CN106838577B - 电力电网x射线检测机用可移动跨地形数控平台及其无线遥控的数控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力电网X射线检测机用可移动跨地形数控平台及其无线遥控的数控系统，其中所述数控平台包括平台主板，平台主板上一端设置有电气控制箱，电气控制箱内设置有电源模块和控制模块；平台主板下方设置有调平机构，调平机构包括伸缩装置和支撑装置，平台上中部设置有安装位，用于放置X射线检测机；电源分别与控制模块和驱动装置连接，驱动装置输入端分别连接控制模块，驱动装置输出端分别连接伸缩装置和支撑装置。通过自动水平检测，利用伺服电机驱动调平机构实现自动调平，用于支撑需要较高水平安装要求的X射线检测机。本发明实现无线远程监控，在X射线机辐射范围外实现快速设备调整，极大地提高了检测效率和检测精度。

Description

电力电网X射线检测机用可移动跨地形数控平台及其无线遥 控的数控系统

技术领域

本发明属于电力电网设备故障检测技术领域，特别涉及一种电力电网X射线检测机用可移动跨地形数控平台及其数控系统。

背景技术

电网设备全封闭结构如GIS，一旦发生供电故障，则检测人员在现场对电网设备的故障原因是无法进行直观判断，现场解体工作量大且不具备真空无尘环境要求，如何及时有效地对电力设备故障实时排除，及时对电网供电是对社会的发展有着重大的社会效应和经济效应。借助X射线检测机在不同位置和有限的范围内进行照射及成像，可以帮助检测人员做出有效地故障判断。

目前我国全封闭的电力设备检测现状如下：

1)电力设备故障检测，利用X射线透过封闭外壳将内部线路的影像投射到DR成像板上形成图像，由现场检测人员对其做出判断。

2)X射线机和DR成像板体积较大较重，300kV GE射线机重达38kg，PE1621成像板重约25kg，搬运困难。

3)X射线机和DR成像板与故障点的位置选择事先难以确定，一般都要进行实时调整。通过吊绳、简易升降台等把仪器对准固定，操作困难，再者X射线检测机发出的X射线会对人体造成危害，启动时操作人员需要距离仪器至少100米确保安全，往往为了得到清晰满意的图像，需对设备反复调整多次，调试时需要多次来回走动，导致检测效率较低。这样不但检测时间周期长，对于工作人员来说两地来回往返非常不方便，检测效率低。且由于地面不平整，导致升降台保证不了水平放置，影响检测效果。

发明内容

鉴于所述现有技术存在的缺陷，本发明提供一种结构紧凑、操作方便、可无线远程操控的电力电网X射线检测机用可移动跨地形数控平台。

本发明还提供了一种电力电网X射线检测机用可移动跨地形数控平台的数控系统。

本发明的方案是：一种电力电网X射线检测机用可移动跨地形数控平台，包括平台主板，其特征在于，所述平台主板上一端设置有电气控制箱，所述电气控制箱内设置有电源模块和控制模块；所述平台主板下方设置有调平机构，所述调平机构包括伸缩装置和支撑装置，所述调平机构为所述伸缩装置和所述支撑装置都通过伺服控制的一种混合配动机构；所述平台上中部设置有安装位，用于放置X射线检测机；所述电源分别与所述控制模块和驱动装置连接，所述驱动装置输入端分别连接控制模块，驱动装置输出端分别连接所述伸缩装置和所述支撑装置，通过所述调平机构始终保持平台上的X射线检测机处于水平的工作状态。

进一步的，所述伸缩装置包括直线轴承、支撑导向杆、齿轮齿条副和第一驱动装置；所述直线轴承固定于平台主板，所述支撑导向杆设置在所述直线轴承中，可沿轴承滑动；所述齿轮齿条副包括齿轮和齿条；所述支撑导向杆两端分别设置有安装法兰，所述安装法兰固定设置在安装板一侧；所述安装板另一侧设置有所述齿条，所述齿条与设置于所述第一驱动装置末端的齿轮组成移动副，所述第一驱动装置包括第一伺服电机91和第一减速器92，所述第一减速器92输出端连接所述伸缩装置，输入端和所述第一伺服电机91输出端连接，所述第一驱动装置驱动所述伸缩装置动作。

进一步的，所述支撑装置包括支撑座、双旋丝杠副，“千斤顶”四连杆、第二驱动装置和调整地脚；所述双旋丝杠副包括梯形丝杠和丝母滑块，所述丝杠一端连接第二驱动装置，所述第二驱动装置包括第二减速器和第二伺服电机，所述第二减速器输出端连接所述支撑装置，输入端和所述第二伺服电机输出端连接；所述丝杠上装有正旋正旋丝母滑块和反旋丝母滑块，可随丝杠转动时相向或相反运动；所述丝母滑块与丝杠支撑端有导向铜杆，确保丝母滑块不会轴心转动；所述正旋丝母滑块上装有第一连杆，第三连杆，反旋丝母滑块上装有第二连杆，第四连杆；所述第一连杆，第二连杆一端连接于第一铰链块，所述第一铰链块上设置连接有滑块，所述齿条的下端设置有与所述滑块相配合的滑槽，所述滑块在所述滑槽内随着铰链的运动竖直方向运动，以确保铰链在做竖直动作时保持本体的水平；第三连杆，第四连杆一端连接于第二铰链块；所述四根连杆和所述梯形丝杠、所述丝母滑块共同组成类“千斤顶”连杆机构；第二铰链块上设置有调整脚杯，用于支撑平台；通过双旋丝杠带动所述“千斤顶”四连杆实现在很小空间内进行较大的调整范围。

进一步的，所述平台主板上一端设置有电气控制箱，所述电气控制箱内设置有电源模块和控制模块；所述控制模块包括无线通讯单元、可编程控制器和无线交换机，所述无线通讯单元分别与所述可编程控制器和所述无线交换机连接，所述可编程控制器分别和所述第一伺服电机及所述第一伺服电机输入端连接；操作人员可通过操作平台发出指令，由远程执行机构完成各项操作内容。其中，无线工业以太网是一种可在严酷的强电磁的工业环境下，且能够集成、灵活、安全、高性能的无线通讯交换系统。

进一步的，所述电源模块分别与所述控制模块和第一驱动装置，第二驱动装置连接；所述第一驱动装置输入端连接控制模块，第一驱动装置输出端连接伸缩装置；所述伸缩装置端部设置有所述第二驱动装置，所述第二驱动装置输入端连接控制模块，第二驱动装置输出端连接支撑装置，用于支撑调平平台。

进一步的，所述平台主板上设置有水平检测模块，所述水平检测模块包括电子水平仪检测端和无线信号端，通过所述无线信号端连接所述控制模块，用于现场实时视频监控，所述电子水平仪检测端实时检测平台水平状况，同时可以保证设备的安全使用。操作人员根据具体情况，准确地控制伸缩装置和支撑装置。

进一步的，所述平台主板材质为铸铝，较为轻便，且经过轻量化设计，在主板减重挖空腔内按照“卐”字形分布安装所述伸缩装置和所述支撑装置。

进一步的，所述平台还包括把手和滚轮，所述把手设置于所述平台主板上近电气控制箱的一端；所述滚轮设置于所述平台主板下方。平台底部装有4个滚轮，在人力作用下，配合所述把手进行整个平台的推动。

进一步的，所述把手为不锈钢钢管，有耐磨、耐腐蚀性及重量轻便等优点。

一种电力电网X射线检测机用可移动跨地形数控平台的无线遥控数控系统，其特征在于，所述无线遥控数控系统包括操作平台、控制模块及伺服执行机构；远程端与本地端之间无线缆连接，采用无线通讯技术实现远程操作的控制系统；操作人员通过所述操作平台发出指令，由远程控制端的检测装置完成各项操作内容，所述操作平台能接收所述电子水平仪和运动机构实际位置的数据。

进一步的，所述操作平台为移动面板手持式无线触摸控制器，所述无无线触摸控制器可通过所述控制模块和所述驱动装置及支撑设备通讯，从而远程控制相互独立的所述伸出装置和所述支撑装置实现平台调平。

进一步的，所述平台为可拆卸结构。

具体操作有：操作人员通过所述水平检测模块可以清楚地检测平台车水平情况，然后通过无线触摸控制器发出指令通过无线交换机给无线通讯单元，无线通讯单元将信号传输给可编程控制器，可编程控制器发出指令给第一伺服电机，第一伺服电机转动，利用第一减速箱将转矩传递给齿轮齿条，从而控制伸缩装置的伸出或者回缩，待伸出或回缩至合适位置，可编程控制器发出指令给第二伺服电机，第二伺服电机转动，利用第二减速箱将转矩传递给梯形丝杠，从而控制支撑装置的下撑或上收。

不同情况下，为了更好地适应不同场合的需要和降低成本，梯形丝杠和四根连杆都可自由替换成不同螺纹长度和连杆长度来产生不同支撑高度的组合，可满足不同地形需要。平台车也不限定某类检测机，改动安装孔位即可满足所有需要设立可移动水平安装平台的检测设备。

本发明的有益效果：该可移动跨地形数控平台，通过设置伸缩装置和支撑装置，始终保持平台上的X射线检测机处于水平的工作状态。

改善了传统封闭式电力电网检修时需要人工来回多次搬运、调平、固定检测设备的情况，提供了能自动检测水平情况的、可移动的检测仪器固定平台，并通过无线信号实现远程控制和自动调整水平。结构紧凑、操作方便、质量轻便，拆装方便，提高了工作效率和检测效果，同时便于搬运和运输以及能够保障人员及设备安全，避免造成不必要的损失。

一种电力电网X射线检测机用可移动跨地形数控平台的无线遥控数控系统，远程操控调平机构的动作，尤其适用于各种检测设备辐射对人的生命安全的不良影响的封闭式电力电网领域。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的应用场景图；

图3是本发明中局部结构伸缩装置和支撑装置结构示意图。

图中，1电气控制箱、2把手、3平台主板、4伸缩装置、5支撑装置、6水平检测模块、7滚轮、81第二伺服电机、82第二减速器、91第一伺服电机91、92第一减速器92、401直齿轮、402齿条、403连接板、404法兰、405支撑导向杆、406直线轴承、407安装板、501正旋丝母滑块、502第三连杆、503第一连杆、504第二铰链块、505调整脚杯、506第四连杆、507第二连杆、508反旋丝母滑块、509梯形丝杠、511第一铰链块。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

本发明提供了一种电力电网设备的X射线照射及成像的故障检测设备配套支撑机构的一种电力电网X射线检测机用可移动跨地形数控平台。

如图1所示，平台包括把手2，把手2装在平台主板3后侧，主板上装有水平检测模块6，与平台主板3上电气控制箱1连接，平台主板下方设置有调平机构，调平机构包括伸缩装置4和支撑装置5，调平机构为伸缩装置4和支撑装置5都通过伺服控制的一种混合配动机构；平台上中部设置有安装位，用于放置X射线检测机，X射线检测机通过安装位孔固定在平台上，为可拆卸结构。平台底部装有4个滚轮7，可人工配合把手2进行整个平台的推动。整机通过调平机构始终保持平台上的X射线检测机处于水平的工作状态。

控制箱1内部设置电源模块和控制模块，电源模块分别与控制模块和4组独立的第二驱动装置，4组独立的第一驱动装置连接；第一驱动装置包括第一伺服电机91和第一减速器92，第一减速器92输出端连接伸缩装置4，输入端和第一伺服电机91输出端连接，第一驱动装置驱动伸缩装置4动作。第二驱动装置包括第二减速器82和第二伺服电机81，第二减速器82输出端连接支撑装置5，输入端和第二伺服电机81输出端连接；第二驱动装置驱动支撑装置5动作。

如图3所示，伸缩装置4包括直线轴承406、支撑导向杆405、齿轮齿条副和第一驱动装置。齿轮齿条副包括齿条402和直齿轮401。直线轴承406固定于平台主板3，直线轴承406中装有支撑导向杆405，支撑导向杆405可以在直线轴承中自由滑动；支撑导向杆两端装有安装法兰404，安装法兰404固定在安装板407一侧，安装板407另一侧装有齿条402；齿条402与第一驱动装置末端的直齿轮401组成移动副，控制模块通过第一驱动装置驱动伸缩装置4动作。

如图3所示，支撑装置5包括支撑座、双旋丝杠副、“千斤顶”四连杆、第二驱动装置和调整脚杯。双旋丝杠副包括梯形丝杠509和正旋丝母滑块501及反旋丝母滑块508。丝杠509一端连接第二驱动装置，丝杠509上装有正旋丝母滑块501和反旋丝母滑块508，可随丝杠转动时相向或相反运动，丝母滑块与丝杠支撑端有导向铜杆，确保丝母滑块不会轴心转动。正旋丝母滑块上装有第三连杆502，第一连杆503，丝母滑块508上装有第四连杆506，第二连杆507；第二连杆507，第一连杆503一端连接于第一铰链块511，所述第一铰链块上设置连接有滑块，齿条下端设置有与滑块相配合的滑槽，滑块在滑槽内随着铰链的运动竖直方向运动，以确保铰链在做竖直动作时保持本体的水平。第四连杆506，第三连杆502一端连接于第二铰链块504；四根连杆和梯形丝杠、丝母滑块共同组成类“千斤顶”连杆机构；第二铰链块504一端装有调整脚杯505，用于支撑调平平台。

第一驱动装置输入端连接控制模块，第一驱动装置输出端连接伸缩装置4；伸缩装置4端部设置有第二驱动装置，第二驱动装置输入端连接控制模块，第二驱动装置输出端连接支撑装置5，支撑装置5下端安装有调整脚杯505，用于支撑调平平台。还包括移动面板手持式无线触摸控制器，如图2所示，该无线触摸控制器可通过控制模块和驱动装置及支撑设备通讯，从而远程控制4组相互独立的伸缩装置4和支撑装置5实现平台调平。

如图1所示，平台包括主板3，把手2，滚轮7。主板3材质为铸铝，较为轻便，且经过轻量化设计，在主板减重挖空腔内按照“卐”字形分布安装伸出装置和支撑装置5。把手2设置于所述平台主板上近电气控制箱1的一端；滚轮设置于所述平台主板下方四脚位置。把手2为不锈钢钢管，有耐磨、耐腐蚀性及重量轻便等优点。

水平检测模块6包括电子水平仪检测端和无线信号端，检测端实时检测平台水平状况，通过无线信号端连接控制模块，用于现场实时视频监控。

控制模块包括无线通讯单元、可编程控制器和无线交换机，其中，无线通讯单元分别与可编程控制器和无线交换机连接。第一伺服电机和第二伺服电机输入端分别和可编程控制器连接。通过控制伺服电机可以精准地控制伸缩(或支撑)装置。操作人员可通过操作平台发出指令，由远程执行机构完成各项操作内容。

一种电力电网X射线检测机用可移动跨地形数控平台的无线遥控数控系统，无线遥控数控系统包括操作平台、控制模块及伺服执行机构；远程端与本地端之间无线缆连接，采用无线通讯技术实现远程操作的控制系统；操作人员通过操作平台发出指令，由远程控制端的检测装置完成各项操作内容，操作平台能接收电子水平仪和运动机构实际位置的数据。

如图2所示，操作平台为移动面板手持式无线触摸控制器，无线触摸控制器可通过控制模块和驱动装置及支撑设备通讯，从而远程控制相互独立的伸出装置和支撑装置实现平台调平。

具体过程如下：

伸缩支撑装置5伸出下撑过程：操作人员根据接收的检测机工作实时状况，通过移动面板手持式无线触摸控制器远程调控，控制模块发出“调平”指令，第一伺服电机91启动，经过第一减速器92转动直齿轮401，由直齿轮401推动齿条402和通过连接板403与齿条固定的支撑导向杆405一起向外伸出，支撑导向杆405一侧安装的支撑装置5也随动伸出；到位后第二伺服电机81启动，经过第二减速器82转动梯形丝杠509，驱动正旋丝母滑块501和反旋丝母滑块508相向运动，带动第一连杆503、第二连杆507和装在连杆上的第一铰链块511竖直往上撑起，第三连杆502、第四连杆506和第二铰链块504竖直往下撑起，调整脚杯505触地后支撑平台一侧至所需高度，水平检测模块发出水平信号给控制模块，控制模块发出停止信号停止动作。

伸缩支撑装置5回收上缩过程：操作人员根据接收的检测机工作实时状况，通过移动面板手持式无线触摸控制器远程调控，控制模块发出“回收”指令，第二伺服电机81启动，经过第二减速器82转动梯形丝杠509，驱动正旋丝母滑块501和反旋丝母滑块508相离运动，带动第一连杆503、第二连杆507和装在连杆上的第一铰链块511竖直往下收缩，第三连杆502、第四连杆506和铰链块504竖直往上收缩，调整脚杯505离地至预设高度(高于滚轮)后第一伺服电机91启动，经过第一减速器92转动直齿轮401，由直齿轮401推动齿条402和通过连接板403与齿条固定的支撑导向杆405一起向内回收，支撑导向杆405一侧安装的支撑装置5也随动回收；到位后控制模块发出停止信号停止动作。

不同情况下，为了更好地适应不同场合的需要和降低成本，梯形丝杠和四根连杆都可自由替换成不同螺纹长度和连杆长度来产生不同支撑高度的组合，可满足不同地形需要。

平台车也不限定某类检测机，改动安装孔位即可满足所有需要设立可移动水平安装平台的检测设备。

所述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电力电网X射线检测机用可移动跨地形数控平台，包括平台主板，其特征在于，所述平台主板上方的一端设置有电气控制箱，所述电气控制箱内设置有电源模块和控制模块；所述平台主板下方设置有调平机构，所述调平机构包括伸缩装置和支撑装置，所述调平机构为所述伸缩装置和所述支撑装置都通过伺服控制的一种混合配动机构；所述平台上中部设置有安装位，用于放置X射线检测机；所述电源分别与所述控制模块和两个驱动装置连接，所述两个驱动装置的输入端分别连接所述控制模块，所述两个驱动装置输出端分别连接所述伸缩装置和所述支撑装置，通过所述调平机构始终保持平台上的X射线检测机处于水平的工作状态；

所述伸缩装置包括直线轴承、支撑导向杆、齿轮齿条副和第一驱动装置；所述直线轴承固定于平台主板，所述支撑导向杆设置在所述直线轴承中，可沿轴承滑动；所述齿轮齿条副包括齿轮和齿条；所述支撑导向杆两端分别设置有安装法兰，所述安装法兰固定设置在安装板一侧；所述安装板另一侧设置有所述齿条，所述齿条与设置于所述第一驱动装置末端的齿轮组成移动副，所述第一驱动装置包括第一伺服电机和第一减速器，所述第一减速器输出端连接所述伸缩装置，输入端和所述第一伺服电机输出端连接，所述第一驱动装置驱动所述伸缩装置动作；

所述平台主板上还设置有水平检测模块，所述水平检测模块包括电子水平仪检测端和无线信号端，通过所述无线信号端连接所述控制模块，用于现场实时视频监控，所述电子水平仪检测端实时检测平台水平状况。

2.根据权利要求1所述的电力电网X射线检测机用可移动跨地形数控平台，其特征在于，所述支撑装置包括支撑座、双旋丝杠副、“千斤顶”四连杆、第二驱动装置和调整地脚；所述双旋丝杠副包括梯形丝杠和、正反旋丝母滑块，所述丝杠一端连接第二驱动装置，所述第二驱动装置包括第二减速器和第二伺服电机，所述第二减速器输出端连接所述支撑装置，输入端和所述第二伺服电机输出端连接；所述丝杠上装有正旋丝母滑块和反旋丝母滑块，可随丝杠转动时相向或相反运动；所述正反旋丝母滑块与丝杠支撑端有导向铜杆，确保所述正反旋丝母滑块不会轴心转动；所述正旋丝母滑块上装有第一连杆、第三连杆，所述反旋丝母滑块上装有第二连杆、第四连杆；所述第一连杆、第二连杆一端连接于第一铰链块，所述第一铰链块上设置连接有滑块，所述齿条的下端设置有与所述滑块相配合的滑槽，所述滑块在所述滑槽内随着铰链的运动竖直方向运动，以确保铰链在做竖直动作时保持本体的水平；所述四根连杆和所述梯形丝杠、所述正反旋丝母滑块共同组成类“千斤顶”连杆机构；所述第三连杆、第四连杆一端连接于第二铰链块，所述第二铰链块上设置有调整脚杯，用于支撑平台；通过所述双旋丝杠副带动所述“千斤顶”四连杆实现在很小空间内进行较大的调整范围。

3.根据权利要求2所述的电力电网X射线检测机用可移动跨地形数控平台，其特征在于，所述控制模块包括无线通讯单元、可编程控制器和无线交换机，所述无线通讯单元分别与所述可编程控制器和所述无线交换机连接，所述可编程控制器分别和所述第一伺服电机及所述第二伺服电机输入端连接；操作人员可通过操作平台发出指令，由远程执行机构完成各项操作内容。

4.根据权利要求3所述的电力电网X射线检测机用可移动跨地形数控平台，其特征在于，所述电源模块分别与所述控制模块和第一驱动装置，第二驱动装置连接；所述第一驱动装置输入端连接控制模块，第一驱动装置输出端连接伸缩装置；所述伸缩装置端部设置有所述第二驱动装置，所述第二驱动装置输入端连接控制模块，第二驱动装置输出端连接支撑装置，用于支撑调平平台。

5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的电力电网X射线检测机用可移动跨地形数控平台，其特征在于，所述平台主板材质为铸铝，且经过轻量化设计，在主板减重挖空腔内按照“卐”字形分布安装所述伸缩装置和所述支撑装置。

6.根据权利要求5所述的电力电网X射线检测机用可移动跨地形数控平台，其特征在于，所述平台还包括把手和滚轮，所述把手设置于所述平台主板上近电气控制箱的一端；所述滚轮设置于所述平台主板底部四脚位置，在人力作用下，配合所述把手进行整个平台的推动。

7.应用于如权利要求1-6中任一权利要求所述的电力电网X射线检测机用可移动跨地形数控平台的无线遥控的数控系统，其特征在于，所述无线遥控数控系统包括操作平台、所述控制模块及伺服执行机构；远程端与本地端之间无线连接，采用无线通讯技术实现远程操作的控制系统；操作人员通过所述操作平台发出指令，由远程控制端的检测装置完成各项操作内容，所述操作平台能接收所述电子水平仪和运动机构实际位置的数据。

8.根据权利要求7所述的无线遥控的数控系统，其特征在于，所述操作平台为移动面板手持式无线触摸控制器，所述无线触摸控制器可通过所述控制模块和所述驱动装置及支撑设备通讯，从而远程控制相互独立的所述伸缩装置和所述支撑装置实现平台调平。