CN108481295A - 变电站智能监控机器人 - Google Patents
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Abstract
变电站智能监控机器人,用于实现对变电站的监控,及时发现变电站的异常。它包括底座、轮架、驱动轮、从动轮和摄像头,轮架固定在提升板上,在提升板与底座之间设有提升机构;在底座顶部固定有箱体,在箱体内滑动安装有升降杆,在箱体内设有驱动升降杆上下移动的升降机构;在升降杆的顶部固定有竖杆,在竖杆顶部固定有摄像头,在竖杆上设有清洁机构;在提升板的底部固定有壳体,在壳体内设有浮子,在壳体顶部固定有与提升板螺纹连接的端盖,在端盖内滑动安装有触块,在触块与浮子之间铰接安装有连杆,在触块的上方设有行程开关,行程开关与底座内的控制器信号连接。本发明可有效实现对变电站内的监控。
Description
技术领域
本发明涉及变电站监控技术领域,具体地说是一种变电站智能监控机器人。
背景技术
变电站是重要的电力场所,变电站中有多种重要的电力设备,对于保障电网的安全运行具有重要的作用。变电站通常设置在野外,虽然可以经常对变电站进行检查,但是无法做到实时的监控,一旦变电站发生异常,即使细小的异常也会影响电网的正常运行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种变电站智能监控机器人,用于实现对变电站的监控,及时发现变电站的异常。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是:变电站智能监控机器人,它包括底座、轮架、驱动轮、从动轮和摄像头,驱动轮和从动轮均设置在轮架上,其特征是,所述轮架固定在提升板上,在所述提升板与底座之间设有提升机构,在提升机构的作用下底座与提升板之间上下相对移动;在底座顶部固定有箱体,在箱体内滑动安装有上下移动的升降杆,在箱体内设有驱动升降杆上下移动的升降机构;在升降杆的顶部固定有竖杆,在竖杆顶部固定有摄像头,在竖杆上设有清洁机构;在提升板的底部固定有壳体,在壳体内腔的底部设有底块,在底块上放置有浮子,在壳体顶部固定有与提升板螺纹连接的端盖,在端盖内滑动安装有触块,自触块下表面向下延伸有延伸杆,在延伸杆与浮子之间铰接安装有连杆,在触块的上方设有固定在端盖内的行程开关,行程开关与底座内的控制器信号连接,控制器与提升机构、升降机构、清洁机构均信号连接;在底座顶部固定有太阳能电板。
进一步地,所述提升机构包括设置在提升板与横板之间的两对提升杆、设置在提升杆与横板之间的提升油缸,成对的两个提升杆之间铰接连接呈“X”形结构;成对的两个提升杆中,第一个提升杆的第一端与横板铰接,第一个提升杆的第二端与提升板滑动连接,第二个提升杆的第一端与提升板铰接,第二个提升杆的第二端与横板滑动连接。
进一步地,在横板和提升板上均固定有导轨,在提升杆上转动安装有滚轮,滚轮上设有与导轨滑动配合的环槽。
进一步地,安装驱动轮的轮架固定在底座左侧的提升板上,在该提升板上固定有行走电机,在行走电机输出端固定有主动链轮,在驱动轮的轮轴上固定有从动链轮,在主动链轮与从动链轮之间设有传动链,且在提升板上设有调节传动链松紧的调节机构。
进一步地,调节机构包括固定在提升板上的轨道、转动安装在支架上的调节链轮、滑动设置在轨道上且位于顶块与轨道右端之间的支架、滑动设置在轨道上的顶块、设置在支架与顶块以及支架与轨道右端之间的顶紧弹簧、螺纹安装在轨道上的螺杆,在螺杆上固定有始终与顶块接触的推板。
进一步地,所述升降机构包括固定在底座上的升降电机、设置在箱体内的一对上下设置的支耳、转动安装在上方支耳上的升降齿轮和上链轮、转动安装在下方支耳上的下链轮和升降蜗轮、设置在上链轮与下链轮之间的链条、固定在升降电机输出端且与升降蜗轮啮合的升降蜗杆,升降齿轮与升降杆外壁上的齿啮合。
进一步地,所述清洁机构包括铰接安装在竖杆上的一对摆杆、与两摆杆铰接连接的安装板、固定在安装板上的清洁电机、固定在清洁电机输出端的清洁擦、与其中一个摆杆固连的摆动齿轮、固定在竖杆内的摆动电机、固定在摆动电机输出端的摆动蜗杆、与摆动蜗杆啮合且与主动齿轮共轴设置的摆动蜗轮,主动齿轮与摆动齿轮啮合,竖杆、摆杆和安装板构成一平行四边形连杆机构。
进一步地,在竖轨的外壁上设有锁止机构,锁止机构包括固定在竖轨上的锁止器、滑动设置在锁止器内的活动板、固定在活动板上的锁止销、设置在活动板与锁止器内壁之间的锁止弹簧,在锁止弹簧的作用下锁止销的第一端穿过锁止器,在升降杆的外壁上设有容纳锁止销的侧孔,侧孔竖向尺寸大于锁止销的外径,在锁止销的第二端固定有金属块,在箱体内壁上设有电池盒,在电池盒内设有蓄电池,在电池盒上固定有正对金属块的电磁铁;在竖轨外壁上固定有壳体,在壳体内腔顶部固定有导电杆,在壳体内固定有挡板,在挡板与壳体下部之间设有滑板,在滑板上固定有顶杆,在滑板与挡板之间设有推出弹簧,在推出弹簧的作用下顶杆的下部伸出壳体;在升降杆的外壁上固定有凸起,在竖轨外壁上设有与凸起滑动连接的长条孔;顶杆与导电杆接触后,顶杆、导电杆、电磁铁和蓄电池所组成的的电流回路导通。
本发明的有益效果是:本发明提供的变电站智能监控机器人,通过摄像头的设置,获取变电站的视频画面,实现监控。摄像头高度可以调节,以对变电站的低处和高处进行分别监控。清洁机构的设置,在需要时可以对摄像头的镜头进行清洁,以保证拍摄画面的清晰。底座与提升板之间提升机构的设置,可以在地面积水较多时,抬升底座,避免底座内的电器元件浸水。
附图说明
图1为本发明的示意图;
图2为底座的示意图;
图3为提升机构的示意图;
图4为调节机构的示意图;
图5为滚轮与导轨的配合示意图;
图6为图3中的A处局部放大图;
图7为壳体的剖视示意图;
图8为升降机构的示意图;
图9为升降杆与竖轨的装配示意图;
图10为外壳内导电杆与顶杆的位置示意图;
图11为升降杆、竖轨和锁止机构的装配示意图之一;
图12为升降杆、竖轨和锁止机构的装配示意图之二;
图13为清洁机构的示意图;
图14为驱动单元的示意图;
图15为清洁机构展开后的示意图;
图中:1底座,11横板,12固定杆,13耳板,14导轨;
2提升板,21提升杆,22滚轮,221环槽,23铰接,24轮架,25驱动轮,26从动轮,27提升油缸,28行走电机,281主动链轮,282从动链轮,283传送链;
3壳体,31底块,311中心孔,32端盖,33触块,34延伸杆,35连杆,36浮子,37行程开关;
4支架,41轨道,42调节链轮,43滑块,44顶块,45顶紧弹簧,46推板,47支座,48螺杆,49通孔;
5箱体,51竖轨,511长条孔,52升降杆,521凸起,522侧孔,523齿条,53密封板,54竖杆,541缺口,542平板,55外壳,551挡板,552滑板,553顶杆,554推出弹簧,555导电杆,56锁止器,561活动板,562锁止销,563锁止弹簧,564金属块,57电池盒,58电磁铁;
6支耳,61升降齿轮,62上链轮,63链条,64升降蜗轮,65下链轮,66升降蜗杆,67升降电机;
7摄像头;
8摆杆,81摆动齿轮,82主动齿轮,83摆动蜗轮,84摆动蜗杆,85摆动电机,86安装架,87安装板,88清洁擦,89清洁电机。
具体实施方式
如图1至图15所示,本发明主要包括底座1、轮架24、驱动轮25、从动轮26、提升机构、箱体5、升降杆52、升降机构、竖杆54、摄像头7和清洁机构,下面结合附图对本发明进行详细描述。
如图1、图2所示,底座1为本发明的基础部件,底座为底部敞口的中空结构,在底座的内腔中固定有横板11,在横板底部的两端均固定有耳板13,在横板的下方设有一对左右设置的提升板2,在横板与底座之间设有固定杆12,以保证横板的稳定性。
如图3所示,在提升板与横板之间设有两对提升杆21,成对的两个提升杆21呈“X”形设置且铰接23连接。提升杆的一端与耳板铰接,在提升杆的另一端转动安装有滚轮22,如图5所示,在滚轮的圆形外壁上设有环槽221,在横板左端和右端的底部均设有一对前后设置的导轨14,如图5所示,导轨为T字形结构,导轨穿在环槽中且导轨与滚轮之间仅可沿导轨长度方向相对移动。成对的两个提升杆中,第一个提升杆的第一端与横板铰接,第一个提升杆的第二端与提升板滑动连接,第二个提升杆的第一端与提升板铰接,第二个提升杆的第二端与横板滑动连接。
成对的两个提升杆与横板、提升板构成剪叉式升降机构,为驱动提升板与横板之间的相对运动,在横板与提升杆之间设有提升油缸27。提升油缸动作时,可以驱动提升杆的摆动,进而使得横板远离提升板,即使得底座远离地面。
在提升板的底部固定有一对轮架24,在左端成对的两个轮架之间通过轮轴转动安装有两个驱动轮25,在右端成对的两个轮架之间通过轮轴转动安装有两个从动轮26。为驱使驱动轮的转动,如图3所示,在左端的提升板上固定有行走电机28,在行走电机的输出端固定有主动链轮281,在安装两驱动轮的轮轴上固定有从动链轮282,在主动链轮与从动链轮之间设有传送链283。为调节传送链的松紧,以保证驱动轮的正常转动。在提升板上设有调节机构。
如图4所示,调节机构包括固定在提升板上的轨道41、滑动设置在轨道内的支架4、转动安装在支架上的调节链轮42、设置在支架左右两侧且与支架固定连接的滑块43、滑动设置在轨道内侧的顶块44、设置在顶块与左侧滑块之间的顶紧弹簧45、设置在右侧滑块与轨道内壁之间的顶紧弹簧、设置在轨道内侧的支座47、与支座螺纹连接的螺杆48、固定在螺杆上的推板46,推板与顶块保持接触。在轨道上设有通孔49,通孔的设置可以避让输送链。
当输送链变松时,可以旋转螺杆,使得推板推动顶块,进而使得支架向右移动,此时整个输送链向外撑,进而起到松紧调节的作用。反向转动螺杆时,可以使得输送链变松。
在提升板的底部设有壳体3,如图7所示,壳体为圆筒形结构,在壳体内腔的底部设有底块31,底块的上表面为球面,在底块的中心设有中心孔311,在壳体的内腔中设有浮子36,浮子为其内充满空气的球形结构,在浮子上固定有耳板,在壳体的上方设有端盖32,端盖的下部与壳体内壁螺纹连接,端盖的上部与提升板螺纹连接。端盖包括上部的圆柱形结构和下部的圆饼形结构,在端盖的内侧滑动安装有触块33,在触块的底部固定有延伸杆34,在延伸杆与浮子上的耳板之间设有连杆35,当水进入壳体内后,在浮力的作用下浮子上升,进而通过连杆推动触块的上移。在端盖上部的内腔中设有行程开关37,行程开关与控制器信号连接,当触块与行程开关接触后,控制器控制提升油缸动作,使得底座上升,以使得底座远离地面上的积水,避免底座上的电器元件被水浸泡。因此,在雨水较多的季节和地区,地面积水深度达到一定值时,可以驱使底座升高。
在底座上固定有箱体5,在箱体内设有升降杆52,在升降杆的顶部固定有密封板53,在密封板上固定有竖杆54,在竖杆上固定有摄像头7,在箱体内设有驱动升降杆上下移动的升降机构。
如图8、图9所示,在箱体内侧设有与底座固定连接的竖轨51,在竖轨的内侧滑动安装有升降杆52,在竖轨的侧壁上设有长条孔511,在升降杆的外壁上固定有凸起521,凸起置于长条孔中。在升降杆下部的外壁上设有侧孔522,在升降杆的顶部固定有密封板53,在密封板上固定有竖杆54,如图11所示,升降杆可以为方形的中空结构,升降杆的前后侧壁与竖轨滑动连接。在竖轨的外壁上固定有锁止器56,如图9所示,在锁止器的内腔中滑动安装有活动板561,在活动板上固定有锁止销562,在活动板与锁止器的内壁之间设有锁止弹簧563,在锁止弹簧的作用下锁止销的第一端伸入到升降杆上的侧孔522中,侧孔的竖向尺寸大于锁止销,这样锁止销可以在侧孔中上下移动,侧孔的竖向尺寸为锁止销外径的2-3倍,以实现对升降杆的托举和固定。锁止销的第二端伸出锁止器,并在锁止销的第二端固定有金属块564。在箱体的内壁上固定有电池盒57,在电池盒内设有蓄电池,在电池盒上固定有电磁铁58,电磁铁、蓄电池、顶杆和导电杆组成了电流回路。在竖轨的外壁上固定有长方体形的外壳55,如图10所示,在外壳内固定有挡板551,在挡板与外壳的内壁之间设有滑板552,在滑板与外壳内壁之间设有推出弹簧554,在滑板上固定有顶杆553,在推出弹簧的作用下顶杆的下部穿出外壳。挡板将外壳的内腔分成上下两部分,在挡板上方的外壳内壁上固定有导电杆555。锁止器、锁止销、活动板、锁止弹簧构成了锁止机构。
如图8、图9所示,升降机构包括设置在箱体内且上下设置的一对支耳6、转动安装在上方支耳上的升降齿轮61和上链轮62、转动安装在下方支耳上的升降蜗轮64和下链轮65、固定在箱体内的升降电机67、固定在升降电机输出端的升降蜗杆66,升降蜗杆与升降蜗轮啮合,升降齿轮与升降杆外壁上的齿啮合,在上链轮与下链轮之间设有链条63。两支耳中,上方的支耳与箱体固连,下方的支耳与底座固连。
当升降杆位于最下方时,摄像头可以对低处的变电站进行视频监控;当需要对变电站的高处进行视频监控时,可以驱动升降机构动作使得升降杆上移,直至锁止器内的锁止销与侧孔对正后,升降机构停止动作,此时升降杆到达最大工作高度,摄像头可以对高处进行监控。当对高处监控完,需要将摄像头落在低处时,控制器向升降机构发送信号,使得升降机构中的升降杆继续上移一段距离,此时凸起逐渐靠近顶杆直至与顶杆接触后压迫顶杆上移,当导电杆与顶杆接触后,电磁铁所在的电流回路导通,电磁铁得电吸住金属块,此时锁止销从侧孔中移出;随后升降机构反向动作,使得升降杆下移,直至升降杆下移到最下端。
为保证位于最高工作位置的升降杆的相对稳定,在竖轨的外壁上设置多个锁止器,如图12所示,此时竖轨和升降杆均为圆形结构。在升降杆的外壁上固定有齿条523,该齿条与升降齿轮啮合。
长时间的使用后,摄像头的镜头会被灰尘污染,导致拍摄画面不清晰,影响对变电站的监控。为此,在竖杆上设有清洁机构,如图13所示,清洁机构包括铰接安装在竖杆外壁上的一对摆杆8、与摆杆铰接连接的安装板87、转动安装在安装板上的清洁擦88、驱动清洁擦转动的清洁电机89、设置在竖杆内部的摆动电机85、固定在摆动电机输出端的摆动蜗杆84、与摆动蜗杆啮合的摆动蜗轮83、与摆动蜗轮共轴设置的主动齿轮82、与其中一个摆杆固连且与主动齿轮啮合的摆动齿轮81,在竖杆内固定有平板542,摆动电机固定在平板上,在平板上固定有支撑摆动蜗杆的安装架86。在竖杆的外壁上设有避让摆动齿轮的缺口541,需要清洁摄像头时,如图15所示,摆动电机动作使得摆杆顺时针摆动,直至摆杆摆动到极限位置时,清洁擦刚好与摄像头的镜头接触,此时清洁电机工作驱动清洁擦擦洗摄像头。如图14所示,当摆杆逆时针摆动到极限位置时,清洁擦及清洁电机位于摄像头的下方。为方便对摆杆的安装,在安装板上设有耳板13。摆动电机、摆动蜗杆、摆动蜗轮、摆动齿轮、主动齿轮、摆杆构成了驱动安装板移动的驱动单元。竖杆、摆杆和安装板构成平行四边形连杆机构。
在底座上方设有太阳能电板,以吸收太阳能转化为电能,为整个机器人供能。底座内的控制器,与清洁机构、提升机构、升降机构、提升油缸电磁阀均信号连接。
工作时,在行走机构的驱动下整个机器人向前行走,摄像头则对摄变电站内主要设备进行实时拍摄。运行一段时候,若传动链变松,可以旋转螺杆,通过调节机构调节传动链的松紧。当需要对高处进行监控时,升降机构动作将摄像头举升至高处。当变电站内因降雨导致积水较多时,浮子在浮力作用下上移,推动触块向上移动直至与行程开关接触后,控制器向提升油缸发送信号,使得提升机构动作抬高底座,以防止电器元件浸水。
Claims (8)
1.变电站智能监控机器人,它包括底座、轮架、驱动轮、从动轮和摄像头,驱动轮和从动轮均设置在轮架上,其特征是,所述轮架固定在提升板上,在所述提升板与底座之间设有提升机构,在提升机构的作用下底座与提升板之间上下相对移动;在底座顶部固定有箱体,在箱体内滑动安装有上下移动的升降杆,在箱体内设有驱动升降杆上下移动的升降机构;在升降杆的顶部固定有竖杆,在竖杆顶部固定有摄像头,在竖杆上设有清洁机构;在提升板的底部固定有壳体,在壳体内腔的底部设有底块,在底块上放置有浮子,在壳体顶部固定有与提升板螺纹连接的端盖,在端盖内滑动安装有触块,自触块下表面向下延伸有延伸杆,在延伸杆与浮子之间铰接安装有连杆,在触块的上方设有固定在端盖内的行程开关,行程开关与底座内的控制器信号连接,控制器与提升机构、升降机构、清洁机构均信号连接;在底座顶部固定有太阳能电板。
2.根据权利要求1所述的变电站智能监控机器人,其特征是,所述提升机构包括设置在提升板与横板之间的两对提升杆、设置在提升杆与横板之间的提升油缸,成对的两个提升杆之间铰接连接呈“X”形结构;成对的两个提升杆中,第一个提升杆的第一端与横板铰接,第一个提升杆的第二端与提升板滑动连接,第二个提升杆的第一端与提升板铰接,第二个提升杆的第二端与横板滑动连接。
3.根据权利要求2所述的变电站智能监控机器人,其特征是,在横板和提升板上均固定有导轨,在提升杆上转动安装有滚轮,滚轮上设有与导轨滑动配合的环槽。
4.根据权利要求2所述的变电站智能监控机器人,其特征是,安装驱动轮的轮架固定在底座左侧的提升板上,在该提升板上固定有行走电机,在行走电机输出端固定有主动链轮,在驱动轮的轮轴上固定有从动链轮,在主动链轮与从动链轮之间设有传动链,且在提升板上设有调节传动链松紧的调节机构。
5.根据权利要求4所述的变电站智能监控机器人,其特征是,调节机构包括固定在提升板上的轨道、转动安装在支架上的调节链轮、滑动设置在轨道上且位于顶块与轨道右端之间的支架、滑动设置在轨道上的顶块、设置在支架与顶块以及支架与轨道右端之间的顶紧弹簧、螺纹安装在轨道上的螺杆,在螺杆上固定有始终与顶块接触的推板。
6.根据权利要求1所述的变电站智能监控机器人,其特征是,所述升降机构包括固定在底座上的升降电机、设置在箱体内的一对上下设置的支耳、转动安装在上方支耳上的升降齿轮和上链轮、转动安装在下方支耳上的下链轮和升降蜗轮、设置在上链轮与下链轮之间的链条、固定在升降电机输出端且与升降蜗轮啮合的升降蜗杆,升降齿轮与升降杆外壁上的齿啮合。
7.根据权利要求1所述的变电站智能监控机器人,其特征是,所述清洁机构包括铰接安装在竖杆上的一对摆杆、与两摆杆铰接连接的安装板、固定在安装板上的清洁电机、固定在清洁电机输出端的清洁擦、与其中一个摆杆固连的摆动齿轮、固定在竖杆内的摆动电机、固定在摆动电机输出端的摆动蜗杆、与摆动蜗杆啮合且与主动齿轮共轴设置的摆动蜗轮,主动齿轮与摆动齿轮啮合,竖杆、摆杆和安装板构成一平行四边形连杆机构。
8.根据权利要求1所述的变电站智能监控机器人,其特征是,在竖轨的外壁上设有锁止机构,锁止机构包括固定在竖轨上的锁止器、滑动设置在锁止器内的活动板、固定在活动板上的锁止销、设置在活动板与锁止器内壁之间的锁止弹簧,在锁止弹簧的作用下锁止销的第一端穿过锁止器,在升降杆的外壁上设有容纳锁止销的侧孔,侧孔竖向尺寸大于锁止销的外径,在锁止销的第二端固定有金属块,在箱体内壁上设有电池盒,在电池盒内设有蓄电池,在电池盒上固定有正对金属块的电磁铁;在竖轨外壁上固定有壳体,在壳体内腔顶部固定有导电杆,在壳体内固定有挡板,在挡板与壳体下部之间设有滑板,在滑板上固定有顶杆,在滑板与挡板之间设有推出弹簧,在推出弹簧的作用下顶杆的下部伸出壳体;在升降杆的外壁上固定有凸起,在竖轨外壁上设有与凸起滑动连接的长条孔;顶杆与导电杆接触后,顶杆、导电杆、电磁铁和蓄电池所组成的的电流回路导通。
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