CN107171247A - 一种局部放电巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种局部放电巡检机器人，包括：螺杆座设置在移动车体上；螺杆与螺杆座连接；螺母设置在螺杆上；螺母与螺母座连接；支撑杆设置在移动车体上；支撑杆的顶部与U型支撑架的底部连接；U型支撑架的底部与螺母座连接；U型支撑架的顶部均与升降臂连接；水平移动台设置在升降臂上；局部放电检测探头设置在水平移动台上；移动车体包括车轮、底盘、以及固定在底盘上的电源、控制器、电机、GPS定位模块、无线传输模块、红外收发模块、摄像头和局部放电检测仪；车轮设置在底盘上；电机与螺杆连接；在底盘的车头和车尾分别设置红外收发模块。本申请能够在巡检输电线路局部放电的同时不增加输电设备的安全隐患。

Description

一种局部放电巡检机器人

技术领域

本申请涉及移动机器人技术领域，尤其涉及一种局部放电巡检机器人。

背景技术

在电力设备发生故障时，一般会发生局部放电现象，如不及时维修则会造成设备击穿，造成电力设备无法正常运行。由于没有可靠的实时监测系统及时的发现局部放电部位，电力设备击穿的事故时有发生，而人为监测无法保证不间断性，可靠性不高。如果能在事故发生前及时发现放电部位就有可能避免事故的发生，避免较大的经济损失。

随着机器人技术的发展，电力设备巡检机器人开始在电网系统中开始应用，借助于机器人可代替工作人员重复的设备巡检工作，保证电力设备的长期安全运行。巡检机器人具有工作可靠，工作时间不受限制的特点，特备适用于运行周期较长的重要电力系统设备中。

现有技术中，悬挂式机器人，是一种常用的巡检机器人。悬挂式机器人需要将机器人挂在输电线路上，安装拆卸过程复杂，安装拆卸过程危险性高，同时由于机器人的自身重量，增加输电线路的重量，增大输电线路的重力作用，增加输电线路的安全隐患。

发明内容

本申请提供了一种局部放电巡检机器人，以解决现有技术中巡检机器人增加输电线路的安全隐患的问题。

本申请提供了一种局部放电巡检机器人，包括：移动车体、丝杠、支撑部、升降臂、水平移动台、局部放电检测探头、第一超声波探头和第二超声波探头；

所述丝杠包括螺杆、螺杆座、螺母和螺母座；

所述螺杆座设置在所述移动车体上；

所述螺杆与所述螺杆座连接；

所述螺母设置在所述螺杆上；

所述螺母与所述螺母座连接；

所述支撑部包括支撑杆和U型支撑架；

所述支撑杆设置在所述移动车体上；

所述支撑杆的顶部与所述U型支撑架的底部连接；

所述U型支撑架的底部与所述螺母座连接；

所述U型支撑架的顶部均与所述升降臂连接；

所述水平移动台滑动连接在所述升降臂上；

所述局部放电检测探头设置在所述水平移动台上；

所述升降臂的一端设置第一超声波探头；

所述升降臂的另一端设置第二超声波探头；

所述移动车体包括车轮、底盘、以及固定在所述底盘上的电源、控制器、电机、GPS定位模块、无线传输模块、红外收发模块、摄像头和局部放电检测仪；

所述车轮设置在所述底盘上，所述车轮通过轴销固定在所述底盘上；

所述电源，分别与所述控制器、所述电机、所述GPS定位模块、所述无线传输模块、所述红外收发模块、所述摄像头和所述局部放电检测仪连接，用于提供电压；

所述电机与所述螺杆连接，用于控制所述螺杆转动，以控制所述螺母、所述螺母座的上下移动，进而带动所述升降臂的升降；

所述GPS定位模块与所述控制器连接，用于定位所述移动车体的具体位置；

所述无线传输模块与所述控制器连接，用于接收控制指令和发送检测结果；

所述摄像头与所述控制器连接，用于拍摄巡检线路环境；

所述局部放电检测仪与所述控制器连接，用于检测所述巡检线路是否放电；

所述红外收发模块与所述控制器连接，用于接收和发送红外检测信号；

在所述底盘的车头和车尾分别设置所述红外收发模块。

进一步地，所述螺杆座与所述支撑杆在所述移动车体上成中心对称分布。

进一步地，所述支撑杆与所述U型支撑架的底部连接的第一位置，以及所述螺母底座与所述U型支撑架的底部连接的第二位置，均匀分布在所述U型支撑架的底部。

进一步地，所述U型支撑架的顶部与所述升降臂连接的第一连接点和第二连接点，均匀分布在所述升降臂上。

进一步地，所述升降臂上设置有齿条，所述齿条通过齿条啮合所述水平移动台，所述水平移动台可以沿所述齿条移动。

进一步地，所述车轮的数量为四个。

进一步地，所述车轮具有转向功能。

由以上技术方案可知，本申请提供的一种局部放电巡检机器人，包括移动车体、丝杠、支撑部、升降臂、水平移动台、局部放电检测探头、第一超声波探头和第二超声波探头；移动车体包括车轮、底盘、以及固定在所述底盘上的电源、控制器、电机、GPS定位模块、无线传输模块、红外收发模块、摄像头和局部放电检测仪。采用轮式结构，不采用悬挂方式，不输电线路增加的安全隐患。采用超声波探头检测周围环境以保证升降臂绕过障碍物。采用GPS定位模块，能够精确定位已检测的输电线路。能够有效地减少电力设备事故发生率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种局部放电巡检机器人的结构示意图；

图2为本申请提供的一种底盘结构示意图；

图3为本申请提供的另一种底盘结构示意图；

图4为本申请提供的一种轨道的结构示意图。

附图说明：1-移动车体、11-车轮、12-底盘、13-电源、14-控制器、15-电机、16-GPS定位模块、17-无线传输模块、18-红外收发模块、19-摄像头、110-局部放电检测仪、2-丝杠、21-螺杆、22-螺杆座、23-螺母、24-螺母座、3-支撑部、31-支撑杆、32-U型支撑架、4-升降臂、5-水平移动台、6-局部放电检测探头、7-第一超声波探头、8-第二超声波探头。

具体实施方式

参见图1，为本申请提供的一种局部放电巡检机器人的结构示意图，参见图2，为本申请提供的一种底盘结构示意图，参见图3，为本申请提供的另一种底盘结构示意图。

如图1-3所示，一种局部放电巡检机器人，包括：移动车体1、丝杠2、支撑部3、升降臂4、水平移动台5、局部放电检测探头6、第一超声波探头7和第二超声波探头8；

所述丝杠2包括螺杆21、螺杆座22、螺母23和螺母座24；

所述螺杆座22设置在所述移动车体1上；

所述螺杆21与所述螺杆座22连接；

所述螺母23设置在所述螺杆21上；

所述螺母23与所述螺母座24连接；

所述支撑部3包括支撑杆31和U型支撑架32；

所述支撑杆31设置在所述移动车体1上；

所述支撑杆31的顶部与所述U型支撑架32的底部连接；

所述U型支撑架32的底部与所述螺母座24连接；

所述U型支撑架32的顶部均与所述升降臂4连接；

所述水平移动台5滑动连接在所述升降臂4上；

所述局部放电检测探头6设置在所述水平移动台5上；

所述升降臂4的一端设置第一超声波探头7；

所述升降臂4的另一端设置第二超声波探头8；

所述移动车体1包括车轮11、底盘12、以及固定在所述底盘12上的电源13、控制器14、电机15、GPS定位模块16、无线传输模块17、红外收发模块18、摄像头19和局部放电检测仪110；

所述车轮11设置在所述底盘12上，所述车轮11通过轴销固定在所述底盘12上；

所述电源13，分别与所述控制器14、所述电机15、所述GPS定位模块16、所述无线传输模块17、所述红外收发模块18、所述摄像头19和所述局部放电检测仪110连接，用于提供电压；

所述电机15与所述螺杆21连接，用于控制所述螺杆21转动，以控制所述螺母23、所述螺母座24的上下移动，进而带动所述升降臂4的升降；

所述GPS定位模块16与所述控制器14连接，用于定位所述移动车体1的具体位置；

所述无线传输模块17与所述控制器14连接，用于接收控制指令和发送检测结果；

所述摄像头19与所述控制器14连接，用于拍摄巡检线路环境；

所述局部放电检测仪110与所述控制器14连接，用于检测所述巡检线路是否放电；

所述红外收发模块18与所述控制器14连接，用于接收和发送红外检测信号；

在所述底盘12的车头和车尾分别设置所述红外收发模块18。

丝杠2，通常是指滚珠丝杠，是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。滚珠丝杠是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件，其主要功能是将旋转运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向反复作用力，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。由于具有很小的摩擦阻力，滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。滚珠丝杠由螺杆21、螺杆座22、螺母23、螺母座24、钢球、预压片、反向器、防尘器组成。螺杆座22设置在移动车体1上，螺杆21与螺杆座22螺旋连接，以保证螺杆21在转动状态下的稳定性。螺母23与螺母座24固定连接，以便于带动与连接螺母座24的U型支撑架32。

支撑杆31是以气体和液体为工作介质的一种弹性元件，由压力管、活塞、活塞杆以及相关连接件组成，其内部充有高压氮气。由于活塞内部设有通孔，活塞两端气体压力相等，而活塞两侧的截面积不同，一端接有活塞杆而另一端没有，在其他压力作用下，产生向截面积小的一侧的压力，即支撑杆31的弹力。支撑杆31的弹力实现对于支撑杆31顶部连接的U型支撑架32。

水平移动台5滑动连接在升降臂4上，水平移动台5上设置的局部放电检测探头6，能够随着水平移动台5移动而移动。在升降臂4的两端设置第一超声波探头7和第二超声波探头8，能够通过超波的回声定位是否存在障碍物以及障碍物的位置。移动车体1用于移动的车轮11，能够实现移动和检测功能的集成模块，以及承载各个集成模块的底盘12。

局部放电检测探头6与局部放电检测仪110点连接、第一超声波探头7和第二超声波探头8分别与控制器14电连接。

本申请提供的局部放电巡检机器人，在使用时首先获取开始检测指令；车体沿指定移动轨道前进；判断是否到达待检测设备部位，若未到达待检测设备部位，则继续前进；若到达待检测设备部位，则打开局部放电检测仪110；升降臂4开始工作，扫面监测区域；判断是否检测放放电信号，若检测到放电信号，则向上位机发送检测结果；若为检测到放电，判断是否扫描完毕，若未完成扫描，则继续扫描工作；若扫描完毕，则移动至下一检测部位；判断检测是否结束；若检测结束，则返回；若检测未结束，则重复以上步骤；其中，所述检测结果包括：检测位置，设备图像信息，升降臂4高度信息；升降臂4扫描为平面区域扫描，水平移动台5左右移动，升降台由最高点移动至最低点。车体沿指定移动轨道前进中的轨道，如图4所示，包括移动轨道和检测轨道。

进一步地，所述螺杆座22与所述支撑杆31在所述移动车体1上成中心对称分布。

支撑杆31设置在移动车体1上，为了保持移动车体1的平衡，支撑杆31和螺杆座22，以移动车体1的中心对称分布。

进一步地，所述支撑杆31与所述U型支撑架32的底部连接的第一位置，以及所述螺母23底座与所述U型支撑架32的底部连接的第二位置，均匀分布在所述U型支撑架32的底部。

支撑杆31与螺母座24都与U型支撑架32连接，为了保持U型支撑架32的平衡，支撑杆31与螺母座24，以U型支撑架32的底部的中心对称分布。

进一步地，所述U型支撑架32的顶部与所述升降臂4连接的第一连接点和第二连接点，均匀分布在所述升降臂4上。

U型支撑架32的两个顶部都与升降臂4连接，类似的，U型支撑架32的顶部与升降臂4的连接点，以升降臂4的中心对称分布。

进一步地，所述升降臂4上设置有齿条，所述齿条通过齿条啮合所述水平移动台5，所述水平移动台5可以沿所述齿条移动。

进一步地，所述车轮11的数量为四个。

进一步地，所述车轮11具有转向功能。

车辆具有转向功能且数量为4个，能够使得车体在运动和转弯过程中保持平衡。

由以上技术方案可知，本申请提供的一种局部放电巡检机器人，包括移动车体1、丝杠2、支撑部3、升降臂4、水平移动台5、局部放电检测探头6、第一超声波探头7和第二超声波探头8；移动车体1包括车轮11、底盘12、以及固定在所述底盘12上的电源13、控制器14、电机15、GPS定位模块16、无线传输模块17、红外收发模块18、摄像头19和局部放电检测仪110。采用轮式结构，不采用悬挂方式，不输电线路增加的安全隐患。采用超声波探头检测周围环境以保证升降臂4绕过障碍物。采用GPS定位模块16，能够精确定位已检测的输电线路。能够有效地减少电力设备事故发生率。

本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。

Claims (7)

1.一种局部放电巡检机器人，其特征在于，包括：移动车体(1)、丝杠(2)、支撑部(3)、升降臂(4)、水平移动台(5)、局部放电检测探头(6)、第一超声波探头(7)和第二超声波探头(8)；

所述丝杠(2)包括螺杆(21)、螺杆座(22)、螺母(23)和螺母座(24)；

所述螺杆座(22)设置在所述移动车体(1)上；

所述螺杆(21)与所述螺杆座(22)连接；

所述螺母(23)设置在所述螺杆(21)上；

所述螺母(23)与所述螺母座(24)连接；

所述支撑部(3)包括支撑杆(31)和U型支撑架(32)；

所述支撑杆(31)设置在所述移动车体(1)上；

所述支撑杆(31)的顶部与所述U型支撑架(32)的底部连接；

所述U型支撑架(32)的底部与所述螺母座(24)连接；

所述U型支撑架(32)的顶部均与所述升降臂(4)连接；

所述水平移动台(5)滑动连接在所述升降臂(4)上；

所述局部放电检测探头(6)设置在所述水平移动台(5)上；

所述升降臂(4)的一端设置第一超声波探头(7)；

所述升降臂(4)的另一端设置第二超声波探头(8)；

所述移动车体(1)包括车轮(11)、底盘(12)、以及固定在所述底盘(12)上的电源(13)、控制器(14)、电机(15)、GPS定位模块(16)、无线传输模块(17)、红外收发模块(18)、摄像头(19)和局部放电检测仪(110)；

所述车轮(11)设置在所述底盘(12)上，所述车轮(11)通过轴销固定在所述底盘(12)上；

所述电源(13)，分别与所述控制器(14)、所述电机(15)、所述GPS定位模块(16)、所述无线传输模块(17)、所述红外收发模块(18)、所述摄像头(19)和所述局部放电检测仪(110)连接，用于提供电压；

所述电机(15)与所述螺杆(21)连接，用于控制所述螺杆(21)转动，以控制所述螺母(23)、所述螺母座(24)的上下移动，进而带动所述升降臂(4)的升降；

所述GPS定位模块(16)与所述控制器(14)连接，用于定位所述移动车体(1)的具体位置；

所述无线传输模块(17)与所述控制器(14)连接，用于接收控制指令和发送检测结果；

所述摄像头(19)与所述控制器(14)连接，用于拍摄巡检线路环境；

所述局部放电检测仪(110)与所述控制器(14)连接，用于检测所述巡检线路是否放电；

所述红外收发模块(18)与所述控制器(14)连接，用于接收和发送红外检测信号；

在所述底盘(12)的车头和车尾分别设置所述红外收发模块(18)。

2.如权利要求1所述的局部放电巡检机器人，其特征在于，所述螺杆座(22)与所述支撑杆(31)在所述移动车体(1)上成中心对称分布。

3.如权利要求1所述的局部放电巡检机器人，其特征在于，所述支撑杆(31)与所述U型支撑架(32)的底部连接的第一位置，以及所述螺母底座与所述U型支撑架(32)的底部连接的第二位置，均匀分布在所述U型支撑架(32)的底部。

4.如权利要求1所述的局部放电巡检机器人，其特征在于，所述U型支撑架(32)的顶部与所述升降臂(4)连接的第一连接点和第二连接点，均匀分布在所述升降臂(4)上。

5.如权利要求1所述的局部放电巡检机器人，其特征在于，所述升降臂(4)上设置有齿条，所述齿条通过齿条啮合所述水平移动台(5)，所述水平移动台(5)可以沿所述齿条移动。

6.如权利要求1所述的局部放电巡检机器人，其特征在于，所述车轮(11)的数量为四个。

7.如权利要求1所述的局部放电巡检机器人，其特征在于，所述车轮(11)具有转向功能。