一种变压器内检机器人插入式通讯定位装置的制作方法

1.本公开属于变压器技术领域，具体涉及一种变压器内检机器人插入式通讯定位装置。

背景技术：

2.大型油浸式电力变压器是电网的核心装备，容量大，价值高，结构复杂，是变电运行中关注的重点。当油浸式变压器运行出现故障时，由于其自身的特点，对其故障类型的确认以及维修方案的确定都较为困难。但随着人工智能技术的发展，利用机器人对油浸式变压器进行内检的技术越发可靠，较人工变压器内检在安全性、环境实用性等多方面有着明显优势。但变压器自身金属对油中通讯信号的阻隔影响不能忽视，由于该影响，电磁波在变压器中的传播会大大衰减，这就会导致潜油式机器人在变压器内部巡检的实时通讯存在以下问题：1)远离灌口处的电磁波衰减仍然强烈，通讯信号忽强忽弱；2)面对内部环境较为复杂的变压器巡检工作，通讯中断风险较大，机器人返航困难，易对变压器造成二次伤害。

技术实现要素：

3.针对现有技术中的不足，本公开的目的在于提供一种变压器内检机器人插入式通讯定位装置，该装置通过在变压器的液油阀以及内检机器人上设置中继器以建立中继网，从而能够保证内检机器人在变压器内部的每一处都能进行实时通讯。
4.为实现上述目的，本公开提供以下技术方案：
5.一种变压器内检机器人插入式通讯定位装置，包括：
6.至少一个定位服务器、至少2n个中继器和内检机器人，其中，
7.所述定位服务器设置于变压器外，用于发送定位信号对内检机器人进行定位；
8.至少n个中继器设置于变压器液油阀内，用于对所述定位信号进行转接；
9.至少n个中继器设置于内检机器人上，用于将内检机器人发送的位置信号转接至设置于变压器液油阀内的中继器上。
10.优选的，n为1。
11.优选的，所述定位服务器包括信息主站和无线网关。
12.优选的，所述中继器包括无线传输模块。
13.优选的，所述内检机器人包括机器人本体，机器人本体内设置有信号接收器、存储器、处理器和信号发射器，机器人本体外连接有机械臂。
14.本公开还提供一种变压器内检机器人插入式通讯定位方法，包括如下步骤：
15.s100：在变压器外设置至少一个定位服务器；
16.s200：在变压器液油阀内设置至少n个中继器，在内检机器人上设置至少n个中继器；
17.s300：定位服务器与设置于变压器液油阀内的以及设置于内检机器人上的中继器之间构建无线中继网；
18.s400：定位服务器向变压器内发送定位信号，定位信号经无线中继网转接至内检机器人并对内检机器人的当前位置进行问询；
19.s500：内检机器人对定位信号进行应答，并将其当前位置经无线中继网反馈至定位服务器。
20.与现有技术相比，本公开带来的有益效果为：通过在变压器液油阀和内检机器人上设置中继器建立中继网，以保证内检机器人在各处都能获取到通讯信号，能够及时有效地定位机器人位置，实现机器人在变压器内部的快速连续通讯。
附图说明
21.图1是在变压器液油阀设置中继器的示意图；
22.图2是中继器与内检机器人通信联系的结构示意图。
具体实施方式
23.下面将参照附图1至图2详细地描述本公开的具体实施例。虽然附图中显示了本公开的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
24.需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本公开的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本公开的范围。本公开的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
25.为便于对本公开实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本公开实施例的限定。
26.一个实施例中，本公开提供一种变压器内检机器人插入式通讯定位装置，包括：
27.至少一个定位服务器、至少2n个中继器和内检机器人，其中，
28.所述定位服务器设置于变压器外，用于发送定位信号对内检机器人进行定位，
29.至少n个中继器设置于变压器液油阀内，用于对所述定位信号进行转接，
30.至少n个中继器设置于内检机器人上，用于将内检机器人发送的位置信号转接至设置于变压器液油阀内的中继器上。
31.本实施例中，如图1所示，液油阀通常位于变压器底部，此处变压器油的流动性大，实时监测的准确度较高，在液油阀处以及内检机器人上设置中继器能够保证通讯信息的交互。其次，中继器可以实现外部信号与内部信号的及时交互，且中继器之间也能进行信息交流，因此可在变压器内部建立组成无线中继网，以加强油中通信信号。在建立起无线中继网后，设置于变压器外的定位服务器向变压器内发送的定位信号即可在无线中继网的作用下得到放大和增强，从而可以发送到变压器中无信号或信号薄弱区域，实现信号全覆盖。
32.示例性的，如图2所示，在变压器外设置一个定位服务器，在液油阀上设置有中继
器1，在内检机器人上设置有中继器2，若内检机器人距离定位服务器较远，则由定位服务器发送的定位信号先到达中继器1被放大增强，由于定位服务器和中继器1及中继器2之间建立组成了无线中继网，中继器1及中继器2可以进行信息交互，被中继器1放大增强后的定位信号被继续发送到中继器2再次进行放大增强，然后被内检机器人接收，从而使得原本因受金属材料和变压器油的限制而导致信号接收能力较弱的内检机器人能够接收到质量较高的定位信号。若内检机器人距离定位服务器距离较近，则由定位服务器发送的定位信号也可由中继器2放大增强后直接发送至内检机器人。当接收到定位信号后，内检机器人根据与定位服务器之间的距离选择将自身的位置信息经中继器2或先经中继器2再经中继器1反馈至定位服务器，至此就实现了内检机器人与外部定位服务器的快速通讯。
33.由以上实施例不难看出，通过设置中继器，使得中继器与定位服务器之间建立无线中继网，能够保证机器人在变压器内部的每一处都能进行实时通讯，大大提升了机器人在变压器内部的通讯能力，有助于机器人的返航回收工作以及提升机器人的巡检能力。
34.另一个实施例中，n为1。
35.另一个实施例中，所述定位服务器包括信息主站和无线网关。
36.本实施例中，定位服务器包括信息主站和无线网关，信息主站设置有无限公网通信模块1，无线网关中设置有无线公网通信模块2和无线传输模块1，其中，信息主站和无线网关通过无线传输模块1进行通信联接。
37.需要说明的是，无限公网通信模块1和2均采用5g外置型无线通信模块td210，可快速接入5g网，实现安全迅速的数据传输。无线传输模块1采用rs485无线通信模块，适用于微功率中继器与其他服务器的通信。
38.另一个实施例中，所述中继器包括无线传输模块。
39.本实施例中，设置于变压器液油阀内的中机器和设置于内检机器人上的中继器均包含无线传输模块2，中继器与无线网关通过无线传输模块1进行通信联接，中继器之间通过无线传输模块2进行通信联接。
40.需要说明的是，由于变压器油中通讯能力主要受金属外壳的影响，因此优选具有微功率传输模块的中继器，微功率无线技术具有穿透能力强、稳定性优良等特点，符合设计要求。另外，无线传输模块2采用微功率无线通信模块，适用于各微功率中继器之间相互中继和数据转发。
41.另一个实施例中，所述内检机器人包括机器人本体，机器人本体内设置有信号接收器、存储器、处理器和信号发射器，机器人本体外连接有机械臂。
42.本实施例中，中继器设置于机械臂上，通过操作该机械臂，可控制中继器的发射方向及高度，使得其与液油阀出的中继器之间更容易进行信息交互。
43.另一个实施例中，本公开还提供一种变压器内检机器人插入式通讯定位方法，包括如下步骤：
44.s100：在变压器外设置至少一个定位服务器；
45.s200：在变压器液油阀内设置至少n个中继器，在内检机器人上设置至少n个中继器；
46.s300：定位服务器与设置于变压器液油阀内的以及设置于内检机器人上的中继器之间构建无线中继网；
47.s400：定位服务器向变压器内发送定位信号，定位信号经无线中继网转接至内检机器人并对内检机器人的当前位置进行问询；
48.s500：内检机器人对定位信号进行应答，并将其当前位置经无线中继网反馈至定位服务器。
49.本实施例中，以图2为例对以上方法进行进一步说明。首先，定位服务器中的信息主站通过td210无线通信模块向无线网关发出定位信号，无线网关通过同样的通信模块接收到该信号后，利用rs485无线通信模块将该信号转发给中继器1和中继器2，两个中继器接收到定位信号后，利用微功率无线通信模块进行相互中继、信息改善，并传达给巡检机器人，机器人根据指令信息作出相应调整。此外，内检机器人位置信息的反馈与定位信号的传播路径相同，方向相反，不再赘述。
50.上述对本技术中涉及的发明的一般性描述和对其具体实施方式的描述不应理解为是对该发明技术方案构成的限制。本领域所属技术人员根据本技术的公开，可以在不违背所涉及的发明构成要素的前提下，对上述一般性描述或/和具体实施方式(包括实施例)中的公开技术特征进行增加、减少或组合，形成属于本技术保护范围之内的其它的技术方案。

技术特征：

1.一种变压器内检机器人插入式通讯定位装置，包括：至少一个定位服务器、至少2n个中继器和内检机器人，其中，所述定位服务器设置于变压器外，用于发送定位信号对内检机器人进行定位；至少n个中继器设置于变压器液油阀内，用于对所述定位信号进行转接；至少n个中继器设置于内检机器人上，用于将内检机器人发送的位置信号转接至设置于变压器液油阀内的中继器上。2.根据权利要求1所述的装置，其中，优选的，n为1。3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述定位服务器包括信息主站和无线网关。4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述中继器包括无线传输模块。5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述内检机器人包括机器人本体，机器人本体内设置有信号接收器、存储器、处理器和信号发射器，机器人本体外连接有机械臂。6.一种变压器内检机器人插入式通讯定位方法，包括如下步骤：s100：在变压器外设置至少一个定位服务器；s200：在变压器液油阀内设置至少n个中继器，在内检机器人上设置至少n个中继器；s300：定位服务器与设置于变压器液油阀内的以及设置于内检机器人上的中继器之间构建无线中继网；s400：定位服务器向变压器内发送定位信号，定位信号经无线中继网转接至内检机器人并对内检机器人的当前位置进行问询；s500：内检机器人对定位信号进行应答，并将其当前位置经无线中继网反馈至定位服务器。

技术总结

本公开揭示了一种变压器内检机器人插入式通讯定位装置，包括：至少一个定位服务器、至少2n个中继器和内检机器人，其中，所述定位服务器设置于变压器外，用于发送定位信号对内检机器人进行定位，至少n个中继器设置于变压器液油阀内，用于对所述定位信号进行转接，至少n个中继器设置于内检机器人上，用于将内检机器人发送的位置信号转接至设置于变压器液油阀内的中继器上。内的中继器上。内的中继器上。