基于GPS的电力设备X射线检测平台控制系统及其控制方法

摘要

本发明公开的基于GPS的电力设备X射线检测平台控制系统,用于电力设备X射线检测平台的控制,电力设备X射线检测平台包括电力设备X射线检测智能车和机械手臂,机械手臂设置在电力设备X射线检测智能车上,位于电力设备X射线检测平台上的无线传输单元、平台系统控制单元和数据处理单元;平台系统控制单元分别通信连接无线传输单元和数据处理单元;电力设备X射线检测智能车内包括智能车控制单元,智能车控制单元控制电力设备X射线检测智能车和机械手臂;机械手臂的末端固定连接所述智能车,电力设备X射线检测智能车的前端和机械手臂的顶端分别设置GPS定位装置,GPS定位装置通信连接数据处理单元;智能车控制单元通信连接平台系统控制单元。

权利要求

1.一种基于GPS的电力设备X射线检测平台控制系统，用于电力设备X射线检测平台的控制，其特征在于，所述电力设备X射线检测平台包括电力设备X射线检测智能车和机械手臂，所述机械手臂设置在所述电力设备X射线检测智能车上，包括：位于所述电力设备X射线检测平台上的无线传输单元、平台系统控制单元和数据处理单元；

其中，所述平台系统控制单元分别通信连接所述无线传输单元和数据处理单元；所述电力设备X射线检测智能车内包括智能车控制单元，所述智能车控制单元控制所述电力设备X射线检测智能车和机械手臂；

所述机械手臂的末端固定连接所述电力设备X射线检测智能车，在所述电力设备X射线检测智能车的前端和机械手臂的顶端分别设置GPS定位装置，所述GPS定位装置通信连接所述数据处理单元；智能车控制单元通信连接所述平台系统控制单元。

2.根据权利要求1所述的基于GPS的电力设备X射线检测平台控制系统，其特征在于，所述电力设备X射线检测智能车的前端和机械手臂的顶端分别设置超声波测距仪，所述超声波测距仪分别通信连接所述智能车控制单元。

3.根据权利要求2所述的基于GPS的电力设备X射线检测平台控制系统，其特征在于，所述智能车控制单元包括距离判断模块，所述判断模块用于判断所述电力设备X射线检测智能车或机械手臂与障碍物之间的距离是否在安全距离内，所述障碍物包括待检测设备和其他带电设备。

4.根据权利要求1所述的基于GPS的电力设备X射线检测平台控制系统，其特征在于，所述平台系统控制单元包括时间统计模块，所述时间统计模块通信连接所述无线传输单元。

5.一种基于GPS的电力设备X射线检测平台控制方法，其特征在于，其方法主要包括：电力设备X射线检测平台的无线传输单元接收对目标设备进行检测的命令，所述命令包括目标设备的位置信息和目标设备的具体信息，所述无线传输单元将接收到的所述命令发送至平台系统控制单元，所述平台系统控制单元将所述命令发送至数据处理单元；

所述平台系统控制单元将所述命令发送至智能车控制单元，所述智能车控制单元根据所述命令控制所述电力设备X射线检测智能车运行；

所述电力设备X射线检测智能车的GPS定位装置获取智能车位置信息，将所述智能车位置信息发送至所述数据处理单元；

所述数据处理单元判断所述目标设备的位置信息与所述智能车位置信息是否一致，若否，则所述数据处理单元将所述智能车位置信息发送至所述平台系统控制单元，所述平台系统控制单元将继续运行的命令发送至所述智能车控制单元，所述智能车控制单元控制所述智能车继续运行；

若是，则所述智能车停止移动，所述智能车控制单元控制机械手臂开始运行；

所述机械手臂上的GPS定位装置获取机械手臂位置信息，将所述机械手臂位置信息发送至所述数据处理单元；

所述数据处理单元判断所述机械手臂位置信息与所述目标设备的具体信息是否一致，若否，则所述数据处理单元将所述机械手臂位置信息发送至所述平台系统控制单元，所述平台系统控制单元将继续运行的命令发送至所述智能车控制单元，所述智能车控制单元控制所述机械手臂继续运行；

若是，则所述机械手臂位置信息完成定位，停止移动，电力设备X射线检测平台开始设备检测。

6.根据权利要求5所述的基于GPS的电力设备X射线检测平台控制方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所述电力设备X射线检测智能车与障碍物的距离；

判断所述距离是否在安全距离内；

如果是，则继续前行；

否则，所述电力设备X射线检测智能车进行避障操作。

7.根据权利要求5所述的基于GPS的电力设备X射线检测平台控制方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所述机械手臂与所述目标设备的距离；

判断所述距离是否在安全距离内；

如果是，则继续执行动作；

否则，所述机械手臂向远离所述目标设备的方向移动。

8.根据权利要求5-7任意一项所述的基于GPS的电力设备X射线检测平台控制方法，其特征在于，所述方法还包括：设定执行所述命令所用时间T；

获取执行所述命令实际已用的时间t；

当t＞T时，基于GPS的电力设备X射线检测平台控制系统停止运行。

说明书

基于GPS的电力设备X射线检测平台控制系统及其控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电力设备检测技术领域，更为具体地说，涉及基于GPS的电力设备X射线检测平台控制系统及其控制方法。

背景技术

[0002] 目前在全国范围内的变电站设备检测方法中，多采用电力设备无损检测，主要包括射线检测、红外紫外检测、超声检测、振动声学检测等。其中X射线检测在电力设备检测中应用较为广泛，将X射线成像技术应用到变电站设备的检测中，提高了检测的准确性。

[0003] 随着X射线检测在电力设备检测中的广泛应用，人们对它的使用要求越来越高，但是其主要还是依靠人力来进行，在利用X射线成像技术检测设备的过程中还是需要大量的人力进行设备的搬运和线路的设置。人力的搬运以及线路的设置，耗费大量的人力以及严重影响电力设备检测的效率。

[0004] 可见，如何提高X射线检测在电力设备检测中的效率，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种基于GPS的电力设备X射线检测平台控制系统及其控制方法，提高X射线检测在电力设备检测中的效率。

[0006] 为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

[0007] 本发明提供的一种基于GPS的电力设备X射线检测平台控制系统，用于电力设备X射线检测平台的控制，包括：位于所述电力设备X射线检测平台上的无线传输单元、平台系统控制单元和数据处理单元；

[0008] 其中，所述平台系统控制单元分别通信连接所述无线传输单元和数据处理单元；所述电力设备X射线检测智能车内包括智能车控制单元，所述智能车控制单元控制所述电力设备X射线检测智能车和机械手臂；

[0009] 所述电力设备X射线检测智能车上设置机械手臂，所述机械手臂的末端固定连接所述电力设备X射线检测智能车，在所述电力设备X射线检测智能车的前端和机械手臂的顶端分别设置GPS定位装置，所述GPS定位装置通信连接所述数据处理单元；智能车控制单元通信连接所述平台系统控制单元。

[0010] 优选的，上述基于GPS的电力设备X射线检测平台控制系统中，所述电力设备X射线检测智能车的前端和机械手臂的顶端分别设置超声波测距仪，所述超声波测距仪分别通信连接所述智能车控制单元。

[0011] 优选的，上述基于GPS的电力设备X射线检测平台控制系统中，所述智能车控制单元包括距离判断模块，所述判断模块用于判断所述电力设备X射线检测智能车或机械手臂与障碍物之间的距离是否在安全距离内，所述障碍物包括待检测设备和其他带电设备。

[0012] 优选的，上述基于GPS的电力设备X射线检测平台控制系统中，所述平台系统控制单元包括时间统计模块，所述时间统计模块通信连接所述无线传输单元。

[0013] 本发明提供的基于GPS的电力设备X射线检测平台控制系统，利用GPS定位技术，针对在变电站设备检测过程中电力设备X射线检测平台的导航控制。在路径导航的过程中，通过GPS定位装置确定电力设备X射线检测智能车的位置，并将位置信息传输给数据处理单元，经过数据处理单元处理后传输给平台系统控制单元，平台系统控制单元根据目标设备的位置信息和智能车位置信息做出路径航线规划，平台系统控制单元将规划发送至智能车控制单元，智能车控制单元控制电力设备X射线检测智能车和机械手臂直到到达目标设备位置；在机械手臂工作过程中位于机械手臂上的GPS定位装置将数据传输给数据处理单元进行处理后，传送给平台系统控制单元，智能车控制单元根据平台系统控制单元控制发送的目标设备的信息和机械手臂的位置控制机械手臂动作。实现电力设备X射线检测的自动寻找目标设备，实现X射线检测设备的自由移动，节省人力，提高X射线检测在电力设备检测中的效率。

[0014] 基于本发明提供的基于GPS的电力设备X射线检测平台控制系统，本发明还提供了基于GPS的电力设备X射线检测平台控制方法，其方法主要包括：

[0015] 电力设备X射线检测平台的无线传输单元接收对目标设备进行检测的命令，所述命令包括目标设备的位置信息和目标设备的具体信息，所述无线传输单元将接收到的所述命令发送至平台系统控制单元，所述平台系统控制单元将所述命令发送至数据处理单元；

[0016] 所述平台系统控制单元将所述命令发送至智能车控制单元，所述智能车控制单元根据所述命令控制所述电力设备X射线检测智能车运行；

[0017] 所述电力设备X射线检测智能车的GPS定位装置获取智能车位置信息，将所述智能车位置信息发送至所述数据处理单元；

[0018] 所述数据处理单元判断所述目标设备的位置信息与所述智能车位置信息是否一致，若否，则所述数据处理单元将所述智能车位置信息发送至所述平台系统控制单元，所述平台系统控制单元将继续运行的命令发送至所述智能车控制单元，所述智能车控制单元控制所述智能车继续运行；

[0019] 若是，则所述智能车停止移动，所述智能车控制单元控制机械手臂开始运行；

[0020] 所述机械手臂上的GPS定位装置获取机械手臂位置信息，将所述机械手臂位置信息发送至所述数据处理单元；

[0021] 所述数据处理单元判断所述机械手臂位置信息与所述目标设备的具体信息是否一致，若否，则所述数据处理单元将所述机械手臂位置信息发送至所述平台系统控制单元，所述平台系统控制单元将继续运行的命令发送至所述智能车控制单元，所述智能车控制单元控制所述机械手臂继续运行；

[0022] 若是，则所述机械手臂位置信息完成定位，停止移动，所述检测系统开始设备检测。

[0023] 优选的，上述基于GPS的电力设备X射线检测平台控制方法中，所述方法还包括：

[0024] 获取所述电力设备X射线检测智能车与障碍物的距离；

[0025] 判断所述距离是否在安全距离内；

[0026] 如果是，则继续前行；

[0027] 否则，所述电力设备X射线检测智能车进行避障操作。

[0028] 优选的，上述基于GPS的电力设备X射线检测平台控制方法中，所述方法还包括：

[0029] 获取所述机械手臂与所述目标设备的距离；

[0030] 判断所述距离是否在安全距离内；

[0031] 如果是，则继续执行动作；

[0032] 否则，所述机械手臂向远离所述目标设备的方向移动。

[0033] 优选的，上述基于GPS的电力设备X射线检测平台控制方法中，所述方法还包括：

[0034] 设定执行所述命令所用时间T；

[0035] 获取执行所述命令实际已用的时间t；

[0036] 当t＞T时，所述基于GPS的电力设备X射线检测平台控制系统停止运行。

[0037] 本发明提供的基于GPS的电力设备X射线检测平台控制方法，有利于所述基于GPS的电力设备X射线检测平台控制系统的执行，提高X射线检测在电力设备检测中的效率。

附图说明

[0038] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

[0039] 图1是本发明实施例提供的基于GPS的电力设备X射线检测平台的结构示意图；

[0040] 图2是本发明实施例提供的基于GPS的电力设备X射线检测平台控制系统的结构图；

[0041] 图3是本发明实施例提供的基于GPS的电力设备X射线检测平台控制方法的结构流程图。

[0042] 其中：

[0043] 1-电力设备X射线检测智能车，2-GPS定位装置，3-X射线检测设备，4-超声波测距仪，5-机械手臂，6-GPS定位装置，7-超声波测距仪。

具体实施方式

[0044] 本发明实施例提供的基于GPS的电力设备X射线检测平台控制系统以及控制方法，提高了X射线检测在电力设备检测中的效率。

[0045] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中的技术方案作进一步详细的说明。

[0046] 本发明实施例提供的基于GPS的电力设备X射线检测平台控制系统用于控制电力设备X射线检测平台的使用，所述电力设备X射线检测平台包括电力设备X射线检测智能车1和机械手臂5。

[0047] 参见附图1，该图示出了本发明实施例提供的电力设备X射线检测平台的基本机构。本发明实施例中提供的机械手臂5为可折叠、伸长的支撑结构，机械手臂5的顶端设置GPS定位装置2，同时机械手臂5上设置X射线检测设备3上设置，优选的设置在机械手臂5的顶端。本发明实施例提供的电力设备X射线检测智能车1用于运载和支撑机械手臂5，将机械手臂5运载至目标位置。在电力设备X射线检测智能车1的前端设置GPS定位装置6。

[0048] 为实现电力设备X射线检测平台的自动化，在所述电力设备X射线检测平台设置无线传输单元、平台系统控制单元和数据处理单元，无线传输单元用于接收和发送平台系统控制单元等命令或数据，电力设备X射线检测智能车1包括智能车控制单元，智能车控制单元控制电力设备X射线检测智能车1和机械手臂5的工作与停止。其中，平台系统控制单元分别通信连接无线传输单元和数据处理单元，GPS定位装置通信连接数据处理单元，智能车控制单元通信连接平台系统控制单元。参考附图2，该图示出了本发明提供的基于GPS的电力设备X射线检测平台控制系统的基本结构。

[0049] 本发明提供的基于GPS的电力设备X射线检测平台控制系统，利用GPS定位技术，针对在变电站设备检测过程中电力设备X射线检测平台的导航控制。在路径导航的过程中，通过GPS定位装置确定电力设备X射线检测智能车1的位置，并将位置信息传输给数据处理单元，经过数据处理单元处理后传输给平台系统控制单元，平台系统控制单元根据目标设备的位置信息和电力设备X射线检测智能车1位置信息做出路径航线规划，平台系统控制单元将规划发送至智能车控制单元，智能车控制单元控制电力设备X射线检测智能车1和机械手臂5直到到达目标设备位置；在机械手臂5工作过程中位于机械手臂5上的GPS定位装置将数据传输给数据处理单元进行处理后，传送给平台系统控制单元，智能车控制单元根据平台系统控制单元控制发送的目标设备的信息和机械手臂5的位置控制机械手臂动作。实现电力设备X射线检测的自动寻找目标设备，实现X射线检测设备的自由移动，节省人力，提高X射线检测在电力设备检测中的效率。

[0050] 为进一步优化技术方案，在电力设备X射线检测智能车1的前端设置超声波测距仪7，在机械手臂5的顶端超声波测距仪4，超声波测距仪7和超声波测距仪4在工作时候可以实时反映电力设备X射线检测智能车1和机械手臂5与周围其他物体的距离，如与带电设备、障碍物、目标设备的距离，以防电力设备X射线检测智能车1和机械手臂5与其碰撞或距离过近影响X射线检测设备3的使用。超声波测距仪7和超声波测距仪4分别通信连接智能车控制单元

[0051] 在智能车控制单元设置距离判断模块，判断模块接收判断电力设备X射线检测智能车1和机械手臂5与周围其他物体的距离。当其距离小于安全距离时，将命令传输至智能车控制单元，智能车控制单元控制电力设备X射线检测智能车1或机械手臂5进行避障动作。

[0052] 本发明提供的基于GPS的电力设备X射线检测平台控制系统是为了更加快捷方便让X射线监测设备3自动选择检测目标设备，时间统计模块通信连接无线传输单元，如此在平台系统控制单元设置时间统计模块，统计电力设备X射线检测平台在接收到命令开始执行命令后所延续的时间，当时间超过一定的范围时候，将停止电力设备X射线检测平台的自动控制，将由工作人员进行手动控制来执行命令。

[0053] 基于本发明提供的基于GPS的电力设备X射线检测平台控制系统，本发明还提供了一种基于GPS的电力设备X射线检测平台控制方法。参见附图3，该图示出了本发明提供的基于GPS的电力设备X射线检测平台控制方法基本流程图，本发明实施例提供的基于GPS的电力设备X射线检测平台控制方法，其主要包括：

[0054] S101：电力设备X射线检测平台的无线传输单元接收对目标设备进行检测的命令，所述命令包括目标设备的位置信息和目标设备的具体信息，所述无线传输单元将接收到的所述命令发送至平台系统控制单元，所述平台系统控制单元将所述命令发送至数据处理单元。

[0055] 检测平台与工作站建立通信连接，工作站向检测平台下达开始寻找目标设备并对目标设备进行检测的命令。无线传输单元接收命令，并将命令传输至平台系统控制单元，平台系统控制单元将命令发送至数据处理单元，用于后续操作的比较以及处理。其中，命令是指对某目标设备进行检测，包括目标设备的位置信息和目标设备的具体信息。

[0056] S102：所述平台系统控制单元将所述命令发送至智能车控制单元，所述智能车控制单元根据所述命令控制所述电力设备X射线检测智能车运行。

[0057] 平台系统控制单元在将命令传输至智能车控制单元，智能车根据命令的内容操纵电力设备X射线检测智能车运行，指导智能车到达目标设备的位置。

[0058] S103：所述电力设备X射线检测智能车的GPS定位装置获取智能车位置信息，将所述智能车位置信息发送至所述数据处理单元。

[0059] 电力设备X射线检测智能车的GPS定位装置实时获取智能车位置信息，并将所述智能车位置信息发送至数据处理单元，数据处理单元进行一定的处理，见S104。

[0060] S104：所述数据处理单元判断所述目标设备的位置信息与所述智能车位置信息是否一致。

[0061] 数据处理单元判断智能车位置信息与预先储存的目标设备的位置信息是否一致，如果不一致，则执行S105,；如果一致，则执行S106。

[0062] S105：若否，则所述数据处理单元将所述智能车位置信息发送至所述平台系统控制单元，所述平台系统控制单元将继续运行的命令发送至所述智能车控制单元，所述智能车控制单元控制所述电力设备X射线检测智能车继续运行。

[0063] 智能车位置信息与预先储存的目标设备的位置信息不一致，数据处理单元将接收到的智能车位置信息发送至平台系统控制单元，平台系统控制单元根据智能车位置信息选择合适的路线，并发送继续运行的命令于智能车控制单元，智能车控制单元控制电力设备X射线检测智能车继续运行，再重新执行S103。

[0064] S106：若是，则所述电力设备X射线检测智能车停止移动，所述智能车控制单元控制机械手臂开始运行。

[0065] 智能车位置信息与预先储存的目标设备的位置信息一致，数据处理单元将接收到的智能车位置信息发送至平台系统控制单元，平台系统控制单元将电力设备X射线检测智能车停止运行的命令发送至智能车控制单元，智能车控制单元控制电力设备X射线检测智能车停止，且智能车控制单元控制机械手臂开始运行，执行后续步骤。

[0066] S107：所述机械手臂上的GPS定位装置获取机械手臂位置信息，将所述机械手臂位置信息发送至所述数据处理单元。

[0067] 机械手臂上的GPS定位装置获取机械手臂位置信息，并将机械手臂位置信息发送至数据处理单元，数据处理单元进行一定的处理，见S108。

[0068] S108：所述数据处理单元判断所述机械手臂位置信息与所述目标设备的具体信息是否一致。

[0069] 数据处理单元判断机械手臂位置信息与目标设备的具体信息是否一致，若不一致，则执行S109；若一致，则执行S110。

[0070] S109：若否，则所述数据处理单元将所述机械手臂位置信息发送至所述平台系统控制单元，所述平台系统控制单元将继续运行的命令发送至所述智能车控制单元，所述智能车控制单元控制所述机械手臂继续运行。

[0071] 机械手臂位置信息与预先储存的目标设备的具体信息不一致，数据处理单元将接收到的机械手臂位置信息发送至平台系统控制单元，平台系统控制单元根据智能车位置信息选择合适的路线，并发送继续运行的命令于智能车控制单元，智能车控制单元控制机械手臂继续运行，再重新执行S107。

[0072] S110：若是，则所述机械手臂位置信息完成定位，停止移动，所述检测平台开始设备检测。

[0073] 机械手臂位置信息与预先储存的目标设备的具体信息不一致，数据处理单元将接收到的机械手臂位置信息发送至平台系统控制单元，平台系统控制单元将机械手臂车停止运行的命令发送至智能车控制单元，智能车控制单元控制机械手臂停止，检测平台开始设备检测。

[0074] 本发明提供的基于GPS的电力设备X射线检测平台控制方法，有利于所述基于GPS的电力设备X射线检测平台控制系统的执行，提高X射线检测在电力设备检测中的效率。

[0075] 为进一步优化技术方案，本发明实施例提供的基于GPS的电力设备X射线检测平台控制方法，还包括：获取所述电力设备X射线检测智能车与障碍物的距离；判断所述距离是否在安全距离内；如果是，则继续前行；否则，所述电力设备X射线检测智能车进行避障操作。

[0076] 通过电力设备X射线检测智能车上的超声波测距仪测量的电力设备X射线检测智能车与外界其他物体的距离，将测量的距离发送至距离判断模块，距离判断模块根据设置的距离阈值，判断电力设备X射线检测智能车与外界其他物体的距离是否在安全距离内，如果是，则智能车控制单元控制电力设备X射线检测智能车继续运行，如果否，智能车控制单元控制电力设备X射线检测智能车进行避障动作。

[0077] 为进一步优化技术方案，本发明实施例提供的基于GPS的电力设备X射线检测平台控制方法，还包括：获取所述机械手臂与所述目标设备的距离；判断所述距离是否在安全距离内；如果是，则继续执行动作；否则，所述机械手臂向远离所述目标设备的方向移动。

[0078] 通过机械手臂上的超声波测距仪测量的机械手臂与外界其他物体的距离，将测量的距离发送至距离判断模块，距离判断模块根据设置的距离阈值，判断机械手臂与外界其他物体的距离是否在安全距离内，如果是，则智能车控制单元控制机械手臂继续运行，如果否，智能车控制单元控制机械手臂进行避障动作。

[0079] 为进一步优化技术方案，本发明实施例提供的基于GPS的电力设备X射线检测平台控制方法，还包括：设定执行所述命令所用时间T；获取执行所述命令实际已用的时间t；当t＞T时，所述基于GPS的电力设备X射线检测平台控制系统停止运行。

[0080] 在执行某一项检测的时候，进行检测用时的预估，设定执行命令所用时间为T，时间统计模块统计执行命令实际已用的时间，当t＞T时，平台控制单元控制基于GPS的电力设备X射线检测平台控制系统停止运行改进行手动检测的操作。

[0081] 在执行手动操作的时候，平台系统控制单元将信息通过无线传输单元传送给操作中心，供操作人员参考，为后续的工作提供支持。

[0082] 以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

[0083] 本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。

[0084] 以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。