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申请/专利权人：国网山东省电力公司枣庄供电公司;国家电网有限公司

摘要：本发明公开了10kV中置柜局放测试工作执行夹持器、系统及方法，10kV中置柜局放测试工作执行夹持器，包括底盘，所述底盘的中部设有可转动的底座，所述底座上设有伸缩臂，所述伸缩臂的末端设有夹持端；底盘的前端设有立柱，所述立柱的顶部设有摄像头；所述底盘上还设有电池组和控制系统，所述控制系统连接摄像头并控制底座、伸缩臂及夹持端的运动。可以使局放测试速度均匀可调，利于发现设备隐藏的缺陷，夯实了电网安全稳定运行的基础，打造人身安全最后一道防线。

主权项：1.10kV中置柜局放测试工作执行夹持器，其特征是，包括底盘，所述底盘的中部设有可转动的底座，所述底座上设有伸缩臂，所述伸缩臂的末端设有夹持端；所述伸缩臂采用六轴机械臂，转向关节采用杯式轴承；所述伸缩臂采用单路顺序控制，在伸缩臂每一个细分动作以及大动作中加入了合适时间的延时函数；所述夹持端为电动式夹头，夹持端始终保持与中置柜5cm±1cm距离稳定移动；底盘的前端设有立柱，所述立柱的顶部设有摄像头；所述摄像头采集轨迹路线的宽度，宽度作为判断信号，控制系统不断判断图像信号，当检测到停车作业的工作点信号后，底座停止，伸缩臂开始对向中置柜作业，结束后，继续寻找下一工作点信号或停止点信号；所述轨迹路线上设有工作点和停止点，所述轨迹路线的主干宽度相同，工作点和停止点的宽度不同且都宽于主干的宽度；所述底盘上还设有电池组和控制系统，所述控制系统连接摄像头并控制底座、伸缩臂及夹持端的运动。

全文数据：10kV中置柜局放测试工作执行夹持器、系统及方法技术领域本发明涉及中置柜局放测试技术领域，尤其涉及10kV中置柜局放测试工作执行夹持器、系统及方法。背景技术目前，一般每个运维班组均配备局部放电测试仪，在实践工作中，经过多个月的检测经常会无一次发现局部放电案例，但是通过设备红外测温发现个别中置柜有发热现象，再次进行空气超声波局部放电复测时准确找出了放电设备及放电位置。将复测图谱和之前班组测试图谱对比，发现放电测试数值相差很大，经过仔细分析，发现一是因为检测探头自身带有磁吸力，常容易在探测时吸附10kV中置柜门，造成检测数据错误；二是因为检测探头距离中置柜较远，造成探头采集放电波形信号弱，导致检测数据错误。因此，需要一种可以使检测探头保持与柜体稳定距离，同时不贴附的方案，才能降低因碰触外物产生的数据干扰，提升柜内设备局部放电发现率，从而提高巡视质量，保证变电站设备健康安全运行。发明内容本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种10kV中置柜局放测试工作执行夹持器、系统及方法，可以使局放测试速度均匀可调，利于发现设备隐藏的缺陷，夯实了电网安全稳定运行的基础，打造人身安全最后一道防线。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：10kV中置柜局放测试工作执行夹持器，其特征是，包括底盘，所述底盘的中部设有可转动的底座，所述底座上设有伸缩臂，所述伸缩臂的末端设有夹持端；底盘的前端设有立柱，所述立柱的顶部设有摄像头；所述底盘上还设有电池组和控制系统，所述控制系统连接摄像头并控制底座、伸缩臂及夹持端的运动。所述伸缩臂采用六轴机械臂，转向关节采用杯式轴承。所述夹持端为电动式夹头，且夹头上加装硅胶防滑垫。所述控制系统还与电脑连接。通过电脑图形化编程可以快速调试机械臂的动作，并可对机器各模块的运转情况进行远程监控。所述底盘的前后设有四个轮子。车轮式移动底盘在重量、移动噪声、成本方面都有明显的优势。采用所述10kV中置柜局放测试工作执行夹持器的局放测试工作执行系统，还包括轨迹路线，轨迹路线上设有工作点和停止点，所述轨迹路线的主干宽度相同，工作点和停止点的宽度不同且都宽于主干的宽度。所述局放测试工作执行系统的执行方法，包括：步骤一，控制系统接到工作信号后，在轨迹路线发车，搜寻到工作点后，停车开始检测工作；步骤二，伸缩臂伸出，夹持端也伸出对准待测中置柜，夹持端始终保持与中置柜5㎝±1㎝距离稳定移动；步骤三，按照设定动作检测完毕后结束后，再次发车寻找下一工作点；搜寻到工作点后重复所述步骤二的动作，搜寻到停止点后停止。搜寻到停止点后伸缩臂自动回到待机状态。所述步骤二中夹持端的运动轨迹为顺时针延长方形走一圈，再顺时针延另一长方形走一圈。底盘制动方式采用直流回馈制动，摄像头采集轨迹路线的宽度，宽度作为判断信号，控制系统不断判断图像信号，当检测到停车作业的工作点信号后，底座停止，伸缩臂开始对向中置柜作业，结束后，继续寻找下一工作点信号或停止点信号。本发明的有益效果：1、转向关节采用杯式轴承，不仅可以灵活，还可以使转向在同一圆心内。伸缩臂输出动能稳定，在工作时可实现近似于匀速运动，操作的精度高。2、夹持端采用电动式夹头，夹头的闭合由程序控制电动机来实现。此结构方案在节能方面具有优异表现，结构小巧灵活故障率低，机械运行精度高，维护和运行费用低。由于夹头为金属材料，加装硅胶防滑垫可起到有效的防滑效果。附图说明图1为本发明的整体结构图；图2为本发明的轨迹路线图；图3为夹持端的运动路径图。其中，1.夹持端，2.伸缩臂，3.摄像头，4.底座，5.轮子，6.底盘，7.轨迹路线，8.停止点，9.工作点，10中置柜。具体实施方式下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。如图1所示，10kV中置柜局放测试工作执行夹持器，其特征是，包括底盘6，所述底盘6的中部设有可转动的底座4，所述底座4上设有伸缩臂2，所述伸缩,2的末端设有夹持端1；底盘6的前端设有立柱，所述立柱的顶部设有摄像头3；所述底盘6上还设有电池组和控制系统，所述控制系统连接摄像头3并控制底座、伸缩臂及夹持端的运动。各部件驱动功率总大小为120W，驱动电压为24V，稳定电流则应为5A，每座变电站工作时间约为2.4小时。根据以上要求考虑不确定因数影响，电池组选用锂电池24V50AH的，设置无线充电器，在工作完成后，自动回到待机位置开始为电池充电，即可实现了全站10kV中置柜局放检测自动化工作。所述伸缩臂2采用六轴机械臂，转向关节采用杯式轴承。所述夹持端1为电动式夹头，且夹头上加装硅胶防滑垫。电动式夹头用于夹持探头完成工作。采用AS-6DOF铝合金机械手夹持器，全铝合金夹持器重量约68g不含电机张角上限170mm、夹持器整体长度89mm夹持器闭合时的整体长度夹持器整体宽度60mm夹持器张开时的整体宽度。所述控制系统还与电脑连接。通过电脑图形化编程可以快速调试机械臂的动作，并可对机器各模块的运转情况进行远程监控。所述底盘的前后设有四个轮子5。车轮式移动底盘在重量、移动噪声、成本方面都有明显的优势。采用所述10kV中置柜局放测试工作执行夹持器的局放测试工作执行系统，还包括轨迹路线7，如图2所示，轨迹路线沿着中置柜10一圈设置，轨迹路线7上设有工作点9和停止点8，所述轨迹路线的主干宽度相同，工作点和停止点的宽度不同且都宽于主干的宽度。为了可以采集最明显的一行可视像素，且处理简单采用TSL1401线性CCD传感器包含128个线性排列的光电二极管，除此之外还有一个开关逻辑控制和移位寄存器电路。SI通过该电路，控制每一个像素的积分和复位操作；CLK通过该电路控制每一个像素电压的依次输出。所述局放测试工作执行系统的执行方法，包括：步骤一，控制系统接到工作信号后，在轨迹路线发车，搜寻到工作点后，停车开始检测工作；步骤二，伸缩臂伸出，夹持端也伸出对准待测中置柜，夹持端始终保持与中置柜5㎝±1㎝距离稳定移动；伸缩臂采用单路顺序控制；电压差的正负输出到电机驱动芯片决定电机的正反转。当电机转速一定时，通过级联减速齿轮带动电位器旋转，使得电压差为0，电机停止转动。通过试验得出舵机的控制一般需要一个20ms左右的时基脉冲，该脉冲的高电平部分一般为0.5ms-2.5ms范围内的角度控制脉冲部分，总间隔为2ms；如表一所示。表一间隔与角度的关系0.5ms0度1.0ms45度1.5ms90度2.0ms135度2.5ms180度在每一个细分动作以及大动作中加入了合适时间的延时函数，通过延时函数减少机械臂在进行动作变换时的动作幅度，提高整体的稳定性。利用延时函数给动作的细分过程运动时间，使机械臂的细微运动的精确度提高，同时减少机械臂在伸直画线时的抖动，提高画线精度。步骤三，按照设定动作检测完毕后结束后，再次发车寻找下一工作点；搜寻到工作点后重复所述步骤二的动作，搜寻到停止点后停止。搜寻到停止点后伸缩臂自动回到待机状态。所述步骤二中夹持端的运动轨迹为顺时针延长方形走一圈，再顺时针延另一长方形走一圈，如图3所示，车轮在轨迹上行驶转弯偏移小于1㎝，车体匀速行驶速度10㎝s停车距离均小于2cm。底盘制动方式采用直流回馈制动，在车辆的后方安装有双电机，通过双电机驱动底座移动。双电机驱动相较于单电机驱动，可以提高输出效率。遇到程序反馈的停止信号时，电机拖动大惯量负载，并要求急剧减速或停车。当图像检测黑色像素带变宽时，程序会有反馈判断不同的工作状态，此时设计的电路驱动电压降低，不足以使车体继续行进，车轮也就平稳的停止行进了。摄像头采集轨迹路线的宽度，宽度作为判断信号，控制系统不断判断图像信号，当检测到停车作业的工作点信号后，底座停止，伸缩臂开始对向中置柜作业，结束后，继续寻找下一工作点信号或停止点信号。轨迹路线黑线的宽度可以作为作为一些判断信号，本设计寻迹黑线较窄，停车作业黑线较宽，停车线信号更宽，根据他们图像黑色块宽度信息，判断不同的工作状态。机械臂的电机采用舵机，机械臂工作可达6自由度，运动精度高，适合复杂工况下运行。整套装置通过锂电电池模块供电，在装置存放点设置无线充电装置。在装置移动及工作过程中无法得到电能补充。采用MG996金属舵机作为动力源，使输出更稳定，转向的关节采用进口杯式轴承，不仅灵活还可以使转向在同一圆心内。机械臂绕轴运动时做圆周运动，由于设计要求实现路径要求为直线，因此在实际运动中通过至少机械臂四个轴联合运动，实现对机械臂运动时不同距离下的修正从而使机械臂运动的路径近似直线。控制伸缩臂的旋转动作角度为180°。上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

权利要求：1.10kV中置柜局放测试工作执行夹持器，其特征是，包括底盘，所述底盘的中部设有可转动的底座，所述底座上设有伸缩臂，所述伸缩臂的末端设有夹持端；底盘的前端设有立柱，所述立柱的顶部设有摄像头；所述底盘上还设有电池组和控制系统，所述控制系统连接摄像头并控制底座、伸缩臂及夹持端的运动。2.如权利要求1所述10kV中置柜局放测试工作执行夹持器，其特征是，所述伸缩臂采用六轴机械臂，转向关节采用杯式轴承。3.如权利要求1所述10kV中置柜局放测试工作执行夹持器，其特征是，所述夹持端为电动式夹头，且夹头上加装硅胶防滑垫。4.如权利要求1所述10kV中置柜局放测试工作执行夹持器，其特征是，所述控制系统还与电脑连接。5.如权利要求1所述10kV中置柜局放测试工作执行夹持器，其特征是，所述底盘的前后设有四个轮子。6.采用权利要求1-5任意一项所述10kV中置柜局放测试工作执行夹持器的局放测试工作执行系统，其特征是，还包括轨迹路线，轨迹路线上设有工作点和停止点，所述轨迹路线的主干宽度相同，工作点和停止点的宽度不同且都宽于主干的宽度。7.权利要求6所述局放测试工作执行系统的执行方法，其特征是，包括：步骤一，控制系统接到工作信号后，在轨迹路线发车，搜寻到工作点后，停车开始检测工作；步骤二，伸缩臂伸出，夹持端也伸出对准待测中置柜，夹持端始终保持与中置柜5㎝±1㎝距离稳定移动；步骤三，按照设定动作检测完毕后结束后，再次发车寻找下一工作点；搜寻到工作点后重复所述步骤二的动作，搜寻到停止点后停止。8.如权利要求7所述的执行方法，其特征是，搜寻到停止点后伸缩臂自动回到待机状态。9.如权利要求7所述的执行方法，其特征是，所述步骤二中夹持端的运动轨迹为顺时针延长方形走一圈，再顺时针延另一长方形走一圈。10.如权利要求7所述的执行方法，其特征是，底盘制动方式采用直流回馈制动，摄像头采集轨迹路线的宽度，宽度作为判断信号，控制系统不断判断图像信号，当检测到停车作业的工作点信号后，底座停止，伸缩臂开始对向中置柜作业，结束后，继续寻找下一工作点信号或停止点信号。

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