THIẾT kế ROBOT tự HÀNH điều KHIỂN XA PHỤC vụ CÔNG tác GIÁM sát vận HÀNH TRẠM BIẾN áp 110KV KHÔNG NGƯỜI TRỰC, ỨNG DỤNG tại CÔNG TY điện lực THỪA THIÊN HUẾ

76 11 0
THIẾT kế ROBOT tự HÀNH điều KHIỂN XA PHỤC vụ CÔNG tác GIÁM sát vận HÀNH TRẠM BIẾN áp 110KV KHÔNG NGƯỜI TRỰC, ỨNG DỤNG tại CÔNG TY điện lực THỪA THIÊN HUẾ

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG TẠI CÔNG TY ĐIỆN LỰCTHỪA THIÊN HUẾ HUỲNH QUỐC HÙNG THIẾT KẾ ROBOT TỰ HÀNH ĐIỀU KHIỂN XA PHỤC VỤ CÔNG TÁC GIÁM SÁT VẬN HÀNH TRẠM BIẾN ÁP 110KV KNT, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CAPSTONE PROJECT CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ ROBOT TỰ HÀNH ĐIỀU KHIỂN XA PHỤC VỤ CÔNG TÁC GIÁM SÁT VẬN HÀNH TRẠM BIẾN ÁP 110KV KHÔNG NGƯỜI TRỰC, ỨNG DỤNG TẠI CÔNG TY ĐIỆN LỰC THỪA THIÊN HUẾ Người hướng dẫn Sinh viên thực Số thẻ sinh viên Lớp : PSG.TS LÊ TIẾN DŨNG KS CAO HUY ĐỖ : HUỲNH QUỐC HÙNG : 105170348 : 17TDH2 Đà Nẵng, 03/2022 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CAPSTONE PROJECT CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ ROBOT TỰ HÀNH ĐIỀU KHIỂN XA PHỤC VỤ CÔNG TÁC GIÁM SÁT VẬN HÀNH TRẠM BIẾN ÁP 110KV KHÔNG NGƯỜI TRỰC, ỨNG DỤNG TẠI CÔNG TY ĐIỆN LỰC THỪA THIÊN HUẾ Người hướng dẫn Nhóm sinh viên thực : PSG.TS LÊ TIẾN DŨNG KS CAO HUY ĐỖ : PHẠM VĂN PHÚ NGUYỄN THIỆN TÂN HUỲNH QUỐC HÙNG Đà Nẵng, 03/2022 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat TÓM TẮT Tên đề tài: “Thiết kế robot tự hành điều khiển xa phục vụ công tác giám sát vận hành trạm biến áp 110kV không người trực, ứng dụng Công ty Điện lực Thừa Thiên Huế” Sinh viên thực hiện: Huỳnh Quốc Hùng Số thẻ SV: 105170348 Lớp: 17TDH2 Hiện nhu cầu sử dụng điện để đáp ứng phát triển kinh tế phục vụ đời sống ngày tăng Để góp phần giảm thiểu thiệt hại lớn kinh tế điện, việc kiểm tra thường xuyên thiết bị đường dây trạm biến áp nhằm phát nguy sớm để lên kế hoạch bảo trì vơ quan trọng Đây u cầu thiết yếu hệ thống điện đại lưới điện thơng minh Sự an tồn hoạt động ổn định thiết bị trạm biến áp đóng vai trị quan trọng tồn hệ thống điện Các phương án giám sát phổ biến có vài nhược điểm sau: đòi hỏi nhiều nhân lực (các trạm bán tự động), chi phí lắp đặt cao tính linh hoạt thiết bị giám sát khơng cao (các trạm không người trực sử dụng camera giám sát cố định trượt ray) Như vậy, để khắc phục nhược điểm phân tích trên, nhóm sinh viên đề xuất phương án sử dụng Robot tự hành để giám sát, quan sát trạng thái thiết bị thu thập số liệu Robot có khả di chuyển tự linh hoạt từ mở rộng phạm vi giám sát Ngồi ra, Robot cần tích hợp thêm số chức phát âm bất thường từ thiết bị, cảnh báo nhiệt độ, độ ẩm, khả tương tác, điều khiển tay từ trung tâm điều khiển, … Trên cở sở đề xuất, sinh viên thực xây dựng mơ hình Mobile Robot mang camera giám sát thu thập liệu, đưa cảnh báo cho thiết bị trạm biến áp, lưu trữ truy xuất liệu giám sát robot Kiểm nghiệm khả hoạt động thực tế, đánh giá tính hiệu đề tài TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA ĐIỆN NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TT Họ tên sinh viên Số thẻ SV Lớp Phạm Văn Phú 105170416 17TDHCLC1 Nguyễn Thiện Tân 105170421 17TDHCLC1 Huỳnh Quốc Hùng 105170348 17TDH2 Ngành Kỹ thuật điều khiển Tự động hóa Kỹ thuật điều khiển Tự động hóa Kỹ thuật điều khiển Tự động hóa Tên đề tài đồ án: Thiết kế Robot tự hành điều khiển xa phục vụ công tác giám sát vận hành trạm biến áp 110kV không người trực, ứng dụng Công ty Điện lực Thừa Thiên Huế Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: - Thông số robot - Bản vẽ mặt TBA - Các thông số TBA Nội dung phần thuyết minh tính tốn: a Phần chung: TT Họ tên sinh viên Nội dung Phạm Văn Phú - Khảo sát, tìm hiểu trạm biến áp 110kV địa tỉnh Thừa Thiên Huế Nguyễn Thiện Tân - Thu thập nghiên cứu tài liệu, báo khoa Huỳnh Quốc Hùng học nước liên quan đến robot tự hành trạm Nguyễn Thiện Tân Huỳnh Quốc Hùng - Tính tốn lựa chọn linh kiện TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat b Phần riêng: TT Họ tên sinh viên Nội dung - Thiết kế mơ hình khí robot SolidWorks Phạm Văn Phú - Xây dựng mơ hình động học cho robot - Mô kiểm nghiệm động học Matlab Nguyễn Thiện Tân - Nghiên cứu thiết kế mạch điều khiển - Nghiên cứu giải pháp truyền thông, trao đổi liệu Huỳnh Quốc Hùng cho robot Các vẽ, đồ thị (ghi rõ loại kích thước vẽ): a Phần chung: TT Họ tên sinh viên Nội dung Nguyễn Thiên Tân - Sơ đồ điện (A3) Huỳnh Quốc Hùng b Phần riêng: TT Họ tên sinh viên Nội dung Phạm Văn Phú - Mơ hình khí robot (3D Solidworks) Nguyễn Thiện Tân Huỳnh Quốc Hùng Họ tên người hướng dẫn: Phần/ Nội dung: PGS.TS Lê Tiến Dũng KS Cao Huy Đỗ Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 20/09/2021 Ngày hoàn thành đồ án: 17/03/2022 Đà Nẵng, ngày Trưởng Bộ mơn Tự động hóa tháng năm 2022 Người hướng dẫn TS Giáp Quang Huy TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat LỜI NÓI ĐẦU Trong suốt trình học tập Trường Đại Học Bách Khoa - Đại học Đà Nẵng, chúng em thầy giáo tận tình truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý giá suốt trình học tập nghiên cứu trình thực đề tài Với lịng biết ơn sâu sắc, nhóm em xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô Khoa Điện, Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng Riêng với đồ án tốt nghiệp chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới thầy PGS.TS Lê Tiến Dũng, giảng viên hướng dẫn nhóm, tận tình bảo tạo điều kiện thuận lợi giúp chúng em suốt trình làm đồ án Nhóm xin gửi lời cảm ơn đến anh Cao Huy Đỗ Công ty Điện Lực Thừa Thiên Huế tạo điều kiện thuận lợi, hướng dẫn tận tình để nhóm tiếp cận thực tế làm việc cơng ty Trong q trình thực hiện, nghiên cứu đề tài nhóm tổng hợp viết thành báo trình bày 02 hội nghị: “Hội nghị sinh viên NCKH Student Forum 2021” “Hội nghị Sinh viên NCKH Khoa Điện năm học 2021-2022” Chúng em cố gắng để hoàn thiện đề tài cách tốt có thể, xong khơng thể tránh khỏi thiếu sót lượng kiến thức kinh nghiệm làm việc thực tế hạn chế Rất mong nhận bảo góp ý thầy cô anh kỹ sư cơng ty để hồn thiện đồ án cách tốt SINH VIÊN THỰC HIỆN HUỲNH QUỐC HÙNG i TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat CAM ĐOAN Nhóm xin cam đoan đề tài: “Thiết kế Robot tự hành điều khiển xa phục vụ công tác giám sát vận hành trạm biến áp 110kV không người trực, ứng dụng Công ty Điện lực Thừa Thiên Huế” kết trình nghiên cứu thực hướng dẫn Thầy PGS TS Lê Tiến Dũng anh Cao Huy Đỗ Nội dung lý thuyết có sử dụng số tài liệu tham khảo trích dẫn nguồn, thích rõ ràng trình bày phần tài liệu tham khảo Ngồi khơng có chép người khác Các số liệu, chương trình phần mềm mơ kết trình bày báo cáo hồn tồn trung thực Nhóm xin hồn tồn chịu trách nhiệm trước môn, khoa nhà trường cam đoan SINH VIÊN THỰC HIỆN HUỲNH QUỐC HÙNG ii TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat MỤC LỤC MỤC LỤC iii DANH SÁCH HÌNH ẢNH vi DANH SÁCH CÁC BẢNG viii DANH SÁCH KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT ix MỞ ĐẦU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI .3 1.1 GIỚI THIỆU .3 1.2 TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP TẠI PC THỪA THIÊN HUẾ 1.2.1 Tình hình tự động hóa trạm biến áp 1.2.2 Đánh giá hệ thống vận hành .4 1.3 TÌNH HÌNH ỨNG DỤNG ROBOT TRONG TRẠM TỰ ĐỘNG HĨA 1.3.1 Ngồi nước 1.3.2 Trong nước 1.3.3 Phân tích đánh giá giải pháp giám sát có 1.4 GIẢI PHÁP CỦA ĐỀ TÀI 1.4.1 Mục tiêu đề tài .8 1.4.2 Đóng góp dự kiến đạt .9 1.5 KẾT LUẬN QUY TRÌNH THAO TÁC, KIỂM TRA, GIÁM SÁT CÁC THIẾT BỊ TRONG TRẠM BIẾN ÁP 110KV 10 2.1 GIỚI THIỆU .10 2.2 TÌM HIỂU MƠ HÌNH TRẠM BIẾN ÁP 110KV PHÚ BÀI 10 2.2.1 Các kết cấu lắp đặt bố trí thiết bị trạm biến áp 110kV Phú Bài .11 2.2.2 Một số cố xảy trạm biến áp 110kV .14 2.2.3 Hệ thống Camera giám sát, cảnh báo xâm nhập, báo cháy hệ thống điều khiển bảo vệ trạm biến áp 110kV Phú Bài 15 iii TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Thiết kế robot tự hành phục vụ công tác giám sát trạm biến áp 110kV khơng người trực Hình 4.7 Mơ hình điều khiển thu thập liệu Robot Hoạt động việc truyền nhận liệu diễn sau: - Khi nhận thao tác di chuyển giao diện webserver hình máy tính tay cầm điều khiển trung tâm điều khiển, thơng qua kênh truyền camera có sẵn từ trung tâm điều khiển đến phòng điều khiển trạm Tại máy tính server đặt trạm nhận lệnh điều khiển, xử lý gửi đến Robot, nhận lệnh điều khiển nhận liệu từ ngoại vi bo mạch điều khiển STM32 xử lý thông qua thuật toán thiết lập trước để đưa lệnh điều khiển phát xung điều khiển động quay để Robot di chuyển theo hướng người điều khiển mong muốn - Dữ liệu hình ảnh thiết bị, thơng số từ cảm biến đo từ robot gửi đến máy tính Robot Control Server đặt trạm biến áp Dữ liệu xử lý lưu trữ máy tính Thực xây dựng 01 webserver máy tính để hiển thị liệu, tích hợp nút điều khiển webserver Tại Trung tâm điều khiển thông qua kênh truyền thiết lập sẵn, máy tính giám sát truy cập vào webserver máy tính Robot Control Server để giám sát liệu từ xa Sinh viên thực hiện: Huỳnh Quốc Hùng Hướng dẫn: PGS.TS Lê Tiến Dũng 46 KS Cao Huy Đỗ TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Thiết kế robot tự hành phục vụ công tác giám sát trạm biến áp 110kV không người trực 4.4.2 Xây dựng đường truyền liệu, tín hiệu điều khiển Từ mơ hình điều khiển thu thập liệu hình 4-8 ta tiến hành xây dựng chi tiết giao thức truyền thông Đối với việc truyền nhận liệu, mạch điều khiển thiết kế để kết nối tất thiết bị ngoại vi Robot, bao gồm phần điều khiển nguồn cấp cho Robot Việc truyền nhận liệu vi điều khiển STM32 với thiết bị ngoại vi có Robot thơng qua giao tiếp UART liệu đo từ cảm biến tiệm cận vị trí đo module GPS, liệu từ module cảm biến 10DOF (Gia tốc kế, Con quay hồi chuyển, La bàn điện tử, Áp suất) thông qua giao tiếp I2C liệu yêu cầu từ máy chủ server qua cổng Ethernet kết nối thơng qua giao thức TCP/IP để vi điều khiển tính tốn xử lý thơng qua thuật tốn lập trình để tính tốn phát xung PWM cho driver điều khiển động chạy đến vị trí mong muốn Hình 4.8 Giao tiếp vi điều khiển thiết bị ngoại vi Tín hiệu hình ảnh từ camera tín hiệu điều khiển đến board mạch điều khiển STM32 truyền thông không dây mạng Wireless LAN từ Router wifi đặt Robot với chế độ WISP (thiết lập mạng không dây bảo mật từ modem ISP) đến modem wifi cấu hình lớp mạng VLAN hệ thống Camera giám sát trạm Sinh viên thực hiện: Huỳnh Quốc Hùng Hướng dẫn: PGS.TS Lê Tiến Dũng 47 KS Cao Huy Đỗ TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Thiết kế robot tự hành phục vụ công tác giám sát trạm biến áp 110kV không người trực Robot kết nối với trung tâm điều khiển qua kênh truyền có sẵn sử dụng giao thức truyền thơng TCP/IP để điều khiển robot xem trực tiếp hình ảnh từ liệu Camera gửi thông qua giao diện webserver máy tính Robot Control Server đặt trạm biến áp 4.5 KẾT LUẬN Trên sở phân tích ưu nhược điểm giải pháp định vị dẫn đường có, nhóm đề xuất sử dụng hệ thống định vị tích hợp GPS/INS để định vị dẫn đường cho robot Đồng thời chương trình bày mơ hình điều khiển thu thập liệu, thiết kế giải pháp truyền thông robot Sinh viên thực hiện: Huỳnh Quốc Hùng Hướng dẫn: PGS.TS Lê Tiến Dũng 48 KS Cao Huy Đỗ TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Thiết kế robot tự hành phục vụ công tác giám sát trạm biến áp 110kV không người trực MÔ PHỎNG KIỂM NGHIỆM 5.1 KIỂM NGHIỆM ĐỘNG HỌC Để kiểm nghiệm lại phương trình động học robot xây dựng chương 2, chương xây dựng mơ hình mơ kiểm nghiệm động học cho robot sử dụng phần mềm SolidWorks kết hợp với Matlab Simulink Robot mô chuyển động theo nhiều quỹ đạo khác từ đưa nhận xét 5.1.1 Mơ hình mơ kiểm nghiệm Hình 5.1 Sơ đồ khối mơ hình kiểm nghiệm động học Sơ đồ bao gồm khối chức năng: o Khối quỹ đạo chuyển động (1): Thành lập quỹ đạo mong muốn hệ tọa độ Descartes o Khối mô hình động học (2): Từ quỹ đạo có, sử dụng phương trình động học xây dựng chương tính tốn giá trị đặt (bài tốn động học thuận) o Khối Robot Model (3): Mơ hình khí xây dựng dựa phần mềm SolidWorks sau kết hợp với cơng cụ SimMechanics phần mềm Matlab Thiết bị truyền động robot (động cơ) nhận tín hiệu tính tốn thực truyền động cho robot hoạt động theo quỹ đạo mong đợi o Mơ hình động học (6): Từ chuyển động thực tế thơng qua phương trình động học ngược xác định giá trị thực robot o Khối quỹ đạo thực (5): hiển thị đồ thị biểu diễn giá trị vị trí tính tốn từ khối mơ hình động học hệ tọa độ Descartes Sinh viên thực hiện: Huỳnh Quốc Hùng Hướng dẫn: PGS.TS Lê Tiến Dũng 49 KS Cao Huy Đỗ TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Thiết kế robot tự hành phục vụ công tác giám sát trạm biến áp 110kV không người trực So sánh hai quỹ đạo chuyển động thơng số để đánh giá kết tính tốn động học xây dựng Từ sơ đồ hình 5.1, tiến hành xây dựng mơ hình kiểm nghiệm động học robot phần mềm Matlab hình 5.2 để đánh giá trình hoạt động robot Chi tiết khối thể phần phụ lục Hình 5.2 Mơ hình mơ động học Simulink 5.1.2 Kết mơ Phương trình xác định tín hiệu đặt dựa theo phương trình 3.14: 𝑅= 𝒗𝑸 𝑣𝑟 + 𝑣𝑙 = 𝑎( ) 𝑣𝑟 − 𝑣𝑙 𝜙̇ (3.14) 𝑣𝑟 ≥ 𝑣𝑙 - Chuyển động thằng: o o o o Giá trị đặt vl = vr = m/s Vị trí ban đầu robot: (x0; y0) = (0;0) Hướng: θ = Thời gian mô t = 10s Sinh viên thực hiện: Huỳnh Quốc Hùng Hướng dẫn: PGS.TS Lê Tiến Dũng 50 KS Cao Huy Đỗ TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Thiết kế robot tự hành phục vụ công tác giám sát trạm biến áp 110kV khơng người trực Kết quỹ đạo chuyển động: Hình 5.3 Kết mô chuyển động thẳng Kết giá trị vị trí hướng: Hình 5.4 Kết mơ quỹ đạo thẳng vị trí hướng Sinh viên thực hiện: Huỳnh Quốc Hùng Hướng dẫn: PGS.TS Lê Tiến Dũng 51 KS Cao Huy Đỗ TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Thiết kế robot tự hành phục vụ công tác giám sát trạm biến áp 110kV không người trực Kết đáp ứng vận tốc robot: Hình 5.5 Kết đáp ứng vận tốc robot - Chuyển động quỹ đạo hình trịn: Trong mơ kiểm nghiệm này, robot thiết lập chuyển động theo quỹ đạo đường tròn hình 5.3: Hình 5.6 Quỹ đạo mong muốn o Bán kính đường trịn R = o Dựa vào phương trình 3.14 cho vl = m/s, ta tính vr = 517 483 m/s o Vị trí ban đầu robot: (x0; y0) = (0;0) o Hướng: θ = o Thời gian mô t = 30s Sinh viên thực hiện: Huỳnh Quốc Hùng Hướng dẫn: PGS.TS Lê Tiến Dũng 52 KS Cao Huy Đỗ TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Thiết kế robot tự hành phục vụ công tác giám sát trạm biến áp 110kV không người trực Kết mô quỹ đạo chuyển động thu được: Hình 5.7 Kết mơ quỹ đạo tròn - Kết giá trị hướng vị trí: Hình 5.8 Kết mơ giá trị vị trí hướng Sinh viên thực hiện: Huỳnh Quốc Hùng Hướng dẫn: PGS.TS Lê Tiến Dũng 53 KS Cao Huy Đỗ TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Thiết kế robot tự hành phục vụ công tác giám sát trạm biến áp 110kV không người trực Hình 5.9 Đáp ứng vận tốc hệ thống Nhận xét: - Trong hai trường hợp quỹ đạo chuyển động khác ta nhận thấy mơ hình robot xây dựng đáp ứng yêu cầu chuyển động, với tín hiệu vận tốc đặt khác robot chuyển động với vận tốc bám theo giá trị đặt - Kết tính tốn quỹ đạo chuyển động robot thơng qua phương trình động học (hiển thị đồ thị hình 5.4) với quỹ đạo mong muốn - Như phương trình động học ngược tính tốn giá trị điều khiển động robot phương trình tính tốn động học thuận xác định vị trí robot xây dựng xác 5.2 KẾT LUẬN Trên sở mơ hình động học xây dựng chương 3, nhóm tiến hành xây dựng mơ hình mơ sử dụng phần mềm Matlab SolidWoks Thông qua kết mơ cho thấy phương trình động học xây dựng xác Sinh viên thực hiện: Huỳnh Quốc Hùng Hướng dẫn: PGS.TS Lê Tiến Dũng 54 KS Cao Huy Đỗ TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Thiết kế robot tự hành phục vụ công tác giám sát trạm biến áp 110kV không người trực KẾT LUẬN CHUNG KẾT LUẬN Nhằm đáp yêu cầu thiết yếu hệ thống điện đại lưới điện thông minh, an toàn hoạt động ổn định thiết bị trạm biến áp, nhóm đề xuất phương án sử dụng robot tự hành để giám sát, quan sát trạng thái thiết bị thu thập số liệu giải pháp hợp lý cho trạm biến áp KNT Nhóm em nghiên cứu, thiết kế mơ hình robot tự hành phục vụ cơng tác giám sát phục vụ mục tiêu tự động hóa trạm biến áp không người trực Thông qua nghiên cứu robot trạm biến áp giới, thực tế trạm biến áp 110kV Công ty Điện lực Thừa Thiên Huế quản lý KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC ✓ Thiết kế mơ hình robot tự hành phục vụ công tác giám sát trạm biến áp 110kV KNT ✓ Xây dựng giải pháp truyền nhận liệu, định vị dẫn đường cho robot ✓ Mô kiểm nghiệm động học cho robot HƯỚNG PHÁT TRIỂN Để tiếp tục hồn thiện đưa mơ hình robot vào vận hành thực tế giúp nâng cao mức độ tự động hóa trạm biến áp giám sát tốt hơn, nhóm đề xuất hướng phát triển để tài sau: o Tiến hành lập trình thuật tốn, kiểm nghiệm mơ hình thực tế o Tiến hành thực nghiệm đánh giá hiệu sử dụng o Xây dựng thêm thuật toán cảnh báo pin yếu tự động trở trạm sạc o Ứng dụng cơng nghệ xử lý ảnh vào chuẩn đốn lỗi thiết bị Sinh viên thực hiện: Huỳnh Quốc Hùng Hướng dẫn: PGS.TS Lê Tiến Dũng 55 KS Cao Huy Đỗ TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Thiết kế robot tự hành phục vụ công tác giám sát trạm biến áp 110kV không người trực TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] "Komoda, K., Yamagishi, T., Murai, T., & Sugimoto, K (1988) Development of substation patrol robot, overhead distribution line works manipulator and underground cable conduit monitor robot Robot, 64, 65-73." [2] “Nghiên cứu, chế tạo Robot giám sát phục vụ mục tiêu tự động hóa trạm biến áp khơng người trực” – TS Nguyễn Hữu Hiếu, TS Giáp Quang Huy, TS Trương Thị Bích Thanh, TS Hồ Phước Tiến, Th.S Phạm Văn Kiên, KS Trần Anh Tuấn, Khoa Điện, Trường Đại học Bách" [3] Đ Sơn, "Các giải pháp tự động hóa trạm biến áp 110kV Phú Bài," Luận văn Thạc Sĩ, 2019 [4] S G Tzafestas, "Introduction to Mobile Robot Control," in First Edition, 2014, pp 45-109 [5] Trần Đức Tân, Huỳnh Hữu Tuệ, Đại học Công Nghệ - ĐHQG HN, "Định vị dẫn đường kỷ 21," 2013 Sinh viên thực hiện: Huỳnh Quốc Hùng Hướng dẫn: PGS.TS Lê Tiến Dũng 56 KS Cao Huy Đỗ TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Thiết kế robot tự hành phục vụ công tác giám sát trạm biến áp 110kV không người trực PHỤ LỤC CÁC KHỐI CHỨC NĂNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN - Khối điều khiển nguồn cấp - Mạch giao tiếp Camera Sinh viên thực hiện: Huỳnh Quốc Hùng Hướng dẫn: PGS.TS Lê Tiến Dũng 57 KS Cao Huy Đỗ TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Thiết kế robot tự hành phục vụ công tác giám sát trạm biến áp 110kV không người trực - Khối mạch giao tiếp cảm biến Sinh viên thực hiện: Huỳnh Quốc Hùng Hướng dẫn: PGS.TS Lê Tiến Dũng 58 KS Cao Huy Đỗ TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Thiết kế robot tự hành phục vụ công tác giám sát trạm biến áp 110kV không người trực - Khối điều khiển động CÁC MƠ HÌNH MƠ PHỎNG MATLAB SIMULINK - Robot Model: Sinh viên thực hiện: Huỳnh Quốc Hùng Hướng dẫn: PGS.TS Lê Tiến Dũng 59 KS Cao Huy Đỗ TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Thiết kế robot tự hành phục vụ công tác giám sát trạm biến áp 110kV không người trực - Cơ cấu truyền động (2 bánh xe): - Kinematics Model: - Mơ hình Mechanics robot: Sinh viên thực hiện: Huỳnh Quốc Hùng Hướng dẫn: PGS.TS Lê Tiến Dũng 60 KS Cao Huy Đỗ TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat ... nhat TÓM TẮT Tên đề tài: ? ?Thiết kế robot tự hành điều khiển xa phục vụ công tác giám sát vận hành trạm biến áp 110kV không người trực, ứng dụng Công ty Điện lực Thừa Thiên Huế? ?? Sinh viên thực hiện:... skknchat123@gmail.com moi nhat Thiết kế robot tự hành phục vụ công tác giám sát trạm biến áp 110kV không người trực NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ ROBOT TỰ HÀNH PHỤC VỤ GIÁM SÁT TRẠM BIẾN ÁP 110KV 3.1 GIỚI THIỆU... skknchat123@gmail.com moi nhat Thiết kế robot tự hành phục vụ công tác giám sát trạm biến áp 110kV không người trực Hình 1.3 Robot giám sát trạm biến áp 110kV Hội An Tại trạm biến 110kV Phú Bài, robot mang camera

Ngày đăng: 12/10/2022, 10:19

Hình ảnh liên quan

- Thiết kế mơ hình cơ khí robot trên SolidWorks - Xây dựng mơ hình động học cho robot  - THIẾT kế ROBOT tự HÀNH điều KHIỂN XA PHỤC vụ CÔNG tác GIÁM sát vận HÀNH TRẠM BIẾN áp 110KV KHÔNG NGƯỜI TRỰC, ỨNG DỤNG tại CÔNG TY điện lực THỪA THIÊN HUẾ

hi.

ết kế mơ hình cơ khí robot trên SolidWorks - Xây dựng mơ hình động học cho robot Xem tại trang 7 của tài liệu.
1.3 TÌNH HÌNH ỨNG DỤNG ROBOT TRONG TRẠM TỰ ĐỘNG HĨA 1.3.1  Ngoài nước  - THIẾT kế ROBOT tự HÀNH điều KHIỂN XA PHỤC vụ CÔNG tác GIÁM sát vận HÀNH TRẠM BIẾN áp 110KV KHÔNG NGƯỜI TRỰC, ỨNG DỤNG tại CÔNG TY điện lực THỪA THIÊN HUẾ

1.3.

TÌNH HÌNH ỨNG DỤNG ROBOT TRONG TRẠM TỰ ĐỘNG HĨA 1.3.1 Ngoài nước Xem tại trang 21 của tài liệu.
Hình 1.2 Một số Robot tự hành trạm biến áp trong thực tế Source:  - THIẾT kế ROBOT tự HÀNH điều KHIỂN XA PHỤC vụ CÔNG tác GIÁM sát vận HÀNH TRẠM BIẾN áp 110KV KHÔNG NGƯỜI TRỰC, ỨNG DỤNG tại CÔNG TY điện lực THỪA THIÊN HUẾ

Hình 1.2.

Một số Robot tự hành trạm biến áp trong thực tế Source: Xem tại trang 22 của tài liệu.
Hình 1.3 Robot giám sát tại trạm biến áp110kV Hội An - THIẾT kế ROBOT tự HÀNH điều KHIỂN XA PHỤC vụ CÔNG tác GIÁM sát vận HÀNH TRẠM BIẾN áp 110KV KHÔNG NGƯỜI TRỰC, ỨNG DỤNG tại CÔNG TY điện lực THỪA THIÊN HUẾ

Hình 1.3.

Robot giám sát tại trạm biến áp110kV Hội An Xem tại trang 23 của tài liệu.
Hình 1.4 Camera trượt giám sát các thiết bị - THIẾT kế ROBOT tự HÀNH điều KHIỂN XA PHỤC vụ CÔNG tác GIÁM sát vận HÀNH TRẠM BIẾN áp 110KV KHÔNG NGƯỜI TRỰC, ỨNG DỤNG tại CÔNG TY điện lực THỪA THIÊN HUẾ

Hình 1.4.

Camera trượt giám sát các thiết bị Xem tại trang 23 của tài liệu.
Hình 2.1 Mặt bằng bố trí thiết bị TBA 110kV ở Phú bài - THIẾT kế ROBOT tự HÀNH điều KHIỂN XA PHỤC vụ CÔNG tác GIÁM sát vận HÀNH TRẠM BIẾN áp 110KV KHÔNG NGƯỜI TRỰC, ỨNG DỤNG tại CÔNG TY điện lực THỪA THIÊN HUẾ

Hình 2.1.

Mặt bằng bố trí thiết bị TBA 110kV ở Phú bài Xem tại trang 28 của tài liệu.
Hình 2.2 Mặt bằng, mặt bên và mặt đứng phịng điều khiển TBA 110kV - THIẾT kế ROBOT tự HÀNH điều KHIỂN XA PHỤC vụ CÔNG tác GIÁM sát vận HÀNH TRẠM BIẾN áp 110KV KHÔNG NGƯỜI TRỰC, ỨNG DỤNG tại CÔNG TY điện lực THỪA THIÊN HUẾ

Hình 2.2.

Mặt bằng, mặt bên và mặt đứng phịng điều khiển TBA 110kV Xem tại trang 29 của tài liệu.
Hình 3.4 Đồ thi mơ tả hướng và vị trí của Mobile Robot - THIẾT kế ROBOT tự HÀNH điều KHIỂN XA PHỤC vụ CÔNG tác GIÁM sát vận HÀNH TRẠM BIẾN áp 110KV KHÔNG NGƯỜI TRỰC, ỨNG DỤNG tại CÔNG TY điện lực THỪA THIÊN HUẾ

Hình 3.4.

Đồ thi mơ tả hướng và vị trí của Mobile Robot Xem tại trang 38 của tài liệu.
(4) sử dụng thêm các biến thể hiện trong Hình 3.6 bao gồm: ρ > là khoảng cách từ vị - THIẾT kế ROBOT tự HÀNH điều KHIỂN XA PHỤC vụ CÔNG tác GIÁM sát vận HÀNH TRẠM BIẾN áp 110KV KHÔNG NGƯỜI TRỰC, ỨNG DỤNG tại CÔNG TY điện lực THỪA THIÊN HUẾ

4.

sử dụng thêm các biến thể hiện trong Hình 3.6 bao gồm: ρ > là khoảng cách từ vị Xem tại trang 40 của tài liệu.
Quan sát Hình 3.2 và giả sử rằng điểm Q nằm trùng với điểm G (b=0). Ta có: - THIẾT kế ROBOT tự HÀNH điều KHIỂN XA PHỤC vụ CÔNG tác GIÁM sát vận HÀNH TRẠM BIẾN áp 110KV KHÔNG NGƯỜI TRỰC, ỨNG DỤNG tại CÔNG TY điện lực THỪA THIÊN HUẾ

uan.

sát Hình 3.2 và giả sử rằng điểm Q nằm trùng với điểm G (b=0). Ta có: Xem tại trang 42 của tài liệu.
Hình 3.8 Hình ảnh thực tế của MCU STM32F439VIT6 Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật của MCU STM32F4VIT6  - THIẾT kế ROBOT tự HÀNH điều KHIỂN XA PHỤC vụ CÔNG tác GIÁM sát vận HÀNH TRẠM BIẾN áp 110KV KHÔNG NGƯỜI TRỰC, ỨNG DỤNG tại CÔNG TY điện lực THỪA THIÊN HUẾ

Hình 3.8.

Hình ảnh thực tế của MCU STM32F439VIT6 Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật của MCU STM32F4VIT6 Xem tại trang 44 của tài liệu.
Hình 3.10 Hình ảnh module định vị GPS - THIẾT kế ROBOT tự HÀNH điều KHIỂN XA PHỤC vụ CÔNG tác GIÁM sát vận HÀNH TRẠM BIẾN áp 110KV KHÔNG NGƯỜI TRỰC, ỨNG DỤNG tại CÔNG TY điện lực THỪA THIÊN HUẾ

Hình 3.10.

Hình ảnh module định vị GPS Xem tại trang 46 của tài liệu.
Nguồn cấp DC 3.6 –6 V, điển hình V - THIẾT kế ROBOT tự HÀNH điều KHIỂN XA PHỤC vụ CÔNG tác GIÁM sát vận HÀNH TRẠM BIẾN áp 110KV KHÔNG NGƯỜI TRỰC, ỨNG DỤNG tại CÔNG TY điện lực THỪA THIÊN HUẾ

gu.

ồn cấp DC 3.6 –6 V, điển hình V Xem tại trang 47 của tài liệu.
Bảng 3.5 Bảng thông số kỹ thuật của DFRobot A02YYUW - THIẾT kế ROBOT tự HÀNH điều KHIỂN XA PHỤC vụ CÔNG tác GIÁM sát vận HÀNH TRẠM BIẾN áp 110KV KHÔNG NGƯỜI TRỰC, ỨNG DỤNG tại CÔNG TY điện lực THỪA THIÊN HUẾ

Bảng 3.5.

Bảng thông số kỹ thuật của DFRobot A02YYUW Xem tại trang 48 của tài liệu.
Hình 3.14 Động cơ DC RS550 - THIẾT kế ROBOT tự HÀNH điều KHIỂN XA PHỤC vụ CÔNG tác GIÁM sát vận HÀNH TRẠM BIẾN áp 110KV KHÔNG NGƯỜI TRỰC, ỨNG DỤNG tại CÔNG TY điện lực THỪA THIÊN HUẾ

Hình 3.14.

Động cơ DC RS550 Xem tại trang 50 của tài liệu.
Bảng 3.10 Bảng thông số kỹ thuật của bo mạch DC-DC Buck Mini 3A - THIẾT kế ROBOT tự HÀNH điều KHIỂN XA PHỤC vụ CÔNG tác GIÁM sát vận HÀNH TRẠM BIẾN áp 110KV KHÔNG NGƯỜI TRỰC, ỨNG DỤNG tại CÔNG TY điện lực THỪA THIÊN HUẾ

Bảng 3.10.

Bảng thông số kỹ thuật của bo mạch DC-DC Buck Mini 3A Xem tại trang 51 của tài liệu.
Hình 3.18 Cấu trúc mạch điều khiển - THIẾT kế ROBOT tự HÀNH điều KHIỂN XA PHỤC vụ CÔNG tác GIÁM sát vận HÀNH TRẠM BIẾN áp 110KV KHÔNG NGƯỜI TRỰC, ỨNG DỤNG tại CÔNG TY điện lực THỪA THIÊN HUẾ

Hình 3.18.

Cấu trúc mạch điều khiển Xem tại trang 53 của tài liệu.
• File.ioc: Là file để lựa chọn cấu hình chip STM32. - THIẾT kế ROBOT tự HÀNH điều KHIỂN XA PHỤC vụ CÔNG tác GIÁM sát vận HÀNH TRẠM BIẾN áp 110KV KHÔNG NGƯỜI TRỰC, ỨNG DỤNG tại CÔNG TY điện lực THỪA THIÊN HUẾ

ile.ioc.

Là file để lựa chọn cấu hình chip STM32 Xem tại trang 55 của tài liệu.
Hình 4.3 Các cấu trúc của khối IMU - THIẾT kế ROBOT tự HÀNH điều KHIỂN XA PHỤC vụ CÔNG tác GIÁM sát vận HÀNH TRẠM BIẾN áp 110KV KHÔNG NGƯỜI TRỰC, ỨNG DỤNG tại CÔNG TY điện lực THỪA THIÊN HUẾ

Hình 4.3.

Các cấu trúc của khối IMU Xem tại trang 57 của tài liệu.
Từ những phân tích ở trên nhóm đưa mơ hình chi tiết cấu trúc hệ thống điều khiển tích hợp GPS/INS như Hình 4-6 - THIẾT kế ROBOT tự HÀNH điều KHIỂN XA PHỤC vụ CÔNG tác GIÁM sát vận HÀNH TRẠM BIẾN áp 110KV KHÔNG NGƯỜI TRỰC, ỨNG DỤNG tại CÔNG TY điện lực THỪA THIÊN HUẾ

nh.

ững phân tích ở trên nhóm đưa mơ hình chi tiết cấu trúc hệ thống điều khiển tích hợp GPS/INS như Hình 4-6 Xem tại trang 60 của tài liệu.
Hình 4.5 Cấu trúc GPS/INS vịng kín - THIẾT kế ROBOT tự HÀNH điều KHIỂN XA PHỤC vụ CÔNG tác GIÁM sát vận HÀNH TRẠM BIẾN áp 110KV KHÔNG NGƯỜI TRỰC, ỨNG DỤNG tại CÔNG TY điện lực THỪA THIÊN HUẾ

Hình 4.5.

Cấu trúc GPS/INS vịng kín Xem tại trang 60 của tài liệu.
Hình 4.7 Mơ hình điều khiển và thu thập dữ liệu của Robot - THIẾT kế ROBOT tự HÀNH điều KHIỂN XA PHỤC vụ CÔNG tác GIÁM sát vận HÀNH TRẠM BIẾN áp 110KV KHÔNG NGƯỜI TRỰC, ỨNG DỤNG tại CÔNG TY điện lực THỪA THIÊN HUẾ

Hình 4.7.

Mơ hình điều khiển và thu thập dữ liệu của Robot Xem tại trang 62 của tài liệu.
5.1.1 Mơ hình mơ phỏng kiểm nghiệm - THIẾT kế ROBOT tự HÀNH điều KHIỂN XA PHỤC vụ CÔNG tác GIÁM sát vận HÀNH TRẠM BIẾN áp 110KV KHÔNG NGƯỜI TRỰC, ỨNG DỤNG tại CÔNG TY điện lực THỪA THIÊN HUẾ

5.1.1.

Mơ hình mơ phỏng kiểm nghiệm Xem tại trang 65 của tài liệu.
Hình 5.3 Kết quả mơ phỏng chuyển động thẳng - THIẾT kế ROBOT tự HÀNH điều KHIỂN XA PHỤC vụ CÔNG tác GIÁM sát vận HÀNH TRẠM BIẾN áp 110KV KHÔNG NGƯỜI TRỰC, ỨNG DỤNG tại CÔNG TY điện lực THỪA THIÊN HUẾ

Hình 5.3.

Kết quả mơ phỏng chuyển động thẳng Xem tại trang 67 của tài liệu.
Hình 5.5 Kết quả đáp ứng vận tốc của robot - THIẾT kế ROBOT tự HÀNH điều KHIỂN XA PHỤC vụ CÔNG tác GIÁM sát vận HÀNH TRẠM BIẾN áp 110KV KHÔNG NGƯỜI TRỰC, ỨNG DỤNG tại CÔNG TY điện lực THỪA THIÊN HUẾ

Hình 5.5.

Kết quả đáp ứng vận tốc của robot Xem tại trang 68 của tài liệu.
Hình 5.8 Kết quả mơ phỏng các giá trị về vị trí và hướng - THIẾT kế ROBOT tự HÀNH điều KHIỂN XA PHỤC vụ CÔNG tác GIÁM sát vận HÀNH TRẠM BIẾN áp 110KV KHÔNG NGƯỜI TRỰC, ỨNG DỤNG tại CÔNG TY điện lực THỪA THIÊN HUẾ

Hình 5.8.

Kết quả mơ phỏng các giá trị về vị trí và hướng Xem tại trang 69 của tài liệu.
Hình 5.7 Kết quả mơ phỏng quỹ đạo tròn - THIẾT kế ROBOT tự HÀNH điều KHIỂN XA PHỤC vụ CÔNG tác GIÁM sát vận HÀNH TRẠM BIẾN áp 110KV KHÔNG NGƯỜI TRỰC, ỨNG DỤNG tại CÔNG TY điện lực THỪA THIÊN HUẾ

Hình 5.7.

Kết quả mơ phỏng quỹ đạo tròn Xem tại trang 69 của tài liệu.
Hình 5.9 Đáp ứng về vận tốc của hệ thống - THIẾT kế ROBOT tự HÀNH điều KHIỂN XA PHỤC vụ CÔNG tác GIÁM sát vận HÀNH TRẠM BIẾN áp 110KV KHÔNG NGƯỜI TRỰC, ỨNG DỤNG tại CÔNG TY điện lực THỪA THIÊN HUẾ

Hình 5.9.

Đáp ứng về vận tốc của hệ thống Xem tại trang 70 của tài liệu.
CÁC MƠ HÌNH MƠ PHỎNG MATLAB SIMULINK - THIẾT kế ROBOT tự HÀNH điều KHIỂN XA PHỤC vụ CÔNG tác GIÁM sát vận HÀNH TRẠM BIẾN áp 110KV KHÔNG NGƯỜI TRỰC, ỨNG DỤNG tại CÔNG TY điện lực THỪA THIÊN HUẾ
CÁC MƠ HÌNH MƠ PHỎNG MATLAB SIMULINK Xem tại trang 75 của tài liệu.

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan