變電站智能巡檢機(jī)器人云臺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

隨著自動(dòng)控制技術(shù)的不斷發(fā)展和電網(wǎng)的不斷升級,針對110kv變電站,設(shè)計(jì)變電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)。介紹系統(tǒng)整體架構(gòu)、設(shè)備配置、功能實(shí)現(xiàn)以及防止電磁干擾等。為同類型的設(shè)計(jì)提供思路。

為了提高牽引變電站絕緣子帶電水沖洗作業(yè)的安全性,針對110kv牽引變電站,設(shè)計(jì)和開發(fā)出一種全新的履帶式帶電水沖洗機(jī)器人,能夠?qū)崿F(xiàn)旋轉(zhuǎn)和俯仰以及聯(lián)合動(dòng)作。由于工作條件的要求,使用了自制旋轉(zhuǎn)接頭來保證機(jī)器人的長期可靠工作,并對沖洗效果有重要影響的噴嘴進(jìn)行了設(shè)計(jì)和仿真計(jì)算。在遠(yuǎn)程控制下,該水沖洗機(jī)器人可以替代人工完成大部分水沖洗作業(yè),從而提高了安全性能、降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

一種高性能云臺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

近日，山東電力研究院與天津市電力高壓供電公司簽署了《變電站設(shè)備巡檢機(jī)器人技術(shù)協(xié)議》和購銷合同，變電站設(shè)備巡檢機(jī)器人由此實(shí)現(xiàn)了省外市場化銷售。

為解決多座變電站共用1臺機(jī)器人的問題,提出基于變電站狀態(tài)評價(jià)動(dòng)態(tài)設(shè)置集配型機(jī)器人巡檢模式.介紹變電站智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、機(jī)器人的性能需求,分析變電站狀態(tài)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、變電站狀態(tài)巡檢、機(jī)器人巡檢模式.通過實(shí)際應(yīng)用對比證明:基于所研究的方法進(jìn)行應(yīng)用不僅保證機(jī)器人能完成變電站設(shè)備巡檢任務(wù),還能減輕變電站運(yùn)維人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、提高工作效率、提升設(shè)備檢測水平等.

關(guān)技術(shù)人員正確理解和執(zhí)行。 2.2.1　使用 主要包括監(jiān)測裝置安裝前應(yīng)該做的準(zhǔn)備工作、 監(jiān)測裝置的安裝位置、監(jiān)測裝置安裝必須遵循的程 序及履行的必要手續(xù)、監(jiān)測裝置的保障措施和管理 措施、監(jiān)測裝置的操作與運(yùn)行步驟以及監(jiān)測裝置退 出運(yùn)行應(yīng)采取的措施和技術(shù)要求等。 2.2.2　監(jiān)測裝置的檢驗(yàn) a.檢驗(yàn)周期的確定　根據(jù)河北南網(wǎng)多年來的 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和變電站運(yùn)行的實(shí)際情況,考慮了各種監(jiān) 測裝置制造工藝不同的運(yùn)行條件,規(guī)定:電能質(zhì)量監(jiān) 測裝置2a要離線檢驗(yàn)1次;對工作環(huán)境惡劣的監(jiān) 測裝置,必要時(shí)可每年1檢驗(yàn)次;對于高可靠性且投 入運(yùn)行年限短的,而現(xiàn)場運(yùn)行環(huán)境條件相對較好的 監(jiān)測裝置,可考慮根據(jù)設(shè)備狀況及制造廠的相關(guān)規(guī) 定適當(dāng)延長檢驗(yàn)周期,延長時(shí)間不超過1a。 b.檢驗(yàn)指標(biāo)的確定　目前網(wǎng)內(nèi)裝設(shè)的電能質(zhì) 量監(jiān)測裝置,既有諧波、電壓不平衡度、頻率、電壓波

針對現(xiàn)場保護(hù)裝置壓板、二次空氣開關(guān)和指示燈3個(gè)主要反映實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)的基本要素,對變電站巡檢機(jī)器人室內(nèi)保護(hù)裝置巡視功能開展研究.分別提出基于顏色特征對圖像識別算法、多特征識別算法和基于灰度處理的圖像閾值分割方法,以解決變電站巡檢機(jī)器人對保護(hù)裝置識別率低的問題,填補(bǔ)機(jī)器人對保護(hù)裝置巡視技術(shù)方面的空白,深化機(jī)器人巡視技術(shù)的應(yīng)用,適應(yīng)未來無人值守變電站的發(fā)展要求.

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為了提升變電站巡檢機(jī)器人對自身所處環(huán)境的理解能力,將深度學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用于變電站巡檢機(jī)器人對道路場景的識別中,提出了一種全卷積道路場景識別網(wǎng)絡(luò)(roadscenerecognitionnet,rsrnet)。該網(wǎng)絡(luò)主要由相對淺層的編碼網(wǎng)絡(luò)和鏡像結(jié)構(gòu)與跳層融合結(jié)構(gòu)相結(jié)合的解碼網(wǎng)絡(luò)組成,通過編碼網(wǎng)絡(luò)提取圖像特征后由解碼網(wǎng)絡(luò)識別出圖像目標(biāo)信息。通過實(shí)驗(yàn)表明,本文提出的網(wǎng)絡(luò)在同類型網(wǎng)絡(luò)中識別精度及效率更高,同時(shí)在實(shí)際變電站場景中也表現(xiàn)出了優(yōu)良的場景識別性能。

變電站設(shè)備巡檢機(jī)器人是山東電力研究院承擔(dān)的國家“863”計(jì)劃項(xiàng)目，它可以攜帶紅外熱像儀、可見光ccd等有關(guān)的電站設(shè)備檢測裝置，以皇主和遙控的方式，代替人對室外高壓設(shè)備進(jìn)行巡測，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備的內(nèi)部熱缺陷、外部機(jī)械或電氣問題，給運(yùn)行人員提供診斷電力設(shè)備運(yùn)行中的事故隱患和故障先兆的有關(guān)數(shù)據(jù)，并具有對設(shè)備熱缺陷、移動(dòng)物體闖入等異常情況的自動(dòng)判斷和報(bào)警功能。

針對輪式移動(dòng)機(jī)器人越障能力不足的問題,設(shè)計(jì)出了一種兼具輪式和足式移動(dòng)機(jī)構(gòu)特點(diǎn)的圓弧腿仿生六足機(jī)器人。完成了基于飛思卡爾mc568037型dsp及can總線的機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì);對機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)步態(tài)、靜力學(xué)及運(yùn)動(dòng)學(xué)模型進(jìn)行了研究,并采用adams仿真軟件對運(yùn)動(dòng)學(xué)模型進(jìn)行了驗(yàn)證;提出了一種基于三角函數(shù)規(guī)律的電機(jī)轉(zhuǎn)速曲線。最后對電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)器人的越障及轉(zhuǎn)向性能進(jìn)行了測試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,機(jī)器人驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制系統(tǒng)具有良好的響應(yīng)特性,機(jī)器人可通過30cm高的障礙,并且具有較小的轉(zhuǎn)向半徑,環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。

隨著電網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,智能化成為電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)。通過設(shè)計(jì)一個(gè)智能化變電站巡檢系統(tǒng),簡化了巡檢人員的作業(yè)操作任務(wù),使得電力設(shè)備巡檢更加準(zhǔn)確、高效和具有可追溯性。在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中,移動(dòng)端負(fù)責(zé)巡檢數(shù)據(jù)的采集、錄入和上傳,服務(wù)端完成數(shù)據(jù)接收和統(tǒng)計(jì)并以可視化展示。該智能巡檢系統(tǒng)操作方便快捷,具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

分析了鑿巖機(jī)器人控制系統(tǒng)的構(gòu)成,針對集中控制方式的缺點(diǎn),提出了分布式控制系統(tǒng)的方案.分配了can總線智能節(jié)點(diǎn)及其功能,設(shè)計(jì)了適合于鑿巖機(jī)器人實(shí)時(shí)性要求的can總線用戶協(xié)議.提出了各智能節(jié)點(diǎn)的通信設(shè)計(jì)要求,以協(xié)調(diào)總線上的信息流,減小總線沖突仲裁所需時(shí)間.

近年來,機(jī)器人應(yīng)用范圍越來越廣泛,已經(jīng)被用于人類生活的各個(gè)領(lǐng)域,而應(yīng)用移動(dòng)機(jī)器人完成倉庫火災(zāi)預(yù)防工作則是一個(gè)新的領(lǐng)域。目前各國在倉庫領(lǐng)域應(yīng)用的火災(zāi)防范系統(tǒng)是有線形式,對于有線形式,有很多因素導(dǎo)致信號線老化,影響整個(gè)系統(tǒng)的弊端,而無線形式的數(shù)據(jù)傳輸對于這些問題的解決有著重大的意義。

介紹了華北電網(wǎng)張家口風(fēng)電檢測中心配套110kv變電站智能輔助控制系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能、特點(diǎn)及優(yōu)勢。

智能電網(wǎng)需求的不斷提升和科學(xué)技術(shù)的日益進(jìn)步推動(dòng)了智能變電站的建設(shè),與此同時(shí),智能變電站對于信息高度整合的特點(diǎn)也促進(jìn)了無人值班運(yùn)行模式的發(fā)展。圖像監(jiān)視、火災(zāi)報(bào)警、周界安防等變電站輔助系統(tǒng)是保證智能變電站遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制的基礎(chǔ)。對智能變電站輔助系統(tǒng)進(jìn)行了方案研究,提出可行的輔助系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)和整合方案,并對輔助系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望。

如今變電站在運(yùn)行過程中會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)噪聲問題,這種現(xiàn)象會(huì)對周遭環(huán)境造成較大的影響。本文主要基于110kv變電站噪音傳播的途徑及噪音源,并針對實(shí)際情況淺談噪音控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。通過有效的噪聲控制方案來降低110kv變電站噪音污染。

一臺軌道式巡檢機(jī)器人日前在遼寧鞍山220千伏王鐵變電站投入試運(yùn)行,其代替人工巡視變電站線路,可節(jié)省人力,保障人身安全,并且比其他類型巡檢機(jī)器人更具穩(wěn)定性和實(shí)用性。

為保證變電站巡檢機(jī)器人穩(wěn)定、高效、持續(xù)的運(yùn)行,本文提出一種應(yīng)用于變電站巡檢機(jī)器人的電源監(jiān)測及控制系統(tǒng),該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊,匹配完善,能滿足變電站巡檢機(jī)器人不同設(shè)備對電源的要求,全面監(jiān)測電池的運(yùn)行狀態(tài),并實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自動(dòng)充電?，F(xiàn)場工業(yè)運(yùn)行表明,該系統(tǒng)自動(dòng)化程度較高,交互性好,實(shí)用性強(qiáng),能夠滿足變電站巡檢機(jī)器人長期自主運(yùn)行的功能需求。

在巡檢機(jī)器人控制系統(tǒng)硬件平臺上移植了μc/os-ii嵌入式操作系統(tǒng)；根據(jù)該控制系統(tǒng)的實(shí)際功能需求,進(jìn)行了系統(tǒng)主要任務(wù)的設(shè)計(jì)與分配；最后對巡檢機(jī)器人遠(yuǎn)程控制平臺的顯示界面進(jìn)行了功能性的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)電力隧道巡檢機(jī)器人遠(yuǎn)程控制平臺與巡檢機(jī)器人硬件終端的交互功能。

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,對供電企業(yè)的可靠性要求也日益增強(qiáng)。國家電網(wǎng)公司為了保證設(shè)備的安全可靠運(yùn)行,提出了狀態(tài)檢修。而對運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行在線紅外測溫,是狀態(tài)檢修的技術(shù)保證之一。

由于變電站設(shè)備長期暴露在戶外環(huán)境中,因而設(shè)備的表面會(huì)出現(xiàn)工業(yè)污穢以及自然污穢的積累。一旦出現(xiàn)污閃問題,將直接威脅到變電站的正常運(yùn)行。因而,使用帶電水沖洗移動(dòng)機(jī)器人進(jìn)行變電站的沖洗有著重要的意義。本文先對機(jī)器人總體設(shè)計(jì)進(jìn)行探討,并進(jìn)一步研究變電站帶電水沖洗移動(dòng)機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。