[发明专利]一种基于多传感器融合的变电站设备带电水冲洗机器人绝缘防护系统

说明书

本发明公开了一种基于多传感器融合的变电站设备带电水冲洗机器人绝缘防护系统，包括控制系统和传感器组，所述传感器组采集带电变电站设备带电水冲洗机器人的倾斜角度、风速、水枪的旋转和俯仰角度，控制系统融合传感器组中各个传感器采集的工作参数，对绝缘子进行标定，结合机器人本身的倾斜角度，对标定结果进行修正，确定带电变电站设备带电水冲洗机器人相对于绝缘子的位置和状态，对带电变电站设备带电水冲洗机器人进行高度和位移调节控制，使得机器人在保证绝缘防护的基础上自主完成冲洗作业。

技术领域

本发明涉及一种基于多传感器融合的变电站设备带电水冲洗机器人绝缘防护系统。

背景技术

电力系统中在户外运行的绝缘子长期暴露在大自然中，特别是在工业、沿海和盐碱地区域，受到工业废气、海水或自然界盐碱、粉尘等作用，通常会在绝缘子表面形成一定程度的污秽累积。受污染的绝缘子，在气候干燥的情况，污秽层电阻很大，对电力系统运行危险不大。但是，当遇到雾和阴雨等潮湿气候条件时，绝缘子表面的污秽层被湿润，电导增大，绝缘性能降低，泄漏电流急剧增加，闪络电压大大降低，此时就可能发生污秽闪络。尤其是当绝缘子设计的爬电比距不够或采用的绝缘子不能满足污秽要求时，污闪就必然出现。由于污闪跳闸后的重合闸成功率很低，绝缘子污闪容易发展成大面积、长时间的恶性停电事故，因此污闪的危害性极大，是影响电网设备安全运行的主要隐患。

目前常利用变电站设备带电水冲洗机器人进行清洗工作，但目前的带电变电站设备带电水冲洗机器人只能对于水阻率、安全距离进行检测，参考的工作参数并不全面，无法融合各个采集信息，并不能很好的保障机器人的绝缘安全性。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种基于多传感器融合的变电站设备带电水冲洗机器人绝缘防护系统，本发明基于多种传感器，利用各个传感器采集的信息进行融合判断，保持绝缘安全性，保护机器人的安全和电力系统的正常运行。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于多传感器融合的变电站设备带电水冲洗机器人绝缘防护系统，包括控制系统和传感器组，所述传感器组采集带电变电站设备带电水冲洗机器人的倾斜角度、风速、水枪的旋转和俯仰角度，控制系统融合传感器组中各个传感器采集的工作参数，对绝缘子进行标定，结合机器人本身的倾斜角度，对标定结果进行修正，确定带电变电站设备带电水冲洗机器人相对于绝缘子的位置和状态，对带电变电站设备带电水冲洗机器人进行高度和位移调节控制，使得机器人在保证绝缘防护的基础上自主完成冲洗作业。

具体的，所述传感器组包括激光传感器、倾斜角度传感器、水电阻率传感器、风速传感器、超声波传感器、旋转角度传感器、俯仰角度传感器和直线位移传感器，所述直线位移传感器和倾角传感器位于带电变电站设备带电水冲洗机器人底部，激光传感器位于带电变电站设备带电水冲洗机器人上，旋转角度传感器、俯仰角度传感器位于水枪上，风速传感器位于带电变电站设备带电水冲洗机器人上方，压力传感器位于水箱的出口压力处，水电阻率传感器位于水箱的出口处，超声波传感器设置于带电变电站设备带电水冲洗机器人前端，带电变电站设备带电水冲洗机器人上还设置有泄露电流检测仪。

所述控制系统包括主控系统和智能冲洗系统，主控系统包括信息采集模块、运动控制模块和无线遥控模块；智能冲洗系统包括激光定位模块、安全防护模块和双机协同模块，其中：

信息采集模块被配置为完成对传感器组信号的采集，所述运动控制模块被配置为完成机器人本体的运动控制，无线遥控模块被配置为辅助控制系统和主控制中心的无线远程通讯以实现远程控制；

激光定位模块被配置为对绝缘子位置进行检测，以保持冲洗过程的绝缘安全，安全防护模块被配置为对控制系统的安全保护，双机协同模块被配置为与其他辅助冲洗机器人通信，以进行协同作业。

所述传感器组还包括视觉传感器和图像传感器，设置于带电变电站设备带电水冲洗机器人上端。