基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统技术方案

本实用新型专利技术公开了基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，包括远程监控中心，远程监控中心与至少一个机器人终端系统通过有线通信，所述机器人终端系统包括检测系统、轨道驱动定位系统及通信控制系统，通信控制系统通过轨道驱动定位系统实现对检测系统的控制，所述机器人终端系统上还设有屏蔽装置，机器人终端系统在供电和通信上，采用拖缆和滑触线电力载波结合的方式，监控中心通过状态自检模块与通信控制系统进行通信实时监测机器人终端系统的运行状况。本实用新型专利技术的采用的结构紧凑美观，安装快捷方便，运行平稳可靠，定位精度高，检测范围大，自动化程度高。

【技术实现步骤摘要】
基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统
本技术涉及基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统。
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、因阀厅空间及检测设备布局的限制，要实现全方位的检测功能，需要机器人能够在相互垂直的两个或多个平面内运动，且能够自主实现不同运动平面之间的转移。传统轮式驱动或履带式驱动方式实现垂直平面间的运动转移相对困难，且对阀厅内设备的检测要求的巡检时间长，定位精度高，采用自带电池无法满足检测时间的要求。
技术实现思路
本技术的目的就是为了解决上述问题，提供基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，它具有满足阀厅设备实时无人检测要求的优点。 为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案: 基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，包括远程监控中心，远程监控中心与至少一个机器人终端系统通过有线通信，所述机器人终端系统包括检测系统、轨道驱动定位系统及通信控制系统，通信控制系统通过轨道驱动定位系统实现对检测系统的控制，所述机器人终端系统上还设有屏蔽装置，机器人终端系统在供电和通信上，采用拖缆和滑触线电力载波结合的方式，监控中心通过状态自检模块与通信控制系统进行通信实时监测机器人终端系统的运行状况。 所述远程监控中心包含至少一台光电转换器、一台服务器、至少一台监控主机和相应的报警装置；其中，所述监控主机具有视频监控中心所有的监视、控制和管理功能，并利用模式识别技术对视频和图片进行智能分析；所述的服务器存储时间信息、照片和视频文件，供快速检索；报警装置为系统软硬件异常报警装置或/和检测报警装置，其中，监测报警装置选自环境信息异常报警装置、消防报警装置、非法闯入报警装置、视频移动报警装置中的一种或多种。 所述轨道驱动定位系统包括组合轨道，组合轨道包括水平轨道和竖直轨道，水平轨道包括两条水平转弯轨道，上下两条水平转弯轨道安装到阀厅壁面上；竖直轨道的上下两端分别与移动平台固定连接。 所述轨道驱动定位系统还包括驱动系统，驱动系统包括齿轮齿条驱动系统和同步带驱动系统，齿轮齿条驱动系统装在水平转弯轨道上；同步带驱动系统安装在竖直轨道上。 所述齿轮齿条驱动系统包括水平运动驱动电机，同步带驱动系统包括竖直运动驱动电机，水平运动驱动电机及竖直运动驱动电机均为伺服电机，伺服电机有编码器及制动器。 所述移动平台包括可转向移动平台和竖直移动平台，可转向移动平台装在水平转弯轨道上，竖直移动平台装在竖直轨道上且与同步带固连。竖直移动平台具体为竖直移动 T D O 所述水平轨道包括上下平行设置的两根水平转弯轨道，两条轨道上铺设有齿条，两根水平转弯轨道上分别设有一个水平可转向移动平台，可转向移动平台上装有电机和齿轮，齿轮与轨道上的齿条啮合带动可转向移动平台水平运动。 所述竖直轨道通过上下两个安装支架装在水平轨道的可转向移动平台上。 所述两根水平转弯轨道通过轨道安装结构件安装到阀厅壁面上。 所述两根水平转弯轨道的间距根据检测范围要求而定，为I米?10米。 所述水平轨道和竖直轨道的两端装有限位开关，防止运动过程中造成碰撞。 所述检测系统包括检测组件及位于轨道驱动定位系统上的位置检测装置。 所述通信控制系统包括云台控制系统、运动控制系统及终端通信装置，运动控制系统的运动控制箱安装在竖直轨道上，可以随竖直轨道水平移动，终端通信装置的终端通信箱安装于水平轨道的起始端附近，固定不动，云台控制系统的座架式控制箱安装在竖直轨道的垂直移动竖直移动平台上，可以随竖直移动平台上下移动。 所述座架式控制箱上固定有云台，云台上固定有检测组件。 所述可转向移动平台上安装集电器，根据竖直轨道的跨度，竖直轨道一侧装有拖链安装板和拖链，实现对竖直移动平台上设备的供电和通信。 所述可转向移动平台上分别装有水平运动主驱动电机和水平运动从驱动电机，两个电机的输出轴上分别装有挠性联轴器和齿轮，齿轮与齿条啮合，形成水平可转向移动平台的运动和驱动能力。 所述可转向移动平台包括安装板、两组滚轮和轴承，两组滚轮通过轴承连接在安装板上。 所述同步带系统包括同步带、同步带轮箱和驱动电机，其中，竖直轨道型材凹槽内装有同步带，竖直轨道上下两端装有同步带轮箱，下端装有同步带系统驱动电机。 所述同步带上装有可上下移动的竖直移动平台，竖直移动平台与同步带固连，随着同步带的转动可以上下滑动，竖直移动平台上装有座架式控制箱。竖直移动平台具体为滑座。 所述同步带驱动电机带动竖直移动平台实现检测组件的上下移动。 所述检测组件包括红外热像仪、光学摄像机及至少一个烟雾报警器模块，所述烟雾报警器模块数量为一个时，安装在云台模块顶部，当烟雾报警器模块数量为多个时，安装在云台模块的四周和顶部。 所述位置检测装置包括安装在水平轨道上的水平位置检测装置和安装在竖直轨道上的竖直位置检测装置。 所述水平位置检测装置由装在水平可转向移动平台上的定位传感器和安装水平转弯轨道上的控制条码组成，竖直位置检测装置由装在竖直移动平台上的定位传感器和装在竖直轨道上的控制条码组成。 所述水平位置检测装置的定位传感器及竖直位置检测装置的定位传感器均与运动控制系统通信。 所述机器人终端系统在供电和通信上，采用拖缆和滑触线电力载波结合的方式，其中，竖直轨道上安装拖链拖缆实现供电和通信，水平轨道上安装滑触线供电，并采用电力载波方式进行通信，以实现大水平行程的无缆供电和通信。 所述滑触线包括铜导线和绝缘护套，铜导线做成舌簧或套筒形状，集电器上有与滑触线根数同样的相互绝缘的导线与滑触线的导线滑触连接，集电器上加装拉簧。 所述座架式控制箱内装有检测组件的控制设备、检测信号处理设备、云台控制设备以及交换机通信设备，通过云台控制设本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，其特征是，包括远程监控中心，远程监控中心与至少一个机器人终端系统通过有线通信，所述机器人终端系统包括检测系统、轨道驱动定位系统及通信控制系统，通信控制系统通过轨道驱动定位系统实现对检测系统的控制，所述机器人终端系统上还设有屏蔽装置，监控中心通过状态自检模块与通信控制系统进行通信实时监测机器人终端系统的运行状况。

【技术特征摘要】
1.基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，其特征是，包括远程监控中心，远程监控中心与至少一个机器人终端系统通过有线通信，所述机器人终端系统包括检测系统、轨道驱动定位系统及通信控制系统，通信控制系统通过轨道驱动定位系统实现对检测系统的控制，所述机器人终端系统上还设有屏蔽装置，监控中心通过状态自检模块与通信控制系统进行通信实时监测机器人终端系统的运行状况。2.如权利要求1所述的基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，其特征是，所述轨道驱动定位系统包括组合轨道，组合轨道包括水平轨道和竖直轨道，水平轨道包括两条水平转弯轨道，上下两条水平转弯轨道安装到阀厅壁面上；竖直轨道的上下两端分别与移动平台固定连接。3.如权利要求2所述的基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，其特征是，所述轨道驱动定位系统还包括驱动系统，驱动系统包括齿轮齿条驱动系统和同步带驱动系统，齿轮齿条驱动系统装在水平转弯轨道上；同步带驱动系统安装在竖直轨道上。4.如权利要求3所述的基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，其特征是，所述齿轮齿条驱动系统包括水平运动驱动电机，同步带驱动系统包括竖直运动驱动电机，水平运动驱动电机及竖直运动驱动电机均为伺服电机，伺服电机有编码器及制动器。5.如权利要求2所述的基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，其特征是，所述移动平台包括可转向移动平台和竖直移动平台，可转向移动平台装在水平转弯轨道上，竖直移动平台装在竖直轨道上且与同步带固连。6.如权利要求2所述的基于组合轨道的换流站阀厅智能巡检机器人系统，其特征是，所述水平轨道包括上下平行设置的两根水平转弯轨道，两条轨道上铺设有齿条，两根水平转...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋克强，隋吉超，孙昊，张永生，孟杰，刘永成，李运厂，
申请(专利权)人：山东鲁能智能技术有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37