变电站巡检机器人自动充电系统

变电站巡检机器人自动充电系统变电站巡检机器人自动充电系统 摘要：摘要：为实现巡检机器人在无人干预情况下安全可靠、快 速高效地自动充电，进而实现巡检机器人在变电站 长期值守、完全自治，提出一种充电装置侧向对接 的自动充电系统。该系统采用磁轨道引导，RFID 标 签定位，导航定位精度较高；通过检测充电机构位 置和极片电压，判断充电条件是否满足，简单可靠； 通过采用弹片压住极片夹，滑槽连接充电座与定位 槽板，提高误差容忍度和对接可靠性。该系统已在 全国 3 0 多个变电站实际应用，运行效果良好，应 用前景广阔。 关键词：关键词：巡检机器人；自动充电；变电站 1、引言、引言 随着科技进步和电力体制改革的不断发展，以“信息 化、数字化、自动化、互动化”为特征的智能电网建设逐 渐深入。为保证变电站设备的安全可靠运行，更好更快地 推进变电站无人值守进程 ，变电站巡检机器人部分替代人 工巡检已经 成为一种趋势。传统的变电站巡视主要是通过 人工方式，综合运用感官以及一些配套的检测仪器对变电 设备进行以简单定性判断为主的检查，该方式存在劳动强 度大，检测质量分散，主观因素多，巡检不到位难以监控， 巡检结果数字化不便等缺陷，不符合智能电网的发展方向。 变电站巡检机器人集成最新的机电一体化和信息化技术， 采用自主或遥控方式，部分替代人对变电站室外设备进行 可见光 、红外、声音等检测 ，对巡检数据进行对比和趋 势分析，及时发现电网运行的事故隐患和故障先兆，如： 异物、损伤、发热和漏油等。巡检机器人为提高变电站的 数字化程度和全方位监控的自动化水平，确保设备安全可 靠运行发挥了重要作用 。 巡检机器人的移动属性决定其适合采用 无缆化的电池 供电。但电池容量有限，一般只能维持几个小时，所以一 旦电池电量不足，必须及时充电 。如果人工充 电，机器 人就无法实现完全 自主运行。如何让机器人在无人干预情 况下，安全可靠、快速高效地实现自动充电是实现巡检机 器人长期值守、完全自治需要重点解决的问题之一。本文 介绍自动充电的关键技术，重点介绍一种能够满足变电站 巡检机器人长期 自治要求的自动充电系统，包括磁导航与 RF I D 定位，接触式侧向充电对接装置，充电箱结构及工 作原理，自动充电系统控制流程等。 2、自动充电关键技术、自动充电关键技术 自动充电过程主要包括：移动机器人需要补充电力时， 自动驶向指定充电点，车载充电连接器与固定充电装置实 现电连接并实施充电。充电完成后，机器人自动停止充电， 待命或投入正常运行。整个充电过程完全实现自动化，无 需人工干预。自动充电的关键技术主要有：充电点定位导 航，充电装置对接，误差容忍和自主纠错等。 3、变电站巡检机器人自动充电系统、变电站巡检机器人自动充电系统 3.1 磁导航与 RF I D 定位 变电站巡检机器人导航定位原理如图 1 所示： 机器人变电站巡检工作如图 2 所示： 3.2 接触式侧向充电对接装置 3.3 充电箱结构及工作原理 3.4 自动充电系统控制流程 4、结束语、结束语 本文提出一种应用于变电站巡检机器人的充电装置侧 向对接的自动充电系统。该系统导航定位精度较高，充电 装置对接方式简单可靠，对加工装配误差和充电对接误差 的容忍度较高，完全实现了变电站巡检机器人在无人干预 情况下的自动充电。截止到 2 O 1 2 年 9 月，变电站巡检 机器人 已在全国十多个省市成功推广应用，在山东青岛午山 2 2 0 k V、浙江金华兰溪 5 0 0 k V、 山西长治 1 0 0 0 k V 等变 电站顺利投运 3 0 多台。本文介绍的自动充电系统也随之 应用于 工程现场。机器人完全实现长期无人化自动运行， 运行效果良好，为电网安全稳定运行发挥了重要作用。随 着科学技术的不断发展，巡检机器人充电系统的自动化水 平也必然不断提升。 参考文献：参考文献： 【1】毛琛琳，张功望，刘毅。智能机器人巡检系统在变电 站中的应用【J】 ，电网与清洁能源，2 5 ( 9 )，2 0 0 9。 【2】郝登朴，卫宁，负鹏等。5 0 0 k V 变电站智能巡检系 统关键技术的应用【J】 ，电力学报，2 4 ( 6 ) ，2 0 0 9。 【3】刘志雄，李浙昆。室内移动机器人自动充电技术【J】 。 机械与电子。2 0 0 7 ( 3 )。 【4】鲁守银，钱庆林，张斌等。变电站设备巡检机器人的 研制【J】 。电力系统自动化，3 0 ( 1 3 ) ，2 0 0 6。 【5】周立辉，张永生，孙勇等。智能变电站巡检机器人研 制及应用【J】 。电力系统自动化，2 0 1 1 ( 1 9 )。 【6】栾贻青，孙大庆，曹涛等。变电站智能巡检机器人多 传感器融合的组合定位系统：中国，202058039【P】 。 2011-11-30。 【7】曹涛