一種智能絕緣子檢測機器人檢測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于機器控制技術領域，特別是涉及一種智能絕緣子檢測機器人檢測系統。
【背景技術】
[0002]隨著國民經濟的快速發展，對電力的需求及依賴越來越大，而電網的分布范圍也越來越廣。如果電力傳輸中經常出現停電檢修或中斷事故，將會給經濟、生活等各個方面造成非常大的影響和損失，這就要求輸電線路和變電站的外絕緣均能可靠運行。
[0003]變電站戶外支柱瓷絕緣子是支承高壓母線和高壓電器帶電部件的絕緣支柱，它使帶電體與接地體之間機械上連接而電氣上絕緣，是變電站運行的重要組成設備。電力系統輸變電裝置都大量使用了支柱瓷絕緣子。
[0004]由于絕緣子工作在特殊的電磁和自然環境下，因此需要排查檢修。現行方法是由人工攜帶檢測裝置到高壓桿塔附近檢測，檢測任務重，強度大，而且絕緣子工作在高空中的高壓環境下，因此如何方便準確檢測電力系統中絕緣子運行狀況，一直是國內外絕緣子檢測的難點。傳統絕緣子維護是被動的預防檢修，一般在事故發生后或者定期對絕緣子檢測，盲目而且工作量大，使用實時在線對絕緣子進行檢測，采集絕緣子性能數據，獲得污閃報警信息，有針對性進行維護或更換工作，是絕緣子檢測的發展方向。此外，這種方法還可以為進行預知性維護提供判定依據，積累數據，具有重要意義。
【發明內容】
[0005]為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種智能絕緣子檢測機器人檢測系統。
[0006]為了達到上述目的，本發明提供的智能絕緣子檢測機器人檢測系統包括:執行系統和主控制系統，其中執行系統安裝在智能絕緣子檢測機器人的檢測平臺上，其包括:子控制系統和檢測系統，子控制系統包括:子系統控制器、I/o接口電路、電機接口、第二無線通信模塊、相關行程開關、執行電機組和無線圖像模塊，其中:子系統控制器分別與I/o接口電路、電機接口、第二無線通信模塊、相關行程開關和無線圖像模塊相連接，電機接口與執行電機組相連接；
[0007]檢測系統包括:超聲波探傷儀、第一無線通訊模塊和攝像頭；其中:超聲波探傷儀上設有探頭，其與第一無線通訊模塊相連接，同時與子控制系統中的I/o接口電路相連接；攝像頭與無線圖像模塊相連接；
[0008]主控制系統2設置在地面控制中心，其包括:主控制器、圖像采集卡、無線圖像模塊、控制輸入裝置、第三無線通信模塊、第四無線通信模塊和監視器，其中:主控制器分別與圖像采集卡、控制輸入裝置、第三無線通信模塊、第四無線通訊模塊和監視器連接，圖像采集卡與無線圖像模塊相連接；
[0009]主控制系統中的無線圖像模塊通過無線的方式與子控制系統中的無線圖像模塊相連接，主控制系統中的第三無線通信模塊通過無線的方式與檢測系統中的第一無線通訊模塊相連接，主控制系統中的第四無線通訊模塊通過無線的方式與子控制系統中的第二無線通訊模塊相連接。
[0010]所述的子系統控制器為子控制系統的控制核心，采用PLC可編程控制器。
[0011 ] 所述的電機接口為執行電機組的驅動電路，執行電機組為安裝在智能絕緣子檢測機器人上的4個步進電機，用于調整超聲波探傷儀的位置。
[0012]所述的主控制系統中的主控制器為采用工控機的核心控制器，其為主控制系統的控制核心。
[0013]本發明提供的智能絕緣子檢測機器人檢測系統的有益效果:能夠對支柱瓷絕緣子進行帶電缺陷檢測，由此獲得其上裂紋的大小和位置，并進行顯示。同時還能夠實時采集操作現場的工作狀態圖像，以使地面工作人員利用監視器實時對檢測過程進行監控，因此本檢測系統不僅可以滿足絕緣性能要求，而且可保證操作人員、電網以及機器人本身的安全。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明提供的智能絕緣子檢測機器人檢測系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和具體實施例對本發明提供的智能絕緣子檢測機器人檢測系統進行詳細說明。
[0016]智能絕緣子檢測機器人主要適用于高壓線路絕緣子的阻值檢測。其中機械本體的設計需要考慮到如何在絕緣子上行走，如何絕緣耐壓，如何抗電磁干擾，如何環抱絕緣子，以及設備抗大風，防雨雪的性能。檢測機器人的控制和通訊部分需要注意無線通訊在高壓環境下的穩定性。
[0017]該機器人可以代替運維人員登上電塔，在絕緣子上自主行走并檢測絕緣子的性能參數，并通過無線傳輸方式將數據送給檢測人員。
[0018]由于智能絕緣子檢測機器人工作于高壓環境下，為保證操作人員的絕對人身安全，本發明提供的檢測系統采用主控制系統和子控制系統兩級控制系統的方案，通過無線通訊，對機器人進行遙控操作。提供了人機交互式的界面對機器人進行控制，使其完成檢測動作。控制系統實現了機構自動升降、視覺定位檢測目標、檢測機械的運動控制、數據的采集等功能，對主控制器到子系統控制器、子系統控制器到超聲波探傷儀的通訊等進行了很好的協調處理。控制系統既滿足了絕緣安全的要求，又使機器人可完成絕緣子檢測功能。智能絕緣子檢測機器人節省了絕緣子檢測時間、絕緣子檢測人員費用，提高了檢測人員的安全。
[0019]該智能絕緣子檢測機器人對高壓線路絕緣子進行絕緣電阻測量時采用本發明提供的檢測系統。
[0020]如圖1所示，本發明提供的智能絕緣子檢測機器人檢測系統包括:
[0021]執行系統I和主控制系統2，其中執行系統I安裝在智能絕緣子檢測機器人的檢測平臺上，其包括:子控制系統1.1和檢測系統1.2，子控制系統1.1包括:子系統控制器1.1.1、I/O接口電路1.1.2、電機接口 1.1.3、第二無線通信模塊1.1.4、相關行程開關1.1.5、執行電機組1.1.6和無線圖像模塊1.1.7，其中:子系統控制器1.1.1分別與I/O接口電路1.1.2、電機接口 1.1.3、第二無線通信模塊1.1.4、相關行程開關1.1.5和無線圖像模塊1.1.7相連接，電機接口 1.1.3與執行電機組1.1.6相連接；
[0022]檢測系統1.2包括:超聲波探傷儀1.2.1、第一無線通訊模塊1.2.3和攝像頭1.2.4 ;其中:超聲波探傷儀1.2.1上設有探頭1.2.2，其與第一無線通訊模塊1.2.3相連接，同時與子控制系統1.1中的I/O接口電路1.1.2相連接；攝像頭1.2.4與無線圖像模塊
1.1.7相連接。
[0023]主控制系統2設置在地面控制中心，其包括:主控制器2.1、圖像采集卡2.2、無線圖像模塊2.3、控制輸入裝置2.4、第三無線通信模塊2.5、第四無線通信模塊2.6和監視器2.7，其中:主控制器2.1分別與圖像采集卡2.2、控制輸入裝置2.4、第三無線通信模塊
2.5、第四無線通訊模塊2.6和監視器2.7連接，圖像采集卡2.2與無線圖像模塊2.3相連接;
[0024]主控制系統2中的無線圖像模塊2.3通過無線的方式與子控制系統1.1中的無線圖像模塊1.1.7相連接，主控制系統2中的第三無線通信模塊2.5通過無線的方式與檢測系統1.2中的第一無線通訊模塊1.2.3相連接，主控制系統2中的第四無線通訊模塊2.6通過無線的方式與子控制系統1.1中的第二無線通訊模塊1.1.4相連接。
[0025]執行系統I為智能絕緣子檢測機器人的檢測控制系統，主控制系統2為智能絕緣子檢測機器人的遠程操控平臺，執行系統I通過無線的方式與主控制系統2進行數據交換。
[0026]子控制系統1.1為安裝在智能絕緣子檢測機器人上的現場控制器，其中子系統控制器1.1.1為子控制系統1.1的控制核心，采用PLC可編程控制器；
[0027]I/O接口電路1.1.2為超聲波探傷儀1.2.1的信號接口電路；
[0028]電機接口 1.1.3為執行電機組1.1.6的驅動電路，執行電機組1.1.6為安裝在智能絕緣子檢測機器人上的4個步進電機，用于調整超聲波探傷儀1.2.1的位置，子控制系統
1.1通過電機接口 1.1.3控制執行電機組1.1.6中各電機的運行；
[0029]子控制系統1.1中的第二無線通信模塊1.1.4為無線數據收發電路，用于實現與主控制系統2的無線連接；
[0030]相關行程開關1.1.5為行程位置開關，用于機器人運動的限位。
[0031]檢測系統1.2為安裝在智能絕