[发明专利]多参数采集的绝缘子检测机器人、信息交互系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多参数采集的绝缘子检测机器人、信息交互系统及方法。

背景技术

随着电力行业的发展，大量的机器人被用于输变电系统中，目前广泛应用的绝缘子串带电检测需要电力技术工人手持长达数米的绝缘杆，通过火花叉方式检测。对于超特高压线路和大跨越线路，绝缘子串长达十几米到二十余米，甚至无法开展人工检测作业。因此，国内外尝试研制自动爬行装置，代替或辅助人工进行逐片检测，绝缘子串检测机器人即是在这种背景下产生并发展起来的。

目前大多数绝缘子串检测机器人只能进行单一方式检测，比如实施电阻检测、或者电场检测、或者憎水性检测等等，但鲜有将多种检测技术手段结合的绝缘子检测机器人。检测系统和遥控系统简单，主要是手持一个遥控器，来控制绝缘子检测机器人实施检测。没有实时信息交互系统。

所以为绝缘子检测机器人设计一种信息交互系统系统对保证机器人的安全可靠运行具有重要意义，一方面可以作为机器人的遥控器对机器人的行为动作进行遥控，另外，该信息交互系统可以为机器人检测数据建立数据库，将检测数据、检测视频等实时存储下来，方便以后查阅，具有重大的意义。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种多参数采集的绝缘子检测机器人、信息交互系统及方法，本发明为绝缘子检测机器人和地面系统提供了方便的信息交互，可以对机器人的行为动作进行遥控，同时也可以为机器人检测数据建立数据库，将检测数据、检测视频等实时存储下来，方便以后查阅。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

多参数采集的绝缘子检测机器人，包括机器人本体，所述本体上设置有控制器，所述控制器连接有无线数据收发模块、激光限位传感器和限位开关控制器，同时接收电阻测量模块和电场测量模块将检测得到的数据，控制器通过PWM信号控制驱动器既而控制喷水电泵的转速，控制器通过PWM信号控制驱动器既而控制行走电机的转速；控制器通过PWM信号控制驱动器既而控制检测探针摆动，完成检测动作；

机器人本体上设置有前视摄像头、后视摄像头、探针摄像头和憎水性摄像头，将视频信息传输给画面分割模块，画面分割模块将视频信息传输给图传发射模块。

所述探针摄像头布置于机器人两个摆动探针内侧，用于观察摆动探针是否摆动到位，探针末端是否贴合绝缘子两端钢帽。

所述摆动探针用于机器人对绝缘子电阻值进行检测。

所述喷水电泵用于绝缘子憎水性检测。

绝缘子憎水性检测过程如下：喷水电泵向被测绝缘子喷射纯水，憎水性摄像头拍摄被喷水后的绝缘子片，机器人将该照片与标准分级照片对比拟合，得出绝缘子的憎水性等级。

一种信息交互系统，包括上述多参数采集的绝缘子检测机器人以及地面系统，所述地面系统分为遥控信息接收模块和视频接收模块，所述遥控信息接收模块识别地面系统对绝缘子检测机器人的控制指令，将控制指令无线传输给绝缘子检测机器人的控制器，控制机器人本体执行相应动作；所述视频接收模块设置有图传接收天线以接收来自机器人本体的图传发射模块的图传信号，将该信号传输到视频接收模块，视频接收模块对该信号进行处理后显示。

进一步的，遥控信息接收模块具体包括遥控器控制器、模拟摇杆、开关和操作面板，模拟摇杆读取模拟信号传输给遥控器控制器，开关将数字信号传输给遥控器控制器，操作面板将数字信号传输给遥控器控制器，遥控器控制器将指令发送给无线数据收发模块，无线数据收发模块通过天线将指令发送给机器人；遥控器控制器通过液晶屏将控制信息和机器人信息进行液晶显示，同时遥控器控制器将检测数据存储。

进一步的，模拟摇杆采用A/D采样方式对摇杆的倾斜角度进行采样。为了提高数据采集的抗干扰性和可靠性，遥控器控制器对模拟摇杆的信号进行数字滤波后，对模拟摇杆采集的模拟量进行线性校正，利用消抖滤波法确保开关量状态可靠无误。最终将数据打包发送。

所述模拟量校正方法如下：将模拟摇杆置于机械零位，此时读取模拟摇杆值为α，对每次操作摇杆读取到的值都减去α，该过程即为模拟量校正，以消除摇杆机械误差。

所述消抖滤波法方法如下：当遥控器MCU检测到的开关量状态变化时，延时20ms后再一次读取开关量状态，两次读取的状态一致则认为该开关量状态是有效的，如果两次不一致则舍弃。

进一步的，无线数据收发模块基于900MHz ISM波段，采用跳频扩频技术和FSK调制方式，对任意单频点无线信号具有较强的抗干扰性能。