一种基于联动操作平台的一键顺控方法及操作平台与流程

1.本发明提供了一种基于联动操作平台的一键顺控方法及操作平台，属于开关柜一键顺控技术领域。


背景技术：

2.10kv开关室的安全稳定运行直接关系到操作人员的人身安全及电网安全。随着智慧型变电站的发展，出现了越来越多的智能巡检机器人并推广应用，变电站开关室的智能化程度有了很大的提升。但是这些智能化机器人功能相对单一，虽然可以替代人工对配电房重要部位和异常情况进行视频监测，并通过数据分析后上传至后台系统以便用户进行查阅，但在发现开关室设备缺陷时不能及时的给与处理；当接收到用户应急分闸操作、常规倒闸操作指令时，智能机器人不能完成相对应的操作，制约了智能化水平的提升。为了实现变电站配电房开关柜设备状态监测、故障早期预警、故障智能研判、应急操作，亟需利用视频监测、智能传感、移动操作平台、泛在物联网等技术，提高开关室的智能化、自动化、无人化，提升开关室运维检修效率，保障电网安全稳定运行。
3.例如kyn28a型铠装移开式户内交流金属封闭开关设备，其主要应用于发电厂、电力系统变电所等场景下的10kv开关室内，作为3.6～12kv三相交流50hz单母线及单母线分段系统的成套配电装置。该开关设备具有防止带负荷推拉断路器手车、防止误分/误合断路器、防止接地开关处于闭合位置时关合断路器，防止误入带电间隔、防止在带电时误合接地开关的“五防”功能。该开关设备的断路器手车上装有真空断路器及其它辅助设备。当手车推入柜体断路器室时，便能可靠锁定在断开/试验位置；柜体位置指示灯便显示出其所在位置，而且只有完全锁定后，才能摇动推进机构，将手车推向工作位置。手车到工作位置后，推进手柄便摇不动，其对应位置指示灯便显示出其所在位置。手车机械联锁能可靠保证手车只有在工作位置或试验位置时，断路器才能进行合闸；断路器只有在分闸位置，手车才能移动。仅当接地开关处于分闸位置时，断路器手车才能从断开/试验位置移至工作位置；当断路器手车处于断开/试验位置时，接地开关才能进行合闸操作，这样实现了防止带电误合接地开关及防止了接地开关处在闭合位置关合断路器。
4.由于kyn28a开关柜在分合闸操作时有严格的操作流程，需要两名作业人员到达现场操作部位，按照正确的操作步骤操作手车摇入摇出。手车的摇入摇出需要按照如下步骤：手车从工作位置切换至断开/试验位置时，需要先将断路器分闸，再将摇把插入手车锁孔，转动摇把即可摇出手车，手车摇出到断开/试验位置后将接地开关闭合；手车从断开/试验位置摇入工作位置时，需要先断开接地开关，再将摇把插入手车锁孔，转动摇把即可摇入手车，手车摇入到工作位置后将断路器合闸。为了避免人为误操作带来人员伤亡而影响电网安全，出现了许多通过智能联动操作平台、智能巡检机器人替代操作人员执行部分操作的技术。
5.例如，申请公布号为cn114389191a的中国发明专利公开了一种开关柜手车一键顺控倒闸操作装置，包括壳体、手车摇进摇出机构、拍摄机构、移动机构、智能测控装置和供电
装置，手车摇进摇出机构基于摇进摇出控制信号带动开关柜手车摇进或摇出，拍摄机构对开关柜进行拍摄，移动机构用于带动壳体移动，智能测控装置用于进行电源转换以及进行条件判断并控制手车摇进摇出机构、拍摄机构和移动机构动作，供电装置用于为移动机构、智能测控装置供电。
6.然而，现有技术中以该装置为例的智能联动操作平台在一键顺控过程中，可能存在机械臂上的末端工器具与开关柜上的旋钮、按钮、压板等可操作部件之前位置关系匹配不精准的问题，例如，手车摇进摇出机构无法精确对准开关柜上手车锁孔，使得智能联动操作平台执行一键顺控指令的操作时，影响操作成功率，不仅影响智能联动操作平台的工作效率，还可能存在由于无法及时操作导致开关室发生危险的问题。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种基于联动操作平台的一键顺控方法及操作平台，用于解决现有技术中智能联动操作平台在执行一键顺控的操作流程时，机械臂上的末端工器具与开关柜上的旋钮、按钮、压板等可操作部件之前位置关系匹配不精准的问题。
8.为了实现上述目的，本发明提供了一种操作平台，包括：用于接收后台控制系统下发的一键顺控操作指令的通讯系统、用于根据一键顺控操作指令将操作平台移动至开关柜所在区域的移动系统以及用于对手车进行操作的机械臂末端工器具，其特征在于，还包括视觉系统和机械臂控制器；
9.所述视觉系统用于获取开关柜面板图像，并通过开关柜面板图像判断开关柜是否满足一键顺控操作指令的操作条件，在开关柜满足一键顺控操作指令的操作条件时，对带有特征块的开关柜面板进行识别，得到机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系，然后根据机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系和预先标定的特征块与操作部件之间的位置关系，确定出机械臂坐标系下操作部件相对于机械臂末端工器具的位置发送给操作平台的机械臂控制器；所述操作部件为一键顺控操作指令中对应的开关柜上需操作的部件；所述机械臂末端工器具为一键顺控操作指令中对应的机械臂末端需使用的工器具；
10.所述机械臂控制器用于根据机械臂坐标系下操作部件相对于机械臂末端工器具的位置控制机械臂移动，从而使机械臂末端工器具移动到操作部件位置处。
11.其有益效果为：现有技术中，操作平台到达开关柜所在区域执行一键顺控的操作过程中，机械臂在执行一键顺控的操作时，机械臂末端的工器具在对准开关柜面板上的可操作部件时，存在难以对准的情况，导致机械臂不能及时执行相关操作，一键顺控操作成功率低。为此，本发明通过在开关柜上设置特征块，以特征块作为中间参照物，通过预先标定需操作部件与特征块之间的位置关系，进行一键顺控。在一键顺控过程中，当视觉系统判断出开关柜满足一键顺控的操作条件时，通过对带有特征块的开关柜面板图像进行识别，可以得到一键顺控操作对应的机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系，然后根据机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系和预先标定的特征块与需操作部件的位置关系，确定出机械臂坐标系下手车锁孔相对于机械臂末端工器具的位置发送给操作平台的机械臂控制器；机械臂控制器根据机械臂坐标系下需操作部件相对于机械臂的位置对机械臂进行运动规划，从而使机械臂末端工器具能够准确到达需操作部件所在区域，并将工器具与操作部件准确结合，进行一键顺控操作，提高了操作平台一键顺控过程的操作成功率。然后操作
平台就可以根据在本次一键顺控过程中收到的对应指令，控制机械臂末端工器具进行相应动作，从而实现一键顺控指令的进行。
12.进一步地，还包括导航系统，所述导航系统预先存储有电子地图，导航系统用于通过预先存储的电子地图进行自动寻路，从而控制移动系统移动将操作平台移动至开关柜所在区域。
13.通过电子地图实现自动导航控制，从而使开关柜准确到达开关柜所在区域，一键顺控操作的成功率更高。
14.进一步地，所述视觉系统还用于采集开关柜上设置的柜号和二维码，根据柜号和二维码确认开关柜是否为一键顺控操作指令对应的操作对象。
15.操作平台到达开关柜所在区域后，通过开关柜上设置的柜号和二维码对开关柜进行双重确认，保证开关柜确实为一键顺控操作指令对应的操作对象，进而匹配正确开关柜下的操作指令对应的需操作部件，提高匹配的精准度，进而提高一键顺控操作过程的成功率。
16.进一步地，视觉系统若对开关柜面板图像判断的结果为：开关柜处于远控状态，则视觉系统对带有特征块的开关柜面板图像进行识别，得到近远控开关切换操作对应的机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系，所述近远控开关切换操作对应的机械臂末端工器具为近远控开关切换工具，然后根据所述近远控开关切换工具与特征块之间的位置关系和预先标定的特征块与近远控开关之间的位置关系，确定出机械臂坐标系下近远控开关相对于近远控开关切换工具的位置发送给机械臂控制器，机械臂控制器根据机械臂坐标系下近远控开关相对于近远控开关切换工具的位置控制机械臂移动，从而使近远控开关切换工具到达近远控开关的操作区域，然后将开关柜切换为近控状态。
17.操作平台对开关柜进行操作时，开关柜需要处于近控状态，因此，在视觉系统通过开关柜面板图像判断出开关柜处于远控状态时，操作平台需要将开关柜的近远控状态转换为近控状态。同样，为保证机械臂末端的近远控开关切换工具能够准确到达近远控开关的操作区域，视觉系统对带有特征块的开关柜面板图像进行识别，可以得到机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系，然后根据机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系和预先标定的特征块与近远控开关之间的位置关系，确定出机械臂坐标系下近远控开关相对于机械臂的位置发送给机械臂控制器。机械臂控制器根据机械臂坐标系下近远控开关相对于机械臂的位置对机械臂进行运动规划，从而使机械臂末端的近远控开关切换工具能够准确到达能够操作近远控开关的操作区域，完成近远控开关的切换，通过自动将近远控开关切换的过程，实现近远控开关状态满足一键顺控操作指令的操作条件，提高了操作平台一键顺控过程的操作成功率，并且自动切换过程，避免了因等待需人工切换，而导致一键顺控操作效率低的问题。
18.进一步地，若通讯系统接收后台控制系统下发的一键顺控操作指令为：一键顺控操作指令为手车摇出指令、手车摇入指令或地刀合闸指令，并且视觉系统对开关柜面板图像判断的结果为：开关柜处于近控状态且断路器处于合闸状态，则视觉系统对带有特征块的开关柜面板图像进行识别，得到断路器分闸操作对应的机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系，所述断路器分闸操作对应的机械臂末端工器具为断路器分闸开关切换工具，然后根据所述断路器分闸开关切换工具与特征块之间的位置关系和预先标定的特征块与
断路器分闸开关之间的位置关系，确定出机械臂坐标系下断路器分闸开关相对于断路器分闸开关切换工具的位置发送给机械臂控制器，机械臂控制器根据机械臂坐标系下断路器分闸开关相对于断路器分闸开关切换工具的位置控制机械臂移动，从而使断路器分闸开关切换工具到达断路器分闸开关的操作区域，然后将断路器切换为分闸状态。
19.手车摇入摇出的操作以及地刀合闸操作不仅需要开关柜处于近控状态，还需要断路器处于分闸状态，因此，在视觉系统通过开关柜面板图像判断出开关柜处于近控状态，但断路器处于合闸状态时，操作平台需要将断路器切换至分闸状态。同样，为保证机械臂末端的断路器分闸开关切换工具能准确到达断路器分闸开关的操作区域，视觉系统对带有特征块的开关柜面板图像进行识别，可以得到机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系，然后根据机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系和预先标定的特征块与断路器分闸开关之间的位置关系，确定出机械臂坐标系下断路器分闸开关相对于机械臂的位置发送给机械臂控制器。机械臂控制器根据机械臂坐标系下断路器分闸开关相对于机械臂的位置对机械臂进行运动规划，从而使机械臂末端的断路器分闸开关切换工具能够准确到达能够操作断路器分闸开关的操作区域，完成断路器的分闸操作，通过上述方式，准确的将断路器分闸开关切换工具到达断路器分闸开关位置处，并将断路器状态转换到满足一键顺控操作指令的操作条件，提高了操作平台一键顺控过程的操作成功率，并且自动切换过程，避免了因等待需人工切换，而导致一键顺控操作效率低的问题。
20.进一步地，若通讯系统接收后台控制系统下发的一键顺控操作指令为：一键顺控操作指令为手车摇入指令，并且视觉系统对开关柜面板图像判断的结果为：开关柜处于近控状态、断路器处于分闸状态且地刀处于闭合状态，或者通讯系统接收后台控制系统下发的一键顺控操作指令为：地刀分闸指令，并且视觉系统对开关柜面板图像判断的结果为：开关柜满足一键顺控操作指令的操作条件，则视觉系统对带有特征块的开关柜面板图像进行识别，得到地刀分闸操作对应的机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系，所述地刀分闸操作对应的机械臂末端工器具为地刀开关切换工具，然后根据地刀开关切换工具与特征块之间的位置关系和预先标定的特征块与地刀切换开关之间的位置关系，确定出机械臂坐标系下地刀切换开关相对于地刀开关切换工具的位置发送给机械臂控制器，机械臂控制器根据机械臂坐标系下地刀切换开关相对于地刀开关切换工具的位置控制机械臂移动，从而使机械臂末端的地刀开关切换工具到达地刀切换开关的操作区域，然后将地刀切换为断开状态。
21.手车摇入时，不仅需要开关柜处于近控状态，断路器处于分闸状态，还需要地刀处于断开状态，因此，在视觉系统通过开关柜面板图像判断出开关柜处于近控状态，但断路器处于合闸状态时，操作平台需要将断路器切换至分闸状态。为此，视觉系统对带有特征块的开关柜面板图像进行识别，可以得到机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系，然后根据机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系和预先标定的特征块与地刀切换开关之间的位置关系，确定出机械臂坐标系下地刀切换开关相对于机械臂的位置发送给机械臂控制器。机械臂控制器根据机械臂坐标系下地刀切换开关相对于机械臂的位置对机械臂进行运动规划，从而使机械臂末端的地刀开关切换工具能够准确到达能够操作地刀切换开关的操作区域，提高了操作平台一键顺控过程的操作成功率。这样，开关柜就满足手车摇入的操作条件，操作平台就可以进行手车摇入过程，避免了因等待需人工切换，而导致一键顺控操作
效率低的问题。
22.进一步地，若通讯系统接收后台控制系统下发的一键顺控操作指令为：手车摇入指令或手车摇出指令，并且视觉系统对开关柜面板图像判断的结果为：开关柜满足一键顺控操作指令的操作条件，或者通讯系统接收后台控制系统下发的一键顺控操作指令为：地刀合闸指令，并且视觉系统对开关柜面板图像判断的结果为：开关柜处于近控状态、断路器处于分闸状态且手车处于非试验位置，则对带有特征块的开关柜面板图像进行识别，得到移动手车操作对应的机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系，所述移动手车操作对应的机械臂末端工器具为手车摇入摇出工具，然后根据手车摇入摇出工具与特征块之间的位置关系和预先标定的特征块与手车锁孔之间的位置关系，确定出机械臂坐标系下手车锁孔相对于手车摇入摇出工具的位置发送给机械臂控制器，机械臂控制器根据机械臂坐标系下手车锁孔相对于手车摇入摇出工具的位置控制机械臂移动，从而使机械臂末端的手车摇入摇出工具到达手车锁孔的操作区域，然后将手车移动至指定位置处。
23.当满足手车摇入指令操作条件或满足手车摇出指令操作条件时，即可对手车进行摇入摇出，并通过上述手车摇入摇出工具与特征快的位置关系，以及预先标定的特征快与手车锁孔的位置关系，能够准确确定出手车摇入摇出工具与手车锁孔之间的位置关系，基于此位置关系移动机械臂，使得手车摇入摇出工具到达手车锁孔位置处，并进行手车的摇入摇出，提高了操作平台一键顺控过程的操作成功率。另外在进行地刀合闸操作时，需将手车摇至试验位置，通过上述自动将手车摇入摇出的操作过程，避免了因等待需人工切换，而导致一键顺控操作效率低的问题，进而提高了地刀合闸的操作效率。
24.进一步地，在将手车移动至指定位置处的过程中，检测将手车移动时手车摇入摇出工具转动的圈数或角度，若所述圈数达到预先设定的圈数，或所述角度达到预先设定的角度，则将手车移动到位。
25.手车摇入或摇出时，机械臂需要控制手车摇入摇出工具在手车锁孔中旋转，因此根据经验设定与旋转相关的圈数或角度作为阈值，通过检测手车摇入摇出时，手车摇入摇出工具是否旋转了恰好的圈数或角度来判断手车摇入是否到位或摇出是否到位，方案简单易行。
26.进一步地，在将手车移动至指定位置处的过程中，检测将手车移动时手车摇入摇出工具的扭矩，若所述扭矩达到设定扭矩，则将手车移动到位。
27.手车摇入或摇出时，还能通过检测扭矩来检测手车摇入是否到位或摇出是否到位，方案简单易行。
28.进一步地，若通讯系统接收后台控制系统下发的一键顺控操作指令为：手车摇入指令，当判断出手车移动到位时，则视觉系统对带有特征块的开关柜面板图像进行识别，得到近远控开关切换操作对应的机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系，所述近远控开关切换操作对应的机械臂末端工器具为近远控开关切换工具，然后根据所述近远控开关切换工具与特征块之间的位置关系和预先标定的特征块与近远控开关之间的位置关系，确定出机械臂坐标系下近远控开关相对于近远控开关切换工具的位置发送给机械臂控制器，机械臂控制器根据机械臂坐标系下近远控开关相对于近远控开关切换工具的位置控制机械臂移动，从而使近远控开关切换工具到达近远控开关的操作区域，然后将开关柜切换为远控状态。
29.手车摇出到位后，还需要将开关柜切换为远控状态，为保证操作成功率，操作平台进行对开关柜的近远控状态进行切换时，采用将开关柜切换为近控状态相似的方式，将开关柜切换为远控状态。
30.进一步地，若通讯系统接收后台控制系统下发的一键顺控操作指令为：手车摇出指令，当判断出手车移动到位时，则视觉系统对带有特征块的开关柜面板图像并进行识别，得到断路器合闸操作对应的机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系，所述断路器合闸操作对应的机械臂末端工器具为断路器合闸开关切换工具，然后根据断路器合闸开关切换工具与特征块之间的位置关系和预先标定的特征块与断路器合闸开关之间的位置关系，确定出机械臂坐标系下断路器合闸开关相对于断路器合闸开关切换工具的位置发送给机械臂控制器，机械臂控制器根据机械臂坐标系下断路器合闸开关相对于断路器合闸开关切换工具的位置控制机械臂移动，从而使机械臂末端的断路器合闸开关切换工具到达断路器合闸开关的操作区域，然后将断路器切换为合闸状态；
31.然后，视觉系统对带有特征块的开关柜面板图像进行识别，得到近远控开关切换操作对应的机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系，所述近远控开关切换操作对应的机械臂末端工器具为近远控开关切换工具，然后根据所述近远控开关切换工具与特征块之间的位置关系和预先标定的特征块与近远控开关之间的位置关系，确定出机械臂坐标系下近远控开关相对于近远控开关切换工具的位置发送给机械臂控制器，机械臂控制器根据机械臂坐标系下近远控开关相对于近远控开关切换工具的位置控制机械臂移动，从而使近远控开关切换工具到达近远控开关的操作区域，然后将开关柜切换为远控状态。
32.手车摇入到位后，还需要先将断路器切换为合闸状态，再将开关柜切换为远控状态，为保证操作成功率，操作平台在切换时，采用将断路器切换为分闸状态和将开关柜切换为近控状态相似的方式，先将断路器合闸，再将开关柜切换为远控状态。
33.为了实现上述目的，
34.本发明还提供了一种基于联动操作平台的一键顺控方法，包括如下步骤：
35.s1、后台控制系统向操作平台下发一键顺控操作指令，操作平台接收一键顺控指令并移动至开关柜所在区域以执行一键顺控操作指令；
36.s2、操作平台到达开关柜所在区域后，通过视觉系统的相机获取开关柜面板图像，并通过开关柜面板图像判断开关柜是否满足一键顺控操作指令的操作条件；
37.s3、在开关柜满足手一键顺控操作指令的操作条件时，视觉系统对带有特征块的开关柜面板图像进行识别，得到机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系，然后根据机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系和预先标定的特征块与操作部件之间的位置关系，确定出机械臂坐标系下操作部件相对于机械臂末端工器具的位置发送给操作平台的机械臂控制器；所述操作部件为一键顺控操作指令中对应的开关柜上需操作的部件；所述机械臂末端工器具为一键顺控操作指令中对应的机械臂末端需使用的工器具；
38.s4、机械臂控制器根据机械臂坐标系下操作部件相对于机械臂末端工器具的位置控制机械臂移动，从而使机械臂末端工器具移动到操作部件位置处，然后进行对应操作。
39.其有益效果为：现有技术中，操作平台到达开关柜所在区域执行一键顺控的操作过程中，机械臂在执行一键顺控的操作时，机械臂末端的工器具在对准开关柜面板上的可操作部件时，存在难以对准的情况，导致机械臂不能及时执行相关操作，一键顺控操作成功
率低。为此，本发明通过在开关柜上设置特征块，以特征块作为中间参照物，通过预先标定需操作部件与特征块之间的位置关系，进行一键顺控。在一键顺控过程中，当视觉系统判断出开关柜满足一键顺控的操作条件时，通过对带有特征块的开关柜面板图像进行识别，可以得到一键顺控操作对应的机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系，然后根据机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系和预先标定的特征块与需操作部件的位置关系，确定出机械臂坐标系下手车锁孔相对于机械臂末端工器具的位置发送给操作平台的机械臂控制器；机械臂控制器根据机械臂坐标系下需操作部件相对于机械臂的位置对机械臂进行运动规划，从而使机械臂末端工器具能够准确到达需操作部件所在区域，并将工器具与操作部件准确结合，进行一键顺控操作，提高了操作平台一键顺控过程的操作成功率。然后操作平台就可以根据在本次一键顺控过程中收到的对应指令，控制机械臂末端工器具进行相应动作，从而实现一键顺控指令的进行。
40.进一步地，步骤s1中，操作平台的导航系统通过预先存储的电子地图进行自动寻路，从而移动至开关柜所在区域。
41.通过电子地图实现自动导航控制，从而使开关柜准确到达开关柜所在区域，一键顺控操作的成功率更高。
42.进一步地，操作平台移动至开关柜所在区域后，还通过视觉系统的相机采集开关柜上设置的柜号和二维码，根据柜号和二维码确认开关柜是否为一键顺控操作指令对应的操作对象。
43.操作平台到达开关柜所在区域后，通过开关柜上设置的柜号和二维码对开关柜进行双重确认，保证开关柜确实为一键顺控操作指令对应的操作对象，进而匹配正确开关柜下的操作指令对应的需操作部件，提高匹配的精准度，进而提高一键顺控操作过程的成功率。
44.进一步地，步骤s1中，所述一键顺控操作指令包括：手车摇出指令、手车摇入指令、地刀合闸指令、地刀分闸指令、断路器紧急分闸指令中的一种或多种；若步骤s1中一键顺控操作指令为手车摇出指令，则步骤s2中所述操作条件为：开关柜处于近控状态且断路器处于分闸状态；若步骤s1中一键顺控操作指令为手车摇入指令，则步骤s2中所述操作条件为：开关柜处于近控状态、断路器处于分闸状态且地刀处于分闸状态；若步骤s1中一键顺控指令为地刀合闸指令，则步骤s2中所述操作条件为：开关柜处于近控状态、断路器处于分闸状态且手车处于试验位置；若步骤s1中一键顺控操作指令为地刀分闸指令，则步骤s2中所述操作条件为：开关柜处于近控状态且开关柜柜门关闭；若步骤s1中一键顺控指令为断路器紧急分闸指令，则步骤s2中所述操作条件为：开关柜处于近控状态且断路器分合闸发生故障。
45.通过将手车摇出指令、手车摇入指令、地刀合闸指令、地刀分闸指令以及断路器紧急分闸指令作为一键顺控操作指令，并设置对应的操作条件，实现了在满足条件下能够进行手车的摇入摇出、地刀的合闸分闸以及断路器紧急分闸的过程。通过上述过程解决现有人工进行接地开关与紧急分闸操作时，操作步骤繁琐，且操作时容易发生危险，造成人员意外伤亡，致使设备损坏，并且在遇到紧急情况时，如配电室遇到紧急情况需要分闸，二次电源也断电，电动操作不了，就必须用到紧急分闸按钮，紧急分闸使人身风险大大降低，使故障断路器迅速得到隔离，将停电范围减小到最低限度，供电可靠性显著增加。
46.进一步地，步骤s2中，若对开关柜面板图像判断的结果为：开关柜处于远控状态，则进行近远控开关切换操作，所述近远控开关切换操作为：对带有特征块的开关柜面板图像进行识别，得到近远控开关切换操作对应的机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系，所述近远控开关切换操作对应的机械臂末端工器具为近远控开关切换工具，然后根据所述近远控开关切换工具与特征块之间的位置关系和预先标定的特征块与近远控开关之间的位置关系，确定出机械臂坐标系下近远控开关相对于近远控开关切换工具的位置发送给机械臂控制器，机械臂控制器根据机械臂坐标系下近远控开关相对于近远控开关切换工具的位置控制机械臂移动，从而使近远控开关切换工具到达近远控开关的操作区域，然后将开关柜切换为近控状态。
47.操作平台对开关柜进行操作时，开关柜需要处于近控状态，因此，在视觉系统通过开关柜面板图像判断出开关柜处于远控状态时，操作平台需要将开关柜的近远控状态转换为近控状态。同样，为保证机械臂末端的近远控开关切换工具能够准确到达近远控开关的操作区域，视觉系统对带有特征块的开关柜面板图像进行识别，可以得到机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系，然后根据机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系和预先标定的特征块与近远控开关之间的位置关系，确定出机械臂坐标系下近远控开关相对于机械臂的位置发送给机械臂控制器。机械臂控制器根据机械臂坐标系下近远控开关相对于机械臂的位置对机械臂进行运动规划，从而使机械臂末端的近远控开关切换工具能够准确到达能够操作近远控开关的操作区域，完成近远控开关的切换，通过自动将近远控开关切换的过程，实现近远控开关状态满足一键顺控操作指令的操作条件，提高了操作平台一键顺控过程的操作成功率，并且自动切换过程，避免了因等待需人工切换，而导致一键顺控操作效率低的问题。
48.进一步地，若步骤s1中，一键顺控操作指令为手车摇出指令、手车摇入指令或地刀合闸指令，同时步骤s2中，对开关柜面板图像判断的结果为：开关柜处于近控状态且断路器处于合闸状态，则进行断路器分闸操作，所述断路器分闸操作为：对带有特征块的开关柜面板图像进行识别，得到断路器分闸操作对应的机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系，所述断路器分闸操作对应的机械臂末端工器具为断路器分闸开关切换工具，然后根据所述断路器分闸开关切换工具与特征块之间的位置关系和预先标定的特征块与断路器分闸开关之间的位置关系，确定出机械臂坐标系下断路器分闸开关相对于断路器分闸开关切换工具的位置发送给机械臂控制器，机械臂控制器根据机械臂坐标系下断路器分闸开关相对于断路器分闸开关切换工具的位置控制机械臂移动，从而使机械臂末端的断路器分闸开关切换工具到达断路器分闸开关的操作区域，然后将断路器切换为分闸状态。
49.手车摇入摇出的操作以及地刀合闸操作不仅需要开关柜处于近控状态，还需要断路器处于分闸状态，因此，在视觉系统通过开关柜面板图像判断出开关柜处于近控状态，但断路器处于合闸状态时，操作平台需要将断路器切换至分闸状态。同样，为保证机械臂末端的断路器分闸开关切换工具能准确到达断路器分闸开关的操作区域，视觉系统对带有特征块的开关柜面板图像进行识别，可以得到机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系，然后根据机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系和预先标定的特征块与断路器分闸开关之间的位置关系，确定出机械臂坐标系下断路器分闸开关相对于机械臂的位置发送给机械臂控制器。机械臂控制器根据机械臂坐标系下断路器分闸开关相对于机械臂的位置对机
械臂进行运动规划，从而使机械臂末端的断路器分闸开关切换工具能够准确到达能够操作断路器分闸开关的操作区域，完成断路器的分闸操作，通过上述方式，准确的将断路器分闸开关切换工具到达断路器分闸开关位置处，并将断路器状态转换到满足一键顺控操作指令的操作条件，提高了操作平台一键顺控过程的操作成功率，并且自动切换过程，避免了因等待需人工切换，而导致一键顺控操作效率低的问题。
50.进一步地，若步骤s1中，一键顺控操作指令为手车摇入指令，同时步骤s2中，对开关柜面板图像判断的结果为：开关柜处于近控状态、断路器处于分闸状态且地刀处于闭合状态，或者步骤s1中，一键顺控操作指令为地刀分闸指令，同时步骤s2中，满足操作条件，则进行地刀分闸操作，所述地刀分闸操作为：对带有特征块的开关柜面板图像进行识别，得到地刀分闸操作对应的机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系，所述地刀分闸操作对应的机械臂末端工器具为地刀开关切换工具，然后根据地刀开关切换工具与特征块之间的位置关系和预先标定的特征块与地刀切换开关之间的位置关系，确定出机械臂坐标系下地刀切换开关相对于地刀开关切换工具的位置发送给机械臂控制器，机械臂控制器根据机械臂坐标系下地刀切换开关相对于地刀开关切换工具的位置控制机械臂移动，从而使机械臂末端的地刀开关切换工具到达地刀切换开关的操作区域，然后将地刀切换为断开状态。
51.手车摇入时，不仅需要开关柜处于近控状态，断路器处于分闸状态，还需要地刀处于断开状态，因此，在视觉系统通过开关柜面板图像判断出开关柜处于近控状态，但断路器处于合闸状态时，操作平台需要将断路器切换至分闸状态。为此，视觉系统对带有特征块的开关柜面板图像进行识别，可以得到机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系，然后根据机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系和预先标定的特征块与地刀切换开关之间的位置关系，确定出机械臂坐标系下地刀切换开关相对于机械臂的位置发送给机械臂控制器。机械臂控制器根据机械臂坐标系下地刀切换开关相对于机械臂的位置对机械臂进行运动规划，从而使机械臂末端的地刀开关切换工具能够准确到达能够操作地刀切换开关的操作区域，提高了操作平台一键顺控过程的操作成功率。这样，开关柜就满足手车摇入的操作条件，操作平台就可以进行手车摇入过程，避免了因等待需人工切换，而导致一键顺控操作效率低的问题。
52.进一步地，若步骤s1中，一键顺控操作指令为手车摇入指令或手车摇出指令，同时步骤s2中，满足操作条件，或者步骤s1中，一键顺控操作指令为地刀合闸指令，同时步骤s2中，开关柜处于近控状态、断路器处于分闸状态且手车处于非试验位置，则进行移动手车操作，所述移动手车操作为：对带有特征块的开关柜面板图像进行识别，得到移动手车操作对应的机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系，所述移动手车操作对应的机械臂末端工器具为手车摇入摇出工具，然后根据手车摇入摇出工具与特征块之间的位置关系和预先标定的特征块与手车锁孔之间的位置关系，确定出机械臂坐标系下手车锁孔相对于手车摇入摇出工具的位置发送给机械臂控制器，机械臂控制器根据机械臂坐标系下手车锁孔相对于手车摇入摇出工具的位置控制机械臂移动，从而使机械臂末端的手车摇入摇出工具到达手车锁孔的操作区域，然后将手车移动至指定位置处。
53.当满足手车摇入指令操作条件或满足手车摇出指令操作条件时，即可对手车进行摇入摇出，并通过上述手车摇入摇出工具与特征快的位置关系，以及预先标定的特征快与手车锁孔的位置关系，能够准确确定出手车摇入摇出工具与手车锁孔之间的位置关系，基
于此位置关系移动机械臂，使得手车摇入摇出工具到达手车锁孔位置处，并进行手车的摇入摇出，提高了操作平台一键顺控过程的操作成功率。另外在进行地刀合闸操作时，需将手车摇至试验位置，通过上述自动将手车摇入摇出的操作过程，避免了因等待需人工切换，而导致一键顺控操作效率低的问题，进而提高了地刀合闸的操作效率。
54.进一步地，在将手车移动至指定位置处的过程中，检测将手车移动时手车摇入摇出工具转动的圈数或角度，若所述圈数达到预先设定的圈数，或所述角度达到预先设定的角度，则将手车移动到位。
55.手车摇入或摇出时，机械臂需要控制手车摇入摇出工具在手车锁孔中旋转，因此根据经验设定与旋转相关的圈数或角度作为阈值，通过检测手车摇入摇出时，手车摇入摇出工具是否旋转了恰好的圈数或角度来判断手车摇入是否到位或摇出是否到位，方案简单易行。
56.进一步地，在将手车移动至指定位置处的过程中，检测将手车移动时手车摇入摇出工具的扭矩，若所述扭矩达到设定扭矩，则将手车移动到位。
57.手车摇入或摇出时，还能通过检测扭矩来检测手车摇入是否到位或摇出是否到位，方案简单易行。
58.进一步地，若步骤s1中，一键顺控操作指令为手车摇出指令，当判断出手车移动到位时，则进行近远控开关切换操作，然后将开关柜切换为远控状态。
59.手车摇出到位后，还需要将开关柜切换为远控状态，为保证操作成功率，操作平台进行对开关柜的近远控状态进行切换时，采用将开关柜切换为近控状态相似的方式，将开关柜切换为远控状态。
60.进一步地，若步骤s1中一键顺控操作指令为手车摇入指令，当判断出手车移动到位时，则先进行断路器合闸操作，所述断路器合闸操作为：视觉系统通过相机获取带有特征块的开关柜面板图像并进行识别，得到断路器合闸操作对应的机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系，所述断路器合闸操作对应的机械臂末端工器具为断路器合闸开关切换工具，然后根据断路器合闸开关切换工具与特征块之间的位置关系和预先标定的特征块与断路器合闸开关之间的位置关系，确定出机械臂坐标系下断路器合闸开关相对于断路器合闸开关切换工具的位置发送给机械臂控制器，机械臂控制器根据机械臂坐标系下断路器合闸开关相对于断路器合闸开关切换工具的位置控制机械臂移动，从而使机械臂末端的断路器合闸开关切换工具到达断路器合闸开关的操作区域，然后将断路器切换为合闸状态；断路器合闸操作完成后，进行近远控开关切换操作，将开关柜切换为远控状态。
61.手车摇入到位后，还需要先将断路器切换为合闸状态，再将开关柜切换为远控状态，为保证操作成功率，操作平台在切换时，采用将断路器切换为分闸状态和将开关柜切换为近控状态相似的方式，先将断路器合闸，再将开关柜切换为远控状态。
62.进一步地，若步骤s1中，一键顺控操作指令为断路器紧急分闸指令，同时步骤s2中不满足操作条件，或者步骤s1中，一键顺控操作指令为地刀分闸指令，同时步骤s2中开关柜处于近控状态且开关柜柜门未关闭，则将开关柜当前不满足一键顺控操作指令的状态上送。
63.通过在不满足紧急分闸指令的操作条件，以及地刀合闸指令时不满足开关柜柜门关闭的操作条件时，将开关柜状态信息上送，即在无法将开关柜状态转换为满足操作条件
下得状态时，将信息上送，便于人工发现开关柜状态不满足操作条件的信息。
64.进一步地，若步骤s1中一键顺控操作指令为断路器紧急分闸指令，同时步骤s2中满足操作条件，则进行断路器紧急分闸操作，所述断路器紧急分闸操作为：对带有特征块的开关柜面板图像进行识别，得到断路器紧急分闸操作对应的机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系，所述断路器紧急分闸操作对应的机械臂末端工器具为紧急分闸开关切换工具，然后根据紧急分闸开关切换工具与特征块之间的位置关系和预先标定的特征块与紧急分闸开关之间的位置关系，确定出机械臂坐标系下紧急分闸开关相对于紧急分闸开关切换工具的位置发送给机械臂控制器，机械臂控制器根据机械臂坐标系下紧急分闸开关相对于紧急分闸开关切换工具的位置控制机械臂移动，从而使机械臂末端的紧急分闸开关切换工具到达紧急分闸开关的操作区域，然后将断路器切换为分闸状态。
65.在满足紧急分闸指令时，通过紧急分闸开关切换工具与特征快之间的位置关系，以及预先标定的特征快与紧急分闸开关之间的位置关系，准确得出紧急分闸开关相对于紧急分闸开关切换工具的位置，并将紧急分闸开关切换工具移动至紧急分闸开关位置处，进行紧急分闸，提高了操作平台一键顺控过程的操作成功率。并且解决了现有人工进行紧急分闸操作时，操作步骤繁琐，且操作时容易发生危险，造成人员意外伤亡，致使设备损坏的问题。
66.进一步地，若步骤s1中一键顺控操作指令为地刀合闸指令，同时步骤s2中满足操作条件，则进行地刀合闸操作，所述地刀合闸操作为：对带有特征块的开关柜面板图像进行识别，得到地刀合闸操作对应的机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系，所述地刀合闸操作对应的机械臂末端工器具为地刀开关切换工具，然后根据地刀开关切换工具与特征块之间的位置关系和预先标定的特征块与地刀切换开关之间的位置关系，确定出机械臂坐标系下地刀切换开关相对于地刀开关切换工具的位置发送给机械臂控制器，机械臂控制器根据机械臂坐标系下地刀切换开关相对于地刀开关切换工具的位置控制机械臂移动，从而使机械臂末端的地刀开关切换工具达到地刀切换开关的操作区域，然后将地刀切换为闭合状态。
67.在满足地刀合闸指令时，通过地刀开关切换工具与特征快之间的位置关系，以及预先标定的特征快与地刀开关之间的位置关系，准确得出地刀开关相对于地刀开关切换工具的位置，并将地刀开关切换工具移动至地刀开关位置处，进行地刀合闸，提高了操作平台一键顺控过程的操作成功率。并且解决了现有人工进行地刀合闸操作时，操作步骤繁琐，且操作时容易发生危险，造成人员意外伤亡，致使设备损坏的问题。
附图说明
68.图1为本发明中联动操作平台的结构框图；
69.图2为本发明中联动操作平台在开关室内的工作位置示意图；
70.图3为本发明中一键顺控流程中手车摇出的流程框图；
71.图4为本发明中一键顺控流程中手车摇入的流程框图；
72.图5为本发明中一键顺控流程中地刀合闸的流程框图；
73.图6为本发明中一键顺控流程中地刀分闸的流程框图；
74.图7为本发明中一键顺控流程中断路器紧急分闸的流程框图。
具体实施方式
75.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
76.基于联动操作平台的一键顺控方法实施例：
77.本实施例中，联动操作平台(以下简称操作平台)如图1、图2所示，包括agv移动系统、导航控制系统、机械臂系统、视觉系统、电源系统和通信系统。其中，电源系统用于对整个操作平台进行供电，通信系统用于操作平台与后台控制系统进行通信交互，以接收指令或反馈信息。通信系统与后台控制系统之间通过无线或有线的方式进行连接，无线通信采用wifi6通信方式，支持2.4ghz和5ghz两种频段；有线通信采用以太网通信，通过超六类屏蔽rj45网线连接。开关室内设置有充电桩满足操作平台的供电需求，操作平台的操作对象为kyn28a型铠装移开式户内交流金属封闭开关设备(以下简称开关柜)，开关柜在开关室内并列设置。
78.agv移动系统是整个操作平台的移动机构，其位于操作平台本体的底部。导航系统同样位于操作平台本体的底部，用于在收到操作平台移动的指令后，根据预先存储的规划路径控制agv移动系统动作，从而使操作平台在开关室内移动并到达指定位置。此外，导航系统还具有避障功能，其通过激光slam 惯性导航的组合导航控制模块、激光雷达或接近开关等设备来检测操作平台移动路径上是否存在障碍物，并判断操作平台与障碍物的距离，当操作平台与障碍物之间的距离小于设定的报警阈值或紧急制动阈值时，进行报警和紧急制动。同时，agv移动系统底部四周设置急停按钮，当操作平台与障碍物发生意外碰撞时，急停按钮按下，会紧急断开电源系统对agv移动系统、机械臂系统、视觉系统的供电，从而避免操作平台失控导致严重事故。
79.机械臂系统包括机械臂和机械臂控制器，机械臂末端设置有末端工器具，末端工器具包括弹性电动套筒，弹性电动套筒由电机、柔性套筒、弹性联轴器组成。手车摇入摇出的操作主要是利用柔性套筒充当手车摇把来插入手车锁孔，通过电机输出扭矩，通过弹性联轴器传递动力，从而驱动柔性套筒正反转实现断路器手车的摇入摇出，以此实现主回路的通断。电机同时内置超越离合器，用于在输出扭矩超限时对末端工器具进行保护。弹性联轴器不仅用于末端工器具的位置姿态的自动对正，还能在传递动力的同时提供柔性裕度，实现末端工器具在不同角度下的操作，避免机械结构发生损伤。末端工器具还包括：地刀操作工装、紧急分闸工装等。其中地刀操作工装以及紧急分闸工装主要为旋钮操作工装，旋钮操作工装主要是利用工装夹紧旋钮进行旋转，从而实现紧急分闸及开关柜状态更换。
80.视觉系统包括设置在操作平台本体顶部的云台相机和设置在机械臂末端的3d相机。在开关柜上设置有柜号和二维码信息，机械臂末端的3d相机通过对柜号和二维码信息采集，确认开关柜信息是否正确，以对开关柜是否为对应操作对象进行双确认，并具有反馈视觉系统获取的信息的功能，若识别到开关柜信息不正确，则将此不正确状况反馈给后台系统。开关柜的控制面板上设置有指示灯和可操作部件，可操作部件包括旋钮式开关、按钮式开关、压板和手车锁孔等，云台相机主要用于抓取开关柜图片信息确认开关柜状态，检查相关压板、保护是否具备作业条件，并在不满足作业条件时将信息反馈到给后台系统，即云台相机对操作平台周围环境进行观察，实时获取开关室内的状态，为远程操作提供了可行性。此外，在开关柜面板上设置有特征块，可操作部件与特征块之间的位置关系相对固定，
并且视觉系统中提前存储有这种对应的位置关系。视觉系统通过3d相机采集开关柜面板图像，并将采集的图像通过通信系统发送至后台控制系统，由后台控制系统判断各部件的工作状态是否满足一键顺控的执行条件。若不满足，则需要通过操作平台对不满足条件的可操作部件进行操作，从而使其满足一键顺控的执行条件，直到一键顺控的全过程能够顺利实施。
81.特征块可采用结构简单的几何图形或字符图案，通过颜色或形状与开关柜上的指示灯和其他可操作部件进行区分，以利于视觉系统识别。特征块可设置在开关柜上某个固定的位置，如开关柜的左侧、右侧、上方、下方或对角线位置等，特征块与可操作部件之间的位置关系通过二者之间的方位和距离进行体现，并提前存储在视觉系统中，便于一键顺控过程中进行调用。作为其他实施方式，特征块与可操作部件之间的位置关系也可通过在开关柜面板上建立坐标系，例如，以特征块为原点建立坐标系，通过可操作部件在坐标系中的坐标表示特征块与可操作部件之间的位置关系。
82.由于3d相机与末端工器具固定连接，因此3d相机与末端工器具之间的位置关系能够被标定出来，这种位置关系同样可以采用方位和距离结合的方式进行标定，或通过在操作平台上建立坐标系的方式进行标定。考虑到开关室内可能配置有多台操作平台，不同操作平台的3d相机与末端工器具之间的位置关系可能不同，因此，结合操作平台的信息，可将各操作平台上3d相机与末端工器具之间的位置关系存储在视觉系统中，方便一键顺控过程中调用。
83.基于上述两种对应的位置关系(特征块与可操作部件之间的位置关系和3d相机与末端工器具之间的位置关系)，当3d相机采集到带有特征块的开关柜面板图像时，视觉系统对特征块进行识别，从而确认出3d相机与特征块之间的位置关系，然后结合特征块与可操作部件之间的位置关系和当前操作平台上3d相机与末端工器具之间的位置关系，能够得到机械臂坐标系下末端工器具与可操作部件之间的位置关系。视觉系统将机械臂坐标系下末端工器具与对应可操作部件之间的位置关系发送至机械臂控制器，机械臂控制器即可据此规划机械臂的运动路径，从而使末端工器具精确对准相应的可操作部件，提高一键顺控过程中操作的准确性。
84.作为其他实施方式，特征块与可操作部件之间的位置关系预先存储在视觉系统中，而3d相机与末端工器具之间的位置关系固化在视觉系统进行位置转换的程序中，减少计算过程，从而使确定出的机械臂坐标系下可操作部件相对于末端工器具的位置更加准确。
85.在一键顺控过程中，操作平台不仅需要在满足操作条件时，进行一键顺控操作指令对应的操作，还需要在其他可操作部件状态不满足操作条件时，对其他可操作部件进行操作，使得其他可操作部件满足对应一键顺控操作指令的操作条件，例如，一键顺控操作指令为手车摇入指令或手车摇出指令时，操作平台不仅需要对手车进行摇入摇出操作，还需要在其他可操作部件的工作状态不满足一键顺控条件时对可操作部件进行操作，再如一键顺控操作指令为地刀合闸指令、地刀分闸指令或断路器紧急分闸指令时，同样需要满足操作条件，因此在开关柜状态不满足操作条件时，还需要在其他可操作部件的工作状态不满足一键顺控条件时对可操作部件进行操作。为此，机械臂的末端工器具不止具有能够充当指定一键顺控指令的工器具，还应具有能够用于夹持旋钮式开关进行旋转动作的夹持工
具、用于按压按钮式开关的按压工具。
86.作为其他实施方式，机械臂末端可采用机械手或机械夹具，通过机械手或机械夹具取用放置在操作平台上的摇把、按压工具来对可操作部件进行操作，从而改变可操作部件的工作状态。
87.基于上述的操作平台及后台控制系统内存储的位置关系，本发明的基于智能联动操作平台的一键顺控方法通过如下步骤实施：
88.一键顺控操作指令为手车摇出的实现方法如图3所示，一键顺控操作指令为手车摇入的实现方法如图4所示，具体的手车摇入摇出过程通过如下步骤实施：
89.1、后台控制系统向操作平台下发一键顺控手车操作指令，即进行10kv开关柜刀闸操作时，操作平台在收到一键顺控手车操作指令后，进行自检，判断自身状态是否满足作业条件，若操作平台处于空闲状态且电量充足，则认为满足作业条件，执行一键顺控手车操作指令；或者，若操作平台当前执行其他前置任务并且执行完前置任务后电量充足，则同样任务满足作业条件，等待前置任务完成后执行一键顺控手车操作指令；反之，若电量不足或执行完其他前置任务后电量不足，则认为不满足作业条件，此时将任务上报后台控制系统，请求任务取消或挂起。
90.2、操作平台执行一键顺控手车操作指令时，agv移动系统根据存储在导航控制系统中的电子地图进行自动寻路，从而到达对应的开关柜区域。在自动寻路过程中，若碰到障碍物，则进行紧急避障或制动，并向后台控制系统及时反馈。
91.3、操作平台到达对应的开关柜操作区域后，通过3d相机识别开关柜上的柜号，确认该开关柜是否是对应一键顺控手车操作指令的操作对象。若确认通过，则通过3d相机识别开关柜上的二维码，再次确认该开关柜是否是对应一键顺控手车操作指令的操作对象，若确认再次通过，则表明操作平台到达正确的开关柜操作区域，否则操作平台向后台控制系统进行反馈。
92.4、操作对象确认无误后，云台相机采集开关柜面板图像，确认开关柜状态，检查相关压板、保护是否具备作业条件，如不满足则反馈给后台系统，将当前任务挂起或结束，如具备作业条件，则视觉系统对开关柜面板图像进行识别，若开关柜面板图像中显示的压板、旋钮和按钮等可操作部件的工作状态满足一键顺控手车操作指令的操作条件，则通过机械臂上设置的3d相机获取带有特征块的开关柜面板图像并进行识别，得到末端工器具与特征块之间的位置关系，然后根据手车摇入摇出操作对应的机械臂末端工器具(即电动套筒)与特征块之间的位置关系和预先标定的特征块与手车锁孔之间的位置关系，确定出机械臂坐标系下手车锁孔相对于机械臂末端工器具的位置发送给操作平台的机械臂控制器。机械臂控制器根据该位置对机械臂进行运动规划，然后按照规划好的运动路径控制机械臂运动，从而使末端工器具上的弹性电动套筒精准插入手车锁孔，然后通过电机驱动弹性电动套筒旋转，从而摇入或者摇出手车。
93.由于手车摇入或摇出时需要满足一定的条件。首先，开关柜需要处于近控状态，才能被操作平台操作；其次，如图3所示，手车摇出时需要先满足断路器断开的条件，如图4所示，手车摇入时需要满足断路器断开和地刀断开的条件。因此，在操作平台执行一键顺控手车操作指令时，若视觉系统通过开关柜面板图像比对判断出开关柜处于远控状态，则进行近远控开关切换操作：通过3d相机获取带有特征块的开关柜面板图像并进行识别，得到近
远控开关切换操作对应的机械臂末端工器具(即夹持工具)与特征块之间的位置关系，然后根据机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系和预先标定的特征块与近远控开关之间的位置关系，确定出机械臂坐标系下近远控开关相对于机械臂的位置发送给机械臂控制器。机械臂控制器根据该位置关系对机械臂进行运动规划，然后按照规划好的运动路径控制机械臂运动，从而使末端工器具上的夹持工具精确夹持近远控旋钮并进行旋转操作，从而使开关柜从远控状态切换至近控状态。
94.当一键顺控手车操作指令为手车摇出时，若视觉系统通过开关柜面板图像比对判断出开关柜中的断路器未断开，则进行断路器分闸操作：通过3d相机获取带有特征块的开关柜面板图像并进行识别，得到断路器分闸操作对应的机械臂末端工器具(即夹持工具)与特征块之间的位置关系，然后根据机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系和预先标定的特征块与断路器分闸开关之间的位置关系，确定出机械臂坐标系下断路器分闸开关相对于机械臂的位置发送给机械臂控制器。机械臂控制器根据该相对位置对机械臂进行运动规划，然后按照规划好的运动路径控制机械臂运动，从而使末端工器具上的夹持工具精确夹持断路器旋钮并进行旋转操作，从而使开关柜中的断路器分闸。此时，手车摇出的一键顺控手车操作指令执行的操作条件满足，操作平台即可执行手车摇出操作。
95.当一键顺控手车操作指令为手车摇入时，若视觉系统通过开关柜面板图像比对判断出开关柜中的断路器和地刀均未断开，则通过3d相机获取带有特征块的开关柜面板图像并进行识别，得到断路器分闸操作对应的机械臂末端工器具(即夹持工具)与特征块之间的位置关系，然后根据机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系和预先标定的特征块与断路器分闸开关之间的位置关系，确定出机械臂坐标系下断路器分闸开关相对于机械臂的位置发送给机械臂控制器。机械臂控制器根据该位置控制机械臂运动至断路器旋钮所在操作区域，然后将断路器断开。然后进行地刀分闸操作：视觉系统根据机械臂末端工器具与特征块之间的位置关系和预先标定的特征块与地刀切换开关之间的位置关系，确定出机械臂坐标系下接地开关盖板相对于机械臂的位置发送给机械臂控制器。机械臂控制器根据该位置控制压盖板操作对应的机械臂将末端工器具(即压板工具)对准接地开关盖板操作区域，将接地开关盖板压下，然后确定出中门右下侧六角孔(即地刀切换开关)相对于机械臂的位置发送给机械臂控制器，机械臂控制器根据该位置控制接地开关操作手柄到达地刀切换开关的操作区域，将接地开关操作手柄送入中门右下侧六角孔内，逆时针旋转，使接地开关处于分闸位置，取出操作手柄，操作孔处联锁板自动弹回，遮住操作孔，机械臂自动恢复到固定位置，再次由3d相机判断接地开关是否处于分闸状态，如未处于分闸，则重新进行分闸操作，如判断处于分闸状态，操作结束。若视觉系统通过开关柜面板图像比对判断出开关柜中的断路器断开而地刀未断开，则通过上述地刀分闸操作的步骤将地刀切换至断开状态。通过上述在开关柜可操作部件不满足一键顺控操作指令的操作条件时，将可操作部件转换为满足操作条件的状态，避免了因等待需人工切换，而导致一键顺控操作效率低的问题。
96.5、操作平台在摇出手车或摇入手车时，为保证手车摇入摇出过程的安全性，操作平台提前存储有将手车摇入到位或摇出到位时弹性电动套筒应转动的圈数或转动的角度，通过监测弹性电动套筒转动的圈数或角度来判断手车是否摇入到位或摇出到位。手车摇入或摇出时，机械臂需要控制手车摇入摇出工具在手车锁孔中旋转，因此根据经验设定与旋转相关的圈数或角度作为阈值，通过检测手车摇入摇出时，手车摇入摇出工具是否旋转了
恰好的圈数或角度来判断手车摇入是否到位或摇出是否到位，方案简单易行。
97.作为其他实施方式，还可基于手车摇入到位或摇出到位时电机应输出的扭矩，通过经验设定一个扭矩阈值或范围，在手车摇入或摇出时，通过检测手车摇入摇出工具转动时的的扭矩，判断手车是否摇入到位或摇出到位。若扭矩达到设定的扭矩阈值或范围，则手车摇入到位或摇出到位。
98.6、如图3所示，操作平台将手车摇出到位后，还需要将开关柜的工作状态切换至远控状态，此时通过前述切换开关柜近远控状态的方法将开关柜切换至远控状态。
99.如图4所示，操作平台将手车摇入到位后，还需要将断路器合闸，并将开关柜的工作过程切换至远控状态，此时通过前述切换断路器工作状态和开关柜近远控状态的方法，将断路器切换为合闸状态，将开关柜切换为远控状态。
100.在操作平台每次通过机械臂对可操作部件操作时，3d相机实时采集对应可操作部件的状态，并将其发送至后台控制系统，后台控制系统通过图像比对的方式确认操作是否到位，若操作未到位或出现故障，及时报警。
101.一键顺控操作指令为地刀合闸的实现方法如图5所示，一键顺控操作指令为地刀分闸的实现方法如图6所示，具体的地刀合闸分闸过程通过如下步骤实施：
102.1、依次进行如手车摇入摇出过程中的步骤1、步骤2、以及步骤3。
103.2、操作对象确认无误后，云台相机采集开关柜面板图像，确认开关柜状态，检查相关压板、保护是否具备作业条件，如不满足则反馈给后台系统，将当前任务挂起或结束，如具备作业条件，则视觉系统对开关柜面板图像进行识别，若开关柜面板图像中显示的压板、旋钮和按钮等可操作部件的工作状态满足一键顺控手车操作指令的操作条件，则进行地刀分闸或合闸操作，具体的地刀分闸操作以在手车摇入摇出过程中的步骤4进行地刀分闸操作中介绍的足够清楚，此处不再赘述，具体的地刀合闸操作为：如同地刀分闸操作，将接卸比控制器根据该位置控制接地开关操作手柄到达地刀切换开关的操作区域，然后将接地开关操作手柄送入中门右下侧六角孔内，顺时针旋转，使接地开关处于合闸位置，取出操作手柄，操作孔处联锁板自动弹回，遮住操作孔，机械臂自动恢复到固定位置，操作结束。
104.由于地刀合闸或分闸时需要满足一定的条件。首先，开关柜处于近控状态，才能被操作平台操作，其次，如图5所示，地刀合闸时需先满足断路器断开条件，然后手车需满足处于试验位置条件，如图6所示，地刀分闸时需满足柜门及后封板关闭并锁好。因此，在操作平台执行一键顺控手车操作指令时，若视觉系统通过开关柜面板图像比对判断出开关柜处于远控状态，则需要进行近远控开关切换操作，此近远控开关切换操作如手车摇入摇出过程中的步骤4中的近远控开关切换操作，经此操作后使开关柜从远控状态切换至近控状态。
105.当一键顺控操作指令为地刀合闸指令时，若视觉系统通过开关柜面板图像比对判断出开关柜中的断路器未断开，则需要进行断路器分闸操作，此断路器分闸操作如手车摇入摇出过程中的步骤4中的断路器分闸操作，经此操作后使开关柜中的断路器分闸。
106.当一键顺控操作指令为地刀分闸指令时，若视觉系统通过开关柜面板图像比对判断出开关柜柜门未关闭，即不满足所有开关柜柜门及后封板关闭并锁好的地刀分闸指令的操作条件时，则将开关柜当前状态不具备操作条件反馈至后台系统，当前任务挂起或结束。通过在无法将开关柜状态转换为满足操作条件下得状态时，将信息上送，便于人工发现开关柜状态不满足操作条件的信息。
107.通过上述进行地刀合闸地刀分闸的操作过程，机械臂末端操作工具能够准确到达指定操作位置，进行一键顺控操作，提高了一键顺控操作的成功率，并且对开关柜不满足操作条件的可操作部件进行状态转换操作，避免了因等待需人工切换，而导致一键顺控操作效率低的问题，进而提高了地刀合闸的操作效率。
108.一键顺控操作指令为断路器紧急分闸的实现方法如图7所示，具体的断路器紧急分闸过程通过如下步骤实施：
109.1、依次进行如手车摇入摇出过程中的步骤1、步骤2、以及步骤3。
110.2、操作对象确认无误后，云台相机采集开关柜面板图像，确认开关柜状态，检查相关压板、保护是否具备作业条件，如不满足则反馈给后台系统，将当前任务挂起或结束，如具备作业条件，则通过3d相机获取带有特征块的开关柜面板图像并进行识别，得到断路器紧急分闸操作对应的机械臂末端工器具之一的夹持工具与特征块之间的位置关系，然后根据夹持工具与特征块之间的位置关系和预先标定的特征块与紧急分闸旋钮之间的位置关系，确定出机械臂坐标系下紧急分闸旋钮相对于夹持工具的位置关系，机械臂控制器根据该位置关系对机械臂进行运动规划，然后按照规划好的运动路径控制机械臂运动，使得夹持工具到达紧急分闸旋钮操作区域，机械臂缓慢伸出使末端工具夹爪靠近紧急分闸旋钮，电机控制夹爪夹紧紧急分闸旋钮，然后机械臂带动末端工具缓慢进行旋转，旋转到位后，电推缸推动臂杆缓慢移动，按下紧急分闸按钮，按压到位后退出，完成紧急分闸操作。通过将手车摇出指令、手车摇入指令、地刀合闸指令、地刀分闸指令以及断路器紧急分闸指令作为一键顺控操作指令，并设置对应的操作条件，实现了在满足条件下能够将机械臂移动到指定位置并进行手车的摇入摇出、地刀的合闸分闸以及断路器紧急分闸的过程，提高了一键顺控过程的操作成功率。通过上述过程解决现有人工进行接地开关与紧急分闸操作时，操作步骤繁琐，且操作时容易发生危险，造成人员意外伤亡，致使设备损坏，并且在遇到紧急情况时，如配电室遇到紧急情况需要分闸，二次电源也断电，电动操作不了，就必须用到紧急分闸按钮，紧急分闸使人身风险大大降低，使故障断路器迅速得到隔离，将停电范围减小到最低限度，供电可靠性显著增加。
111.操作平台实施例：
112.本实施例中，操作平台用于实现基于智能联动操作平台的一键顺控方法的过程，基于智能联动操作平台的一键顺控方法已经在基于智能联动操作平台的一键顺控方法实施例中介绍的足够清楚，此处不再赘述。