一、概述
WY-RT 绝缘涂覆机器人能实现自主上线、智能控制和带电作业,通过对架空裸导线进行绝缘材料涂覆,常温固化后形成绝缘层,从而实现裸导线后绝缘化处理,大幅减低触电与放电事故, 本产品对电网的安全运行有积极作用。
WY-RT 绝缘涂覆机器人产品特点为:
可实现自主上线,不依赖绝缘斗臂车,适应范围广,能够达到绝缘斗臂车达到不了的场地进行施工。
通过无人机或绝缘杆抛投绝缘牵引绳和设备的全程等电位连接实现电网不停电作业
使用多频段通信方式,实现人机稳定通讯。
通过传感器、动力系统、控制系统的交互配合,机器人能实现高度自动化,作业过程更简便;
通过机身就地控制、遥控器操作和平板的参数设置实现便捷化操作和简易化故障诊断。
三、工作条件
1.晴朗无风天气最佳,雷雨天气禁止在室外使用,风力小于 4 级;
2.适用温度:-10℃~40℃;
适用湿度:相对湿度不高于 80 ;
周围无强磁场和无线电干扰;
周围无腐蚀性介质的环境。
四、结构简介
WY-RT 绝缘涂覆机器人由自上线涂装机器人设备和地面遥控系统组成。机器人机械结构主要包括提升机构、摆臂机构、行走机构、推胶机构、涂覆机构、气动系统等机构组件,电气控制系统主要包括提升平衡控制系统、自适应压力控制系统、无线通信系统、无线遥控系统及主控制器和电源等组成。地面遥控系统便于户外使用及携行,
PC 人机界面用于显示设定工作线径、涂覆厚度、行走速度、压紧力、机体姿态、涂覆长度、剩余胶量、电量、等状态数据,通过触控面板、输入参数进行数据交互。
组件及名称 | 用途 |
① | 前超声波传感器 | 探测机器人前方绝缘子,精度 1 米,用于涂覆终点自动停止。 |
② | 机器人状态指示灯 | 机器人开机自检,指示灯通过不同颜色标示当前状态。 |
③ | 机器人电池仓 | 按压外壳,里面为机器人电池位,便于更换电池。 |
④ | 机器人把手位 | 按压外壳,里面为机器人把手,便于人工搬运。 |
⑤ | 机器人涂覆组件 | 机器人涂覆核心组件,可更换涂覆头实现不同厚度涂覆要求。 |
⑥ | 机器人转臂 | 机器人行走核心组件,共 2 个,后转臂上接有机器人涂覆组件。 |
⑦ | 机器人限位组件 | 机器人自上线核心组件,保证机器人提升到合适位置进行转臂挂 线动作。(图示为旧版,实物为新版本) |
⑧ | 机器人提升卷盘 | 机器人自上线核心组件,共 4 个,提供自上线动力。 |
⑨ | 开机按钮 | 机器人自身电源总开关,开启状态有灯光显示。 |
⑩ | 卷盘收、放卷按钮 | 控制机器人提升卷盘的转向,实现收、放卷动作切换。共 4 个, 各单独控制一个提升卷盘。 |
⑪ | 机器人料仓组件 | 机器人带载(绝缘胶)核心组件,高带载量,便捷更换。 |
机器人结构组件:
五、操作界面说明
1. PC 端操作界面介绍
主监控页面[1]
首页:单击首页按钮,进入公司简介页面
数据监控:单击数据监控按钮,进入主监控页
手动调试:单击手动调试按钮,进入手动调试页面
参数设置:单击参数设置按钮。进入参数设置页面
IO 监控:单击 IO 监控按钮,进入 IO 数据监控页面
报警记录:单击报警记录按钮,进入历史报警页面
手动上升:单击手动上升,机器人只进行上升功能,点停止或暂停按钮,停止上升
手动下降:单击手动下降,机器人只进行下降功能,点停止或暂停按钮,停止下降
挂线:自动模式下,设备进行自动上线,具体动作有上升-摆臂-挂线
下线:自动模式下,将设备从高压线下线,具体动作:开模头-提升-摆臂- 下线-到位停止
轴 1/2/3/4 速度:实时显示当前四个提升卷盘的下降与上升速度,单位RPM/MIN
俯仰角:机体前后俯仰的平衡情况
横滚角:机体左右倾斜平衡情况
胶量进度条:推胶活塞在料筒内的当前位置,速度为当前推胶速度
行走速度:行走速度码盘实时显示当前行走轮速度
暂停:具备停止任何动作的功能
手动调试[1]
灰色按钮:根据其文字,在手动模式下,对卷盘的收与卷
轴 1/2/3/4 速度:对应其不同卷盘的手动收与卷的速度 rpm/min
俯仰角:观测其机身平衡状态
红色停止按钮:与其文字相关卷盘进行停止收放
手动调试[2]
摆臂机构:根据其文字,长按对应的文字按钮,分别在手动模式下对摆臂进行张开与合拢控制并显示其角度
行走机构:根据其文字,单击其对应的文字按钮,进行行走与后退
推料机构:根据其文字,单击归位按钮,退料活塞持续后退。长按推胶按钮, 持续推胶,松开停止,并显示其当前活塞位置与速度和剩余推料空间
参数设置[1]
基准速度:机身在平衡±1°以内,采用以恒定的基准转速进行提升或下降
补偿比例:当机身倾斜超过±1°后,提升或下降将按照其不同角度下进行速度补偿的平衡调节,补偿范围为基准速度*补偿比例
手动速度:在手动模式下,提升或下降的基准转速推胶度:手动或模式下推料电机前进与后退的基准速度
参数设置[2]
涂覆速度:机器自动涂覆速度
返航胶量:当活塞达到返航胶量位置,机器人报警或请求下线
返航电量:当机器人电量下降到返航电量,禁止上线或提示报警请求下线
涂覆厚度:应涂覆的绝缘材料厚度
涂覆线径:有 28 种不同规格的线径,选择不同的线径,机器人自动算出需求胶量并算出其匹配的推胶速度
2.遥控器界面介绍
开:短按,遥控器打开(不是机器打开)。
关:短按,遥控器关闭(不是机器关闭)。
自上线:防意外触碰设计需长按 1s,机器人包含以下动作串:设备自升-减速-摆臂-落位-卷盘放线-摆臂回正等一系列组合动作,强行中断,否则很可能出现严重后果!
1) 自下线:防意外触碰设计需长按 1s,机器人自动打开涂覆模头,进行下线,强行中断,否则很可能出现严重后果!落地后停止。
2) 前进:短按,控制机器人向机头方向行走。
3) 后退:短按,控制机器人向机尾方向行走。
4) 开/合模头:短按,涂覆模头组件将实现摆动、
限位轮组开合和涂覆模头开合动作,建议平常减少
频繁启动,降低给气系统频繁工作!
暂停:短按,停止人动作,不用于涂胶终止,否则
可能使带压胶液涌出!
手动推胶:长按不放松开即止,推胶系统开始工作,可排空胶桶内空隙或将胶管内充满胶液进行自动涂覆前准备。
5) 推胶归位:短按,控制推胶回退到起始位置或少量退回为胶液降压。
6) 自动涂覆:防意外触碰设计需长按 1s,机器人开始行走并涂胶。
7) 停止涂覆:短按,自动涂覆停止,推胶丝杆回退,设备行走 10cm 以避免胶液带压涌出。
3.包装与配件
1)外包装箱为全铝合金外壳机箱,内衬为加厚 EVA 高密度海绵。
2) 包装箱内置配件箱托盘,清单如下:
编号 | 配件及名称 | 数量 |
1 | 锂电池充电器 | 1 |
2 | 平板控制器充电器 | 1 |
3 | 胶管连接弯头 | 6 |
4 | 六角扳手及备用绳带 | 1 |
5 | 平板控制器 | 1 |
6 | 胶管连接直头 | 6 |
7 | 锂电池 | 1 |
8 | 牵引线组 | 1 |
9 | 120 线径涂覆模头 | 1 |
10 | 涂覆头组件 | 1 |
11 | 手持式遥控器 | 1 |
12 | 150 线径涂覆模头 | 1 |
13 | 185 线径涂覆模头 | 1 |
14 | 240 线径涂覆模头 | 1 |
15 | 跨线马鞍 | 1 |
16 | 牵引杆 | 2 |
17 | 胶管 | 4 |
六、现场作业流程
1.作业准备:
确定工程量、施工线路高度、确认提升绳带长度、施工线路线径、涂覆厚度、计算所需绝缘胶量。
2.为电池充电,并准备现场施工需要的个人绝缘防护装备、绝缘垫、护栏、绝缘材料等。
3.从包装箱中取出设备和备品备件,并准备两袋合适规格的绝缘胶。
4.将牵引杆两侧分别夹住牵引绳带(此时需注意跨线马鞍底面向设备)。
5.根据需要用绝缘杆或无人机抛投牵引线模组,并将跨线马鞍安放在线上,此时需在一头带紧绳带方能调整另一侧绳带,避免跨线马鞍的翻转。
6.通过机身按钮,逐个对卷盘进行收线,最后均调整为紧绷状态(不紧绷可能造成机身倾角过大或跨线马鞍翻转的严重事故!!!)。
7.按压推料丝杆归位按钮,将推料丝杆归位,逆时针旋料筒舱盖,将料筒拿出, 打开料筒盖,装料,确认已将推料活塞装在料筒底部后,盖上料桶盖并旋转至锁死状态后将料筒放入并顺时针旋转至料筒锁死状态。
合上料筒盖,将料筒归位,右旋锁紧料筒舱,分别装上 2 根胶管(胶管承压, 所以安装务必锁紧)
8.按下启动电源按钮,电源指示灯亮,机身黄色灯带亮,设备开始进入自检状态;充气泵开始工作并在气压达到预设值时自动停止,悬臂模头初始化并自动检测等。
9.当机身灯带变为绿色, 通过平板控制器确定设备电量、气压、涂覆厚度等无误后,按一下遥控器打开按钮,此后将在不调整参数的情况下,使用此遥控器对设备进行控制。
10.准备工作完成后,确认牵引绳带已卷入卷盘并处于绷紧状态后,长按“自动上线”按钮 1s 钟后松开,机器人开始自动完成“上线-摆臂-挂线-挂线完成” 等一系列动作。
11.单击“后退”按钮,将机器移动至涂覆起点位置。
12.单击“开/合模头”,摸头向线路摆动,2s 后,导向轮合拢,模头合拢
完成合模后,长按“手动出胶”,并观察出胶情况,当涂覆模头出现胶液流出时,松开“手动出胶”,长按“自动涂覆”按钮 1s 钟后松开,机器人开始行走,推胶自动启动,10s 内达到最快速度,推胶速度也随之与其匹配, 当涂覆快要结束时,单击“停止涂覆”,机器人完成泄压-空走 10cm 后停止涂覆(由于设备外型原因,前进时需注意机头与绝缘子的相对位置避免出现相撞)停止涂覆后,地面人员通过设备底部激光定位灯的指示将绝缘垫提前铺展,长按“自动下线”1s 钟后松开,机器人开始自动下线。开模-摆臂- 提升到位-下线,并将下降到红色激光灯指示的落点,并自动停止。
13.此时分别打开机身放线按钮,将提升卷盘上牵引绳释放完毕,并将线路同侧绳带用牵引杆夹住,一侧开始将绳带卷在牵引杆上,另一侧挂上牵引线轮缓慢放线,直至提升绳带全部下线,将设备至下一个工作点,并将刚才的两个牵引杆+跨线马鞍+提升绳带重新挂起。
14.调整两侧绳带-卷入卷盘-带紧绳带的正常流程重复。
15.如结束作业,取出涂料后,擦洗料筒、活塞、模头等。
七、应急预案及防治措施
当作业现场发生安全事故或自然灾害时,应立即启动应急预案。
工作负责人:为预案第一执行人,应立即停止工作,迅速指导现场人员撤离至安全地带,并积极开展救护工作,合理分工,冷静处理,及时上报。
等负责拨打紧急救助电话:火警-119、救护-120、救援-110。
负责配合救护工作,救护工作的重点是处理伤员,进行心肺复苏抢救,在外援没有到来之前不得停止救护。
紧急应急措施人员:
八、安全措施
根据工作任务提前做好现场勘察工作,并办理好相应的工作票,履行工作许可手续。
开工前,召开班前会,工作负责人向工作成员交待工作任务、技术要求、安全措施、注意事项。
全体工作成员着装应规范,服从工作负责人指挥。
作业前检查通信设备及交通工具、确保通信及交通运输畅通。
作业人员必须是熟练工人,且持证上岗,严格执行“三交”、
“三查”制度。
施工间断期,现场工具、材料设专人负责看管。
执行施工现场“四不准”:
不准未采取安全防护措施人员进入施工现场。
不准无工作票进行带电工作。
不准使用未经检测或已过有效期的安全工器具。
不准在带电设备周围使用皮卷尺、钢卷尺和线尺(夹有金属丝者)进行测量。
九、安全措施
为了解决配电架空线路线下安全隐患,并提升配电网运行可靠性,在湖北公司及孝感公司的支持下,从 2019 年10月开始,“不停电作业绝缘涂覆机器人方案”在湖北省、广东省电网进行多次现场试验和试点运行,取得了丰富和宝贵的运行经
验。项目在国网试点项目的主要应用特点和使用情况如下。
应用场景一 跨公路、沟渠,易造成车辆超高、渠边垂钓触电伤亡事故