行检修，供电公司的工作人员可以通过电脑进行远程控制，但当远程控制出现故障的时候就必须人工对高压开关柜进行断电，但是考虑到安全问题，又严禁工作人员现场进行就地打跳开关，只能对上一级母线进行停电，造成大面积大范围停电情况出现。同时，高压开关柜的此类爆炸事故通常会连带引发火灾，进一步对电力设备和电网运维安全带来更大的破坏。
[0004]基于安全隐患，现在都是用机械手及智能机器人对开关柜进行按键操作（紧急关闭、模式更换等）和消防灭火操作，机器手仍然需要人工进行操作，仅仅是远离开关柜，风险得到一定的降低，然而仍然存在安全隐患，而智能机器人全程无需人工参与，可以完全消除安全隐患，智能机器人需要通过雷达和机器视觉配合机器人的行走机构移动到指定的高压开关柜处，并与开关柜的位置精准对接，由于高压室内的高压开关柜的数量肯定不止一个，即使是并排设计，机器人也不可能在一条直线上往复移动，如此需要配合导航路径进行转弯等动作，在移动的过程中，需要通过经过雷达和视觉进行全程计算，方可确保机器人能够精准的行走到指定的位置，然而，算法程序复杂的系统，容易出现故障，电脑也容易出现死机操作，进而因为程序故障而带来严重的安全事故，如高压开关柜故障后无法按下紧急关闭按钮，甚至还会出现机器人与高压开关柜相撞的情况。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种高压开关室故障排险与消防智能处置机器人，将行走机构设计成能够在两个垂直方向上定距离移动的机构，如此即可将机器人的行走由软件实时控制转变成纯机械控制，简化机器人定位行走的算法程序，进而解决现有高压开关室故障排险与消防机器人因程序错乱而产生的安全隐患。
[0006]为了实现以上目的，本专利技术采用的技术方案为：一种高压开关室故障排险与消防智能处置机器人，包括机器人主体、机器人控制系统、行走机构、按键机构、开柜机构和灭火机构；机器人控制系统用于接收并解码中控系统发出的无线控制指令，并根据解码后的指
定控制行走机构、按键机构、开柜机构和灭火机构的运作，行走机构为仅能在两个垂直方向上行走的机构，且在两个行走方向上均能按设定的距离定距离行走，开柜机构和按键机构均设置在机器人主体的前侧，且机器人主体的前侧还设置有用于验证行走机构行走位置的测距器和视觉拍摄器。
[0007]本专利技术对行走机构的行走方向进行限定，使其只能在两个垂直方向行进，且能够按照设定距离行进，如此可以通过行走机构的按照设定距离进行行走就能确保机器人行走到对应的高压开关柜处，进行故障排险和智能消防，简化了行走过程中的算法程序，避免了程序死机产生的安全事故情况。
[0008]优选的，机器人控制系统接收到中控系统发出的无线控制指令，对指定进行解码，指定完全则执行指定并无线反馈给中控系统，指定不完全则不执行并无线反馈给中控系统使中控系统再次发出指令。
[0009]机器人控制系统对中控系统发出的无线控制指令进行解码，并将解码的情况反馈给中控控制系统，如此可以确保机器人控制系统能够接收到完整的指令。
[0010]优选的，视觉拍摄器包括通过摄像安装螺栓安装在机器人主体上的摄像安装座，摄像安装座上设置有倾斜向下拍摄的摄像器,摄像器拍摄出固定尺寸的图片并将图片传输给机器人控制系统，机器人控制系统内的图片比对系统通过图片比对获得行走机构的行走位置是否精准的信息，图片比对的方法是先设定高压开关柜上的某个特定的位置作为比对基准点，之后将拍摄的图片与储存的标注位置图片进行比对，将两个图片的边框进行重合，所述最后看两个图片重合后比对基准点是否重合，如有偏移，计算出偏移量。
[0011]视觉拍摄器配合图片比对，可以比对出行走后的位置与标准位置是否出现偏差，进而可以判断出行走机构的行走精度。
[0012]优选的，行走机构包括设置在机器人主体下方的四个可电动伸缩的支腿和四个单独的行走装置，所述行走装置包括设置在机器人主体内且输出轴竖直向下的换向电机，所述换向电机的输出轴连接有轮子安装座，所述轮子安装座安装有行走轴，且行走轴配合有行走电机，所述行走轴固定安装有行走轮，行走电机能安装设定的角度转动，行走轮的中心处于换向电机输出轴的中心线上。
[0013]行走机构通过可以90度转动的四个行走装置配合四个支腿来实现两个垂直方向上的行走，相比现有的麦克纳姆轮结构，能够承载的重量及进行的精度控制均有保障。
[0014]优选的，行走装置还包括机器人主体的下部还设置的竖直走向的换向支撑柱，换向支撑柱下部为弧形且与轮子安装座的上表面相切，换向支撑柱的数量为四个，成环形均匀分布，轮子安装座上设置有两个相位差为180度的换向接触感应器。
[0015]换向支撑柱配合轮子安装座起到支撑的效果，避免换向电机的输出轴承载较大的压力，同时还能够通过环形接触感应器和换向支撑柱产生接触感应信号来确保每次换向的精准执行。
[0016]优选的，所述按键机构包括设置在机器人主体前侧且数量不少于两个的按键装置，所述按键装置包括机器人主体内设置且输出轴水平垂直穿出机器人主体前侧的按键转动电机，所述按键转动电机的输出轴连接有按键转盘，所述安装转盘连接有按键安装块，所述按键安装块上设置有与机器人主体前侧面垂直走向的按键伸缩杆，所述按键伸缩杆的外端通过螺纹套接有绝缘套，且按键转动电机为步进角为90度的步进电机。
[0017]按键机构通过多个按键装置实现，且单个的按键装置可以通过按键转动电机带动旋转，如此可以使单个按键装置可以对高压开关柜上的多个按钮进行按键操作。
[0018]优选的，所述按键转盘的侧面安装有与机器人主体前侧面相切配合按键定位柱，所述机器人主体的前侧嵌入安装有四个相位为90度并能与按键定位柱产生接触感应信号的按键定位接触感应器，按键定位柱的数量为五个，且成环形分布，其中三个的相位差为90度。
[0019]五个按键定位柱配合四个按键定位接触感应器的设计，可以通过产生接触感应的三个按键定位接触感应器来反馈出按键伸缩杆处于具体的哪个工位，如此确保按键的精准。
[0020]优选的，所述开柜机构包括安装在机器人主体上的两个开柜机械臂，开柜机械臂包括机器人主体内设置的开柜伸缩杆和机器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压开关室故障排险与消防智能处置机器人，包括机器人主体、机器人控制系统、行走机构、按键机构、开柜机构和灭火机构；机器人控制系统用于接收并解码中控系统发出的无线控制指令，并根据解码后的指定控制行走机构、按键机构、开柜机构和灭火机构的运作，其特征在于，行走机构为仅能在两个垂直方向上行走的机构，且在两个行走方向上均能按设定的距离定距离行走，开柜机构和按键机构均设置在机器人主体的前侧，且机器人主体的前侧还设置有用于验证行走机构行走位置的测距器和视觉拍摄器。2.根据权利要求1所述一种高压开关室故障排险与消防智能处置机器人，其特征在于，机器人控制系统接收到中控系统发出的无线控制指令，对指定进行解码，指定完全则执行指定并无线反馈给中控系统，指定不完全则不执行并无线反馈给中控系统使中控系统再次发出指令。3.根据权利要求1所述一种高压开关室故障排险与消防智能处置机器人，其特征在于，视觉拍摄器包括通过摄像安装螺栓安装在机器人主体上的摄像安装座，摄像安装座上设置有倾斜向下拍摄的摄像器,摄像器拍摄出固定尺寸的图片并将图片传输给机器人控制系统，机器人控制系统内的图片比对系统通过图片比对获得行走机构的行走位置是否精准的信息，图片比对的方法是先设定高压开关柜上的某个特定的位置作为比对基准点，之后将拍摄的图片与储存的标注位置图片进行比对，将两个图片的边框进行重合，所述最后看两个图片重合后比对基准点是否重合，如有偏移，计算出偏移量。4.根据权利要求1所述一种高压开关室故障排险与消防智能处置机器人，其特征在于，行走机构包括设置在机器人主体下方的四个可电动伸缩的支腿和四个单独的行走装置，所述行走装置包括设置在机器人主体内且输出轴竖直向下的换向电机，所述换向电机的输出轴连接有轮子安装座，所述轮子安装座安装有行走轴，且行走轴配合有行走电机，所述行走轴固定安装有行走轮，行走电机能安装设定的角度转动，行走轮的中心处于换向电机输出轴的中心线上。5.根据权利要求4所述一种高压开关室故障排险与消防智能处置机器人，其特征在于，行走装置还包括机器人主体的下部还设置的竖直走向的换向支撑柱，换向支撑柱下部为弧形且与轮子安装座的上表面相切，换向支撑柱的数量为四个，成环形均匀分布，轮子安装座上设置有两个相位差为180度的换向接触感应器。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：高浦润，曾国，熊国友，杜镇安，严靖，刘斌，杨帮华，张喜斌，
申请(专利权)人：北京博研中能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：