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：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：巡检机器人；自动充电；变电站

1、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

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

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。

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