基于變電站巡檢機器人的紅外測溫系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種基于變電站巡檢機器人的紅外測溫系統(tǒng)，包括巡檢機器人、紅外熱像儀、電動云臺以及主控計算機，其中，巡檢機器人置于變電站內(nèi)，負責根據(jù)主控計算機控制指令沿規(guī)定路線巡檢；紅外熱像儀與電動云臺安裝在巡檢機器人上部，負責根據(jù)主控計算機的控制指令對現(xiàn)場設備進行紅外測溫；主控計算機安裝在巡檢機器人內(nèi)部，負責控制巡檢機器人沿規(guī)定巡檢路線運動，同時控制紅外熱像儀對現(xiàn)場設備進行紅外溫度圖像采集，該系統(tǒng)能夠?qū)ψ冸娬旧a(chǎn)設備進行高頻率的紅外測溫監(jiān)控，及時有效地發(fā)現(xiàn)設備故障情況。
【專利說明】基于變電站巡檢機器人的紅外測溫系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于紅外測溫系統(tǒng)，尤其涉及一種基于變電站巡檢機器人的紅外測溫系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]利用紅外熱像儀對變電站生產(chǎn)設備進行溫度檢測和熱故障點排查已經(jīng)成為變電站日常巡檢工作的例行項目，可有效發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)設備溫度異常情況，及時對故障隱患設備進行檢修，避免生產(chǎn)事故發(fā)生。目前，變電站使用的紅外成像設備主要有便攜式紅外熱像儀和在線式紅外熱像儀兩種，其中便攜式紅外熱像儀主要是巡檢人員手動使用，可根據(jù)巡檢對象的變化隨時進行溫度測量，其缺點是溫度檢測間隔時間過長，只能一天一次或幾天一次，不利于故障點的發(fā)現(xiàn)；在線式紅外熱像儀針對重要生產(chǎn)設備進行定點安裝，可對目標設備進行全天候監(jiān)測，并具有超溫自動報警功能，其缺點是監(jiān)測對象單一，若實現(xiàn)全部設備監(jiān)測則配置成本過高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種基于變電站巡檢機器人的紅外測溫系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對變電站生產(chǎn)設備進行高頻率的紅外測溫監(jiān)控模式，及時有效的發(fā)現(xiàn)設備故障情況。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案是:
[0005]一種基于變電站巡檢機器人的紅外測溫系統(tǒng)，包括巡檢機器人、紅外熱像儀、電動云臺以及主控計算機，在變電站地面上安裝有磁條，在巡檢機器人巡檢線上每隔一定的距離安裝有RFID標簽，巡檢機器人置于變電站內(nèi)，巡檢機器人本體攜帶有RFID標簽讀寫器，巡檢機器人負責根據(jù)主控計算機控制指令沿規(guī)定路線巡檢；電動云臺安裝在巡檢機器人上部，紅外熱像儀安裝在電動云臺上，負責根據(jù)主控計算機的控制指令對現(xiàn)場設備進行紅外測溫；主控計算機安裝在巡檢機器人內(nèi)部，負責控制巡檢機器人沿規(guī)定巡檢路線運動，同時控制紅外熱像儀對現(xiàn)場設備進行紅外溫度圖像采集。
[0006]所述巡檢機器人為四輪機器人運動裝置。所述巡檢機器人采用磁導航，RFID定位、多傳感器融合導航系統(tǒng)。
[0007]所述紅外熱像儀為在線式、非制冷焦平面紅外圖像探測器。
[0008]所述電動云臺為永磁同步伺服電機云臺。所述電動云臺還包括控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括位置傳感器、角度傳感器、硬件限位和云臺控制板。
[0009]所述主控計算機采用嵌入式工業(yè)控制計算機。
[0010]本實用新型的技術效果是:基于自動巡檢機器人搭建紅外測溫系統(tǒng)，對變電站生產(chǎn)設備進行紅外圖像采集，并實現(xiàn)超溫報警功能，可有效提高通過紅外測溫方法檢測電力設備熱故障的工作效率。
[0011]下面結合附圖和實施例對本實用新型作詳細描述。【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的紅外測溫系統(tǒng)的系統(tǒng)結構圖；
[0013]圖2是本實用新型的紅外測溫系統(tǒng)的控制原理圖。
[0014]圖中，1.巡檢機器人，2.紅外熱像儀，3.電動云臺，4.主控計算機，5.數(shù)據(jù)連接線，
6.控制信號線。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明。
[0016]一種基于變電站巡檢機器人的紅外測溫系統(tǒng)，如圖1所示，包括巡檢機器人1、紅外熱像儀2、電動云臺3以及主控計算機4 ;巡檢機器人I置于變電站內(nèi)，負責根據(jù)主控計算機4控制指令沿規(guī)定路線巡檢；紅外熱像儀2與電動云臺3安裝在巡檢機器人I的上部，負責根據(jù)主控計算機4的控制指令對現(xiàn)場設備進行紅外測溫；主控計算機4安裝在巡檢機器人I內(nèi)部，負責控制巡檢機器人I沿規(guī)定巡檢路線運動，同時控制紅外熱像儀2對現(xiàn)場設備進行紅外溫度圖像采集，并根據(jù)溫度報警值對設備的超溫現(xiàn)象進行分級報警，報警信息通過無線網(wǎng)絡發(fā)送到變電站設備運行狀態(tài)監(jiān)控中心。
[0017]巡檢機器人I為四輪機器人運動裝置，具有自動巡檢功能。巡檢機器人I采用磁導航，RFID定位、多傳感器融合導航系統(tǒng)。首先在變電站地面上安裝磁條，為了使機器人能夠確定所處的位置，在線上每隔一定的距離(例如10-20m)安裝RFID標簽，機器人本體通過攜帶的讀寫器讀取RFID標簽，從而實現(xiàn)機器人本體的定位。通過巡檢機器人I的導航定位系統(tǒng)來進行對巡檢機器人I本體的自動控制。
[0018]紅外熱像儀2為在線式、非制冷焦平面紅外圖像探測器，安裝在電動云臺3上，通過RJ45數(shù)據(jù)連接線5與主控計算機I相連，進行圖像信息傳輸。
[0019]電動云臺3為鋁合金材質(zhì)、渦輪渦桿傳動結構永磁同步伺服電機云臺，通過控制信號線6與主控計算I相連，接收水平、垂直和轉動角度控制指令。
[0020]電動云臺3本體采用模塊化設計，結構緊湊堅固，云臺控制電路采用優(yōu)化的電路設計及合理抗干擾措施，保證了其能在惡劣的電磁環(huán)境中長期穩(wěn)定運行；系統(tǒng)軟件方面，采用了基于時間和事件觸發(fā)的混合式系統(tǒng)設計模式，保證了控制軟件的高可靠性和實時性；通過軟硬件的配合，實現(xiàn)了對電動云臺3姿態(tài)的高精度控制。
[0021]電動云臺3的控制系統(tǒng)還包括位置傳感器、角度傳感器、硬件限位和云臺控制板等部分，它們分別負責云臺水平和垂直運動時的驅(qū)動、位置反饋、行程保護和系統(tǒng)控制。
[0022]所述主控計算機4采用嵌入式工業(yè)控制計算機，負責對巡檢機器人1、紅外熱像儀
2、電動云臺3進行統(tǒng)一控制，同時對采集到的紅外溫度圖像進行數(shù)據(jù)處理和超溫報警。
[0023]如圖2所示，在變電站日常巡檢工作中，主控計算機4控制巡檢機器人I沿規(guī)定路線勻速移動，每到達一個生產(chǎn)設備附近時，控制巡檢機器人I停止，調(diào)用電動云臺3的預置位功能，通過控制永磁同步伺服電機，調(diào)整電動云臺3的位置和角度，使安裝在電動云臺3上的紅外熱像儀2對準生產(chǎn)設備各關鍵部件，進行逐一檢測，采集到的溫度圖像經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸線傳送到主控計算機4，主控計算機4根據(jù)預先設置的高溫報警值對溫度圖像進行快速搜索，如果有超溫現(xiàn)象則形成超溫報警信息，并將該通過無線網(wǎng)絡發(fā)送到變電站設備運行狀態(tài)監(jiān)控中心，提供工作人員盡快進行故障檢測和處理。
【權利要求】
1.一種基于變電站巡檢機器人的紅外測溫系統(tǒng)，包括巡檢機器人、紅外熱像儀、電動云臺以及主控計算機，其特征在于: 在變電站地面上安裝有磁條，在巡檢機器人巡檢線上每隔一定的距離安裝有RFID標簽，巡檢機器人置于變電站內(nèi)，巡檢機器人本體攜帶有RFID標簽讀寫器，巡檢機器人負責根據(jù)主控計算機控制指令沿規(guī)定路線巡檢；電動云臺安裝在巡檢機器人上部，紅外熱像儀安裝在電動云臺上，負責根據(jù)主控計算機的控制指令對現(xiàn)場設備進行紅外測溫；主控計算機安裝在巡檢機器人內(nèi)部，負責控制巡檢機器人沿規(guī)定巡檢路線運動，同時控制紅外熱像儀對現(xiàn)場設備進行紅外溫度圖像采集。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于變電站巡檢機器人的紅外測溫系統(tǒng)，其特征在于，所述巡檢機器人為四輪機器人運動裝置。
3.根據(jù)權利要求2所述的基于變電站巡檢機器人的紅外測溫系統(tǒng)，其特征在于，所述巡檢機器人米用磁導航，RFID定位、多傳感器融合導航系統(tǒng)。
4.根據(jù)權利要求1所述的基于變電站巡檢機器人的紅外測溫系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外熱像儀為在線式、非制冷焦平面紅外圖像探測器。
5.根據(jù)權利要求1所述的基于變電站巡檢機器人的紅外測溫系統(tǒng)，其特征在于，所述電動云臺為永磁同步伺服電機云臺。
6.根據(jù)權利要求5所述的基于變電站巡檢機器人的紅外測溫系統(tǒng)，其特征在于，所述電動云臺還包括控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括位置傳感器、角度傳感器、硬件限位和云臺控制板。
7.根據(jù)權利要求1所述的基于變電站巡檢機器人的紅外測溫系統(tǒng)，其特征在于，所述主控計算機采用嵌入式工業(yè)控制計算機。
【文檔編號】G01J5/00GK203490564SQ201320407291
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年7月9日 優(yōu)先權日:2013年7月9日
【發(fā)明者】武海澄, 范明豪, 李偉, 杜曉峰, 汪書蘋, 王貽平, 崔秀麗 申請人:安徽省電力科學研究院