阅读说明：本技术 一种机械爪遥控分合闸装置及方法 (Mechanical claw remote control opening and closing device and method ) 是由 王伟 路峰 刘大鹏 穆勇 张剑飞 宋则宇 马伟强 李柄君 吴星昭 于 2021-08-13 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种机械爪遥控分合闸装置及方法,属于变电检修技术领域。技术方案是：执行单元设置在动作装置(13)上,包含的核心处理器(4)、扭矩源(3)和机械爪(2)依次连接；遥控单元的无线通信发送端(7)和无线通信接收端(8)分别安装在遥控器(12)和动作装置(13)上；监控单元的显示屏(11)和无人机视频装置(10)分别安装在遥控器(12)和动作装置(13)上,二者匹配连接。本发明的有益效果是：通过搭建自动控制平台,将无线通讯技术与开关分合闸需求相匹配,实现远距离分合闸开关,通过增加人与开关设备操作距离保证工作人员的人身安全。(The invention relates to a mechanical claw remote control opening and closing device and a method, and belongs to the technical field of power transformation maintenance. The technical scheme is as follows: the execution unit is arranged on the action device (13), and a core processor (4), a torque source (3) and the mechanical claw (2) are sequentially connected; a wireless communication sending end (7) and a wireless communication receiving end (8) of the remote control unit are respectively arranged on a remote controller (12) and an action device (13); a display screen (11) of the monitoring unit and an unmanned aerial vehicle video device (10) are respectively installed on a remote controller (12) and an action device (13) and are connected in a matching mode. The invention has the beneficial effects that: through setting up automatic control platform, with wireless communication technique and switch divide-shut brake demand phase-match, realize remote divide-shut brake switch, guarantee staff's personal safety through increasing people and switchgear operating distance.)

一种机械爪遥控分合闸装置及方法

技术领域

本发明涉及一种机械爪遥控分合闸装置及方法，属于变电检修技术领域。

背景技术

目前，对于10kV及35kV开关分合闸工作，有两种方法可选择：“远方操作”、“就地操作”，通常首选“远方操作”实现，操作安全，但需要完善的自动化系统做支撑。开关柜远方操作系统虽具有一定的稳定性，但由于网络、程序、传输等因素，仍存在操作无法进行的情况。受限于现有工作人员技术手段，通常无法短时间内有效恢复通讯。在等待厂家技术援助的过程中浪费了大量的人力物力。据以往的运行经验，变电站发生过多起开关柜停送电断路器分合闸时产生高电压短路、放电现象，严重时会引起爆炸，将瞬时对电网工作人员的人身以及电网运行设备造成毁灭性伤害。公司严令禁止在35、10千伏开关柜上进行就地停送电的分合闸操作。因此，寻求一种在“通讯中断”时高效简便完成开关分合闸工作的方法势在必行。

发明内容

本发明目的是提供一种机械爪遥控分合闸装置及方法，通过搭建自动控制平台，将无线通讯技术与开关分合闸需求相匹配，实现远距离分合闸开关，通过增加人与开关设备操作距离保证工作人员的人身安全，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：一种机械爪遥控分合闸装置，包含遥控器、动作装置、执行单元、遥控单元和监控单元；执行单元设置在动作装置上，包含外壳和机械爪，外壳上设有扭矩源、核心处理器、供电电源一、固定机构和开关元件一，核心处理器、扭矩源和机械爪依次连接；遥控单元包含无线通信发送端、无线通信接收端、开关元件二、供电电源二和遥控杆，无线通信发送端和无线通信接收端分别安装在遥控器和动作装置上，二者匹配通信连接，无线通信发送端通过开关元件二与供电电源二相连，无线通信接收端通过开关元件一与供电电源一相连，开关元件二、供电电源二和遥控杆设置在遥控器上；监控单元包含无人机视频装置和显示屏，显示屏和无人机视频装置分别安装在遥控器和动作装置上，二者匹配连接，显示屏通过开关元件二与供电电源二相连，无人机视频装置通过开关元件一与供电电源一相连。

所述动作装置与开关柜上的分合闸把手相匹配。

所述固定机构由永磁磁钢组成。

一种机械爪遥控分合闸方法，包含以下步骤：

①将动作装置扣置开关柜柜面上，通过固定机构的永磁磁钢吸力固定在开关柜表面，拆下开关柜上的分合闸转换把手，露出开关柜上的分合闸转换轴，调整机械爪活动范围以便准确抓取分合闸转换轴；

②打开开关元件一和开关元件二；

③无人机视频装置开始拍摄，并将拍摄画面实时传送至遥控器上的显示屏上；

④工作人员步行至离所操作开关柜100米外；

⑤工作人员手握遥控器，通过遥控杆控制机械爪移动，合握分合闸转换轴，发出指令，无线通信接收端接收指令后，通过核心处理器控制扭矩源转动，扭矩源通过机械爪带动分合闸转换轴旋转，实现开关的分合操作。

本发明的有益效果是：通过搭建自动控制平台，将无线通讯技术与开关分合闸需求相匹配，实现远距离分合闸开关，通过增加人与开关设备操作距离保证工作人员的人身安全。

附图说明

图1为本发明动作装置的正面结构示意图；

图2为本发明动作装置的背面结构示意图；

图3为本发明遥控器的结构示意图；

图4为本发明遥控器和动作装置的连接框图；

图中：外壳1、机械爪2、扭矩源3、核心处理器4、供电电源一5、固定机构6、无线通信发送端7、无线通信接收端8、开关元件二9、无人机视频装置10、显示屏11、遥控器12、动作装置13、开关元件一14、供电电源二15、遥控杆16、预动作按钮17、分闸按钮18、合闸按钮19。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明技术方案作进一步详细的说明，这是本发明的较佳实施例。应当理解，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种机械爪遥控分合闸装置，包含遥控器12、动作装置13、执行单元、遥控单元和监控单元；执行单元设置在动作装置13上，包含外壳1和机械爪2，外壳1上设有扭矩源3、核心处理器4、供电电源一5、固定机构6和开关元件一14，核心处理器4、扭矩源3和机械爪2依次连接；遥控单元包含无线通信发送端7、无线通信接收端8、开关元件二9、供电电源二15和遥控杆16，无线通信发送端7和无线通信接收端8分别安装在遥控器12和动作装置13上，二者匹配通信连接，无线通信发送端7通过开关元件二9与供电电源二15相连，无线通信接收端8通过开关元件一14与供电电源一5相连，开关元件二9、供电电源二15和遥控杆16设置在遥控器12上；监控单元包含无人机视频装置10和显示屏11，显示屏11和无人机视频装置10分别安装在遥控器12和动作装置13上，二者匹配连接，显示屏11通过开关元件二9与供电电源二15相连，无人机视频装置10通过开关元件一14与供电电源一5相连。

所述动作装置13与开关柜上的分合闸把手相匹配。

所述固定机构6由永磁磁钢组成。

一种机械爪遥控分合闸方法，包含以下步骤：

①将动作装置扣置开关柜柜面上，通过固定机构的永磁磁钢吸力固定在开关柜表面，拆下开关柜上的分合闸转换把手，露出开关柜上的分合闸转换轴，调整机械爪活动范围以便准确抓取分合闸转换轴；

②打开开关元件一和开关元件二；；

③无人机视频装置开始拍摄，并将拍摄画面实时传送至遥控器上的显示屏上；

④工作人员步行至离所操作开关柜100米外；

⑤工作人员手握遥控器，通过遥控杆控制机械爪移动，合握分合闸转换轴，发出指令，无线通信接收端接收指令后，通过核心处理器控制扭矩源转动，扭矩源通过机械爪带动分合闸转换轴旋转，实现开关的分合操作。

本发明所涉及的扭矩源为公知的伺服舵机，根据开关分合闸动作需求控制伺服舵机旋转角度和返回角度；所涉及的无线通信模块为本领域公知的无线接收和发射技术。

伺服舵机在核心处理器的控制下，在规定的时间内返回，严格模拟手动操作分合闸把手的过程，操作完成后，操作人员确认设备无异常现象后，方可进入观察操作结果和设备状态。

本发明能够用以完成在“通讯中断”时的开关分合闸工作，本设计中的优点有：①本发明具有极高的安全性，能够规避一线检修工作人员在分合闸操作过程中所面临风险，在进行分合闸操作时，工作人员与开关柜设备至少相距100米以上，且可穿墙，实现了“通讯中断”时高效完成开关分合闸工作的要求；②本发明使用过程简单便捷，工作人员根据装置上的指示按动开关即可，使用过程无技术门槛；③本发明在使用全程不要求进行二次接线，其优点能够避免工作人员误接线；④本发明采用机械爪，具有极高的配适性，不受分合闸转换轴显示，应用范围广；⑤本发明实现的功能唯一且准确，扭矩源在旋转过程中所涉及到的旋转扭矩大小、旋转时长、旋转角度、返回时间及返回角度，在装置内部由核心处理器判断且准确输出，严格模拟手动分合闸过程，不会对电网既有设备造成任何的损坏或额外损耗。