[发明专利]一种变电站运检机器人及其带电区域隔离方法

权利要求书

1.一种变电站运检机器人，其特征在于，包括机器人本体和带电区域隔离装置，所述带电区域隔离装置包括：

超声波传感模块：用于发射和接收超声波；

电场测量模块：用于测量机器人本体周边电场强度；

图像识别模块：用于采集机器人本体周边环境图像；

控制模块：用于根据超声波传感模块发射和接收超声波的时间差测算机器人本体与带电区域的距离，根据机器人本体周边电场强度测算机器人本体与带电设备的距离，根据机器人本体周边环境图像对机器人本体进行视觉定位和导航；当根据机器人本体与带电区域的距离或者机器人本体与带电设备的距离或者机器人本体周边环境图像判定机器人本体超出设定区域时，还用于输出报警指令或者输出报警指令与机器人闭锁指令；

报警模块：用于响应报警指令，输出报警。

2.根据权利要求1所述的一种变电站运检机器人，其特征在于，所述超声波传感模块包括至少一个超声波发射模块和多个超声波感应模块，所述超声波发射模块安装在机器人本体上，用于发射超声波信号，所述超声波感应模块均匀设置在变电站停电区域与带电区域的交界处，用于接收超声波信号。

3.根据权利要求1所述的一种变电站运检机器人，其特征在于，所述电场测量模块包括微型电场探头、放大滤波模块、MCU模块和Lora模块，所述微型电场探头用于探测机器人本体周边工频电场强度，微型电场探头输出的电压信号经放大滤波模块放大、滤除高频电磁干扰分量后，输出至MCU模块的ADC端口，所述MCU模块采集ADC端口的电压信号，利用软件滤波消除电压信号的外部干扰，滤波后的电压信号由Lora模块传输至控制模块。

4.根据权利要求1所述的一种变电站运检机器人，其特征在于，变电站运检机器人还包括供电装置，所述供电装置包括蓄电池组、功率调节模块、Boost斩波模块和逆变滤波模块，所述蓄电池组输出的直流电经功率调节模块功率调节后输入Boost斩波模块，Boost斩波模块输出5V、48V和400V直流电，其中，400V直流电输入逆变滤波模块，经过逆变滤波后输出220V交流电。

5.根据权利要求4所述的一种变电站运检机器人，其特征在于，所述逆变滤波模块包括全桥逆变电路和LC滤波电路，所述全桥逆变电路的输入端连接400V直流电，全桥逆变电路的输出端连接所述LC滤波电路的一端，LC滤波电路的另一端输出220V交流电。

6.一种用于变电站运检机器人的带电区域隔离方法，其特征在于，所述方法至少包括步骤A、步骤B和步骤C中的任意两个步骤：

步骤A：根据机器人本体与带电区域间超声波的往返时间测算机器人本体与带电区域的距离R1，若R1超出设定阈值，则输出报警指令或者输出报警指令与机器人闭锁指令；

步骤B：测量机器人本体周边电场强度，根据电场强度测算机器人本体与带电设备的距离R2，若R2超出设定安全距离，则输出报警指令或者输出报警指令与机器人闭锁指令；

步骤C：采集机器人本体周边环境图像，根据机器人本体周边环境图像对机器人进行实时视觉定位，当机器人本体超出设定工作区域时，输出报警指令或者输出报警指令与机器人闭锁指令。

7.根据权利要求6所述的一种用于变电站运检机器人的带电区域隔离方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：

根据机器人运检工作需求预先设置机器人工作区域，并从变电站数据库中提取工作区域图像数据；

利用安装在机器人本体上的图像识别模块实时采集机器人周围环境图像，基于图像识别技术对采集到的环境图像和工作区域图像数据进行匹配，获得机器人本体当前位置，实现实时视觉定位；

根据机器人本体当前位置和预先设置的机器人工作区域生成机器人行动路线，实现机器人本体导航。