[发明专利]基于设备识别的海上换流站智能巡检机器人及其工作方法

说明书

本发明涉及基于设备识别的海上换流站智能巡检机器人及其工作方法，该巡检机器人包括安装箱，安装箱底部设有移动底座，安装箱上设有导航模块、升降装置、通信模块和三维激光扫描模块，升降装置上设有信息采集模块，安装箱内设有控制器。该巡检机器人的工作方法为：对换流站设备进行三维点云扫描和识别，确定换流站设备类型；根据识别出的设备类型对应的故障预警方案，利用信息采集模块对换流站设备的相关信息进行采集；根据识别出的设备类型判断采集的信息是否处于该设备正常运行的范围内，进而对换流站设备运行状态进行有针对性的监测；根据判断结果确定是否报警并生成工作状态报告。该巡检机器人有利于准确、可靠的对海上换流站进行监测预警。

技术领域

本发明属于信息安全技术领域，具体涉及一种基于设备识别的海上换流站智能巡检机器人及其工作方法。

背景技术

近年来，人们对风电场的选址逐渐呈现“从陆地到近海、再从近海到远海”的发展趋势。相比于近海，深远海具有更为庞大的风能资源。但是由于深远海离岸距离更远，对其风能的开发和输送都有不小的难度。柔性直流输电系统可以较好地解决深远海的输电难题。所以在柔性直流输电系统中，如何更好地对海上换流站进行维护具有现实意义。

目前，用于变电站/换流站故障预警的巡检机器人系统已有多种设计方法，一般都包括机器人中央控制、信息采集、定位与通信、远程遥控、故障报警等部分。利用巡检机器人代替人工巡检，可以在全天24小时内对换流站设备的常见故障进行监测预警，但目前采用的监测方法鲜有针对每种设备各自的特征进行故障预警，即没有通过精确识别出换流站设备类型来对该设备的运行状态进行监测，针对性和全面性不强，可能会导致巡检机器人误报警或者未能及时报警的问题，降低其可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于设备识别的海上换流站智能巡检机器人及其工作方法，该巡检机器人有利于准确、可靠的对海上换流站进行监测预警。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于设备识别的海上换流站智能巡检机器人，包括安装箱（1），所述安装箱（1）底部设有用于安装移动轮（3）的移动底座（2），所述安装箱（1）下部安装有导航模块（4），以保证巡检机器人按预先设置好的路线移动，所述安装箱（1）上设有升降装置（7）、通信模块（8）、三维激光扫描模块（9）和高清摄像机（10），所述升降装置（7）上设有信息采集模块（12），所述安装箱（1）内部设有控制器（13），所述三维激光扫描模块（9）用于获取换流站设备的三维点云数据，所述信息采集模块（12）用于采集换流站设备的各类特征信息，所述控制器（13）用于对换流站设备的三维点云数据进行处理和识别以及对换流站设备的工作状态进行判断，所述通信模块（8）用于发出故障预警信号以及上传工作状态报告。

进一步地，所述信息采集模块（12）包括红外测温装置、声波传感器、湿度传感器和电磁辐射检测装置。

进一步地，所述升降装置（7）上具有伸缩杆（11），所述信息采集模块（12）安装于伸缩杆（11）的上端，以在其驱动下上下移动。

进一步地，所述安装箱（1）前、后侧分别设有前防撞装置（5）和后防撞装置（6）。

本发明还提供了所述基于设备识别的海上换流站智能巡检机器人的工作方法，包括以下步骤：

步骤1、巡检机器人对待识别换流站设备进行三维点云扫描和识别，确定待识别换流站设备的设备类型；

步骤2、巡检机器人在结束扫描任务并成功识别当前扫描的换流站设备后，根据识别出的设备类型对应的故障预警方案，利用信息采集模块对换流站设备的相关信息进行采集；

步骤3、根据步骤1中识别出的换流站设备类型，判断步骤2中采集的信息是否处于该设备正常运行的范围内，进而对换流站设备运行状态进行有针对性的监测；

步骤4、巡检机器人根据步骤3中得到的判断结果确定是否报警，若判断设备处于异常状态，则通过高清摄像机采集设备周围的影像信息，生成并上传工作状态报告，从而实现对海上无人值守换流站的监测预警。