[发明专利]一种基于电场畸变程度的电缆绝缘故障监测机器人

摘要

本发明涉及一种基于电场畸变程度的电缆绝缘故障监测机器人，其特点是：包括在半圆环状行走承载系统上设置的防跌落重心平衡系统、电场畸变探测系统、感温探测系统、GPS定位终端系统、无线数据传输系统、电缆状态监测系统、下位机控制处理系统和电源供电系统以及在地面控制中心设置的上位机监测控制系统，防跌落重心平衡系统、电场畸变探测系统、感温探测系统、GPS定位终端系统、电缆状态监测系统均与下位机控制处理系统连接，下位机控制处理系统与无线数据传输系统连接，无线数据传输系统与所述的上位机监测控制系统连接。具有结构合理，自动化程度高，性能可靠，作业效率高，性价比高等优点，能够实现电缆外护套绝缘状态的实时监控。

主权项

1.一种基于电场畸变程度的电缆绝缘故障监测机器人，其特征是：它包括在半圆环状行走承载系统(1),所述半圆环状行走承载系统(1)包括：半圆承载底盘和四个机械臂(12)，所述机械臂(12)包括：R/C伺服电机(13)、伺服电机驱动模块(14)、支撑臂(15)、协动臂(16)、转动臂(17)、固定板(18)、啮合卡槽(19)、底板(20)和脚掌(21)，脚掌(21)粘接在底板(20)底部，啮合卡槽(19)固定在底板(20)上，固定板(18)与啮合卡槽(19)之间固连，支撑臂(15)与转动臂(17)螺纹连接，协动臂(16)与转动臂(17)螺纹连接，协动臂(16)、转动臂(17)铰接于R/C伺服电机(13)上，四个机械臂(12)的R/C伺服电机(13)、伺服电机驱动模块(14)均活动连接在半圆承载底盘上，半圆承载底盘套入电缆上，左右两部分伺服电机驱动模块(14)分别位于最左侧与最右侧机械臂(12)之间，右侧伺服电机驱动模块(14)位于电场畸变检测系统(3)与GPS定位系统(5)之间，左侧伺服电机驱动模块(14)位于最左侧机械臂(12)中的R/C伺服电机(13)与无线数据传输系统(6)之间；伺服电机驱动模块(14)包括：伺服电机主电路(22)与驱动电路(23)，伺服电机主电路(22)包括：断路器QF1、浪涌保护器SA1‑SA4、噪音滤波器FLT1、三相弹簧开关K1、继电器KM1、KM2、旁路二极管D1、编码器(24)；伺服电机驱动电路(23)包括：位置控制器(25)、速度控制器(26)、电流控制器(27)、PWM(28)、电流信号处理器(29)、编码器信号处理器(30)、A/D转换器(31)、驱动芯片(32)；在所述半圆环状行走承载系统(1)上设置的防跌落重心平衡系统(2)、电场畸变探测系统(3)、感温探测系统(4)、GPS定位终端系统(5)、无线数据传输系统(6)、电缆状态监测系统(7)、下位机控制处理系统(8)和电源供电系统(10)以及在地面控制中心设置的上位机监测控制系统(9)，所述的防跌落重心平衡系统(2)、电场畸变探测系统(3)、感温探测系统(4)、GPS定位终端系统(5)、电缆状态监测系统(7)均与下位机控制处理系统(8)连接，所述的下位机控制处理系统(8)与无线数据传输系统(6)连接，所述的无线数据传输系统(6)与所述的上位机监测控制系统(9)连接；所述半圆环状行走承载系统(1)的电机驱动模块(14)为R/C伺服电机(13)提供驱动力；所述防跌落重心平衡系统(2)通过其称重式传感器模块(35)测得机器人重心位置，且控制中心电磁铁(37)、左电磁铁(39)、右电磁铁(38)分别得电，使永磁球(36)根据重心偏移的位置向相反方向移动，保持重心平衡；GPS定位终端系统(5)将机器人所在位置发送给地面控制中心的上位机监测控制系统(9)，无线数据传输系统(6)将机器人当前所测图像、线路走向、温度、电场强度数据发送到地面控制中心的上位机监测控制系统(9)，并接收地面控制中心的上位机监测控制系统(9)发送的命令；所述电场畸变探测系统(3)测得的电场强度信号通过其铅镧锆钛球形探针(44)转换成电压信号，从其信号解调器(48)的数字信号输入下位机控制处理系统(8)；所述感温探测系统(4)测得的温度信号通过其热电偶(52)转换为电阻值，从其温度变送电路(53)输出的电流信号输入下位机控制系统(8)；电缆状态监测系统(7)的超声波巡线仪(61)的超声波信号存储模块(62)将电缆的走向信息传递给下位机控制处理系统(8)，通过下位机控制处理系统(8)输出的控制信号输入电机驱动模块(14)，通过电机驱动模块(14)驱动R/C伺服电机(13)控制机器人转向及行走；电缆局部放电通过电晕成像仪(63)的电晕图像存储模块(64)传递给下位机控制处理系统(8)；导线电缆外护套的破损程度通过可见光测障成像仪(65)的可见光图像存储模块(66)传递给下位机控制处理系统(8)，照明灯(67)在电缆沟内为可见光测障成像仪(65)提供照明。