技术文章

当前页面: 首页 >技术文章 >智能监测机器人的应用案例

智能监测机器人的应用案例

--GONGKONG智能制造工作室 武汉 430074

供稿:中国工控网 2016/2/24 9:16:26

4 人气:3096

  • 关键词: 高电压试验 智能监测机器人 电磁兼容 热成像
  • 摘要:按照高电压试验规范,在高电压试验现场,都需要观测设备和试品。以前在控制室人工進行。随着智能监测机器人问世,在高电压试验现场,监测冲击试验的闪络、工频耐压放电、局放、电晕和其他异常情况,成为可能。本文介绍一种智能监测机器人,用于人不能存在的场所;在高电压试验现场,它能监测冲击试验的闪络、工频耐压放电、局放、电晕和其他异常情况;不仅准确判定试验结果;而且有效的保证设备安全。


1、高电压试验现场监测的要求

  在高电压试验现场,常出现冲击试验的闪络、工频耐压放电、局放、电晕和其他异常情况。监测上述现象,不仅关系判定试验结果;还影响人生和设奋安全。在实验室有高电压大电流的发生装置。人只能在控制室,覌测试品试验,不可能进入试验现场。智能监测机器人可用于高电压试验现场,监测冲击试验的闪络、工频耐压放电、局放、电晕和其他异常情况,准确判定试验结果;而且有效的保证设备安全。

高电压试验现场监测的技术参数

(1)紫外技术参数

响应波长:            240~280nm

紫外光滤光技术:         全日盲100%滤掉太阳光

紫外光像增强技术:     电晕光斑真实、无阴影

最小紫外光灵敏度:       3×10-18W/cm2

电晕探测灵敏度:         2PC

紫外光增益:         增益可手动、自动调节

紫外光聚焦方式:         自动

紫外光聚焦距离:         0.5m~无穷远

(2)红外技术参数

分辨率:                  384×288

输出制式:                 NTSC

工作波段:                 8μm~14μm

测温范围:                 -20℃~300℃(可扩展至2000℃)

测温精度:                 ±2%

温度分辨率:              ≤0.06℃(在30℃)

空间分辨率:              1.3mrad

焦距范围:                 0.5m~∞

场频:                     50Hz/60Hz

光圈,焦距:              电动

数字输出:                 14位

(3)可见光技术参数

可见光灵敏度:            ≤0.1 Lux

可见光视频制式:         PAL

可见光聚焦方式:         自动

可见光聚焦距离:         0. 5m~无穷远

可见光曝光控制:         自动 

可见光增益控制:         自动 

2、智能监测机器人的应用案例总体结构

  智能监测机器人的应用案例总体结构如图1所示。

   

    图1  智能监测机器人的应用案例总体结构

  由1可知:智能监测机器人应用案例的总体结构基本配置为高清相机、热像仪、智能终端和运动机器人;智能监测机器人的总体结构智能模块为采集控制、数据处理、智能管理和显示屏。

3、智能监测机器人的热成像工作原理

  智能监测机器人的热成像工作原理如图2



 

    智能监测机器人的热成像工作原理 

  热成像工作原理:通过以太网与机器人主控电脑连接,主控制器通过网络对红外热成像、高清相机和云台运动进行控制。热成像输出CVBS模拟视频和高清相机数字视频通过视频压缩板进行H264编码压缩,再传输到主控电脑。热成像测温数据通过以太网接穿透视频压缩板直达主控制器,向主控制器提供每秒多帧的全屏测温数据、最高最低温信息,同时也根据被测温设备特性从主控制获取辐射率、距离、区域信息等,结合机器人的精确预置位能力,可以有效保证测温的准确性和多次测温数据的数据可对比性。

  热成像数据与其他传感器采集而来的数据互相整合兼容尤为关键;“FLIR的数据可以与机器人系统软件实现有效兼容,这是成功的关键因素。”FLIR红外热像仪被安装于机器人上、轨道上、固定支架上,与高清可见相机、高灵敏音频采集设备、WiFi等设备完美协同动作,以±22%读数的精确测温结果保障每处电力设备现象+进行移动检测和缺陷诊断分析,及时发现设备潜在缺陷并发出预警的安全运作。

     图3 热成像输出CVBS模拟视频图

除此以外,在智能监测机器人上安装FLIR热像仪,还可以提高系统的安全可靠性。FLIR热像仪将日常巡视、夜间红外巡视、重点设备巡视和特殊巡视相结合,利用多传感信息融合定位技术,结合电子地图与路径规划完成整个机器人运动导航,准确获取设备状态和表计信息,提高视频分析的精度和可靠性。

4、智能监测机器人应用案例的电磁兼容

4.1) 高电压试验的干扰源

  弱电仪器邻近的条件下工作,存在着严重的 “电磁兼容(EMC”问题。电磁兼容是指电子没备在它所处电磁环境中能令人满意地工作。作为干扰源只具有可允许的干扰发射能力;作为感受器時,对于干扰具有可允许的敏感度。在高电测量条件下,在現场有高电压大电流的各种电气设备和导线;在实验室有高电压大电流的发生装置。弱电仪器在上述条件下工作,最严重的状况是弱电仪器由于地电位升高而引起“反击”或由于强电磁干扰造成个别关键元件损坏,以致弱电仪器无法正常工作;较为严重的状况是弱电仪器由于地电位升高而引起“反击”或由于强电磁干扰影晌,以致弱电仪器记录信号严重失真。

电磁干扰源:

1.由于测量用的射频同轴电缆外皮中通过瞬态电流引起的干扰;

2.间隙放电時产生的空间电磁辐射;

3. 弱电仪器电源线引入的干扰。

为弱电仪,建一个小屏蔽室或屏蔽盒。它们用金属板焊成,或网双层屏蔽网构成。

4.2)智能监测机器人要抗干扰

高电压试验抗干扰综合措施原理图如图2。

      图4 高电压试验抗干扰综合措施原理图

4.3 )智能监测机器人的工艺结构和抗干扰综合措施如图3

5 智能监测机器人的工艺结构和抗干扰综合措施

5、智能监测机器人应用案例的工作过程

智能监测机器人应用案例的工作过程如图6

    图智能监测机器人应用案例的工作过程

高电压试验大厅试验信息,传送到控制室智能终端,再到传送检测中心智能终端,最后将其结果显示在子屏上。

用于高电压试验大厅监测的机器人如图7

            图7 智能监测机器人

传送到高电压试验大厅控制室智能终端的CVBS模拟视频图如图8

 

          图8 控制室智能终端的CVBS模拟视频图

传送到检测中心智能终端的CVBS模拟视频图如图9

       图检测中心智能终端的CVBS模拟视频图

最后,将监测的结果,CVBS模拟视频图显示在子屏上如图10

        图10 电子屏上显示CVBS模拟视频图

 

 

作者简介

  王彦金GONGKONG智能制造工作室  武汉  430074),高级工程师,长期从事电力设备质检工作和试验仪的研制,现任gongkong认证家,从事《智能制造论坛》服务平台工作。

 

 

 

 

 


审核编辑(王静)
更多内容请访问 中国工控网(http://www.gongkong.com)

手机扫描二维码分享本页

工控网APP下载安装

工控速派APP下载安装

 

我来评价

评价:
一般