CN109975761B - 一种电力设备异响定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电力设备异响定位装置，包括导轨、可充电电池、采集终端、服务器、移动端和计算机端，导轨通过绝缘支架安装于天花板上，所述采集终端活动安装于导轨上，采集终端连接服务器，服务器分别连接移动端和计算机端，采集终端顶部设有可充电电池，可充电电池和导轨电性连接；采集终端可以将异响情况发给服务器，服务器处理后可通过移动端或计算机端将该信息发给工作人员；本发明装置不仅可在设备带电运行中判断是哪个设备发生异响，并且可以进一步的准确找到异响位置，同时加入超声辅助判断是机械振动引起还是放电引起，便于工作人员评估设备缺陷情况，有针对性的检修，最大程度上避免了直接更换设备造成的不必要的经济损失。

Description

一种电力设备异响定位装置

技术领域

本发明涉及电力检测设备技术领域，尤其是一种电力设备异响定位装置。

背景技术

变电站电气设备，如开关柜、电容器组、电抗器、电压互感器、电流互感器以及其他电力柜在运行过程中经常会出现异常缺陷并伴随着声响。设备带有高电压运行，工作人员用耳朵靠近设备判断具体异响位置是极度危险的，极易造成人身伤亡事件。

现有的异响检测装置为在设备外壳上加装振动传感器与GPS定位的装置，检测到振动后将GPS定位信息传给管理者，但这种情况受制于GPS信号，难以用于室内电力设备。现在室内主要设备的异响主要是用声音判断，采用录音并且传至后端管理员进行判断，由于电力柜众多，容易发生误判。同时，以上两种异响定位设备，只能判断是哪个设备可能出现异响，而难以知晓设备的哪个位置发生异响。

运行设备出现了异常声响之后，往往采用将设备停运，进行全面检修。而异响是在设备带电运行中产生，停电后该异响无法复现，造成很难判断异响发出的具体位置，这给工作人员下一步的检修工作带来了盲目性。设备投运之后，很多时候异响还是不能被消除，既没有消除缺陷，又难以保证供电的安全，所以在没有其它办法的情况下，只有采用更换电气设备的方法，这对于设备用户造成了很大的经济损失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电力设备异响定位装置，本装置不仅可在设备带电运行中来判断是哪个设备发生异响，并且可以进一步的准确找到异响位置，同时加入超声辅助判断，是机械振动引起还是放电引起，便于工作人员评估设备缺陷情况，有针对性的检修，最大程度上避免直接更换设备造成的不必要的经济损失。

本发明的具体方案是：一种电力设备异响定位装置，包括导轨、可充电电池、采集终端、服务器、移动端和计算机端，导轨通过绝缘支架安装于天花板上，所述采集终端活动安装于导轨上，采集终端连接服务器，服务器分别连接移动端和计算机端，采集终端顶部设有可充电电池，可充电电池和导轨电性连接；

所述导轨由金属材料制作的第一导轨和第二导轨组成，第一导轨和可充电电池的正极连接，第二导轨和可充电电池的负极连接；

所述采集终端由声音捕捉单元、超声捕捉单元、定位单元、处理器、集成控制与信号传输单元、可见光摄像单元、云台、伸缩单元和行走单元组成，采集终端通过行走单元和导轨活动连接，所述定位单元安装于导轨和行走单元相对的一侧，行走单元内部安装有处理器、前侧安装有集成控制与信号传输单元屏幕、底端和伸缩单元固定连接，所述云台安装于伸缩单元下端，云台一侧安装有采集板，采集板前侧分别安装有声音捕捉单元、超声捕捉单元和可见光摄像单元，采集板后侧安装有集成控制与信号传输单元；

所述声音捕捉单元、超声捕捉单元和定位单元分别电性连接处理器，处理器分别电性连接云台、伸缩单元、行走单元和集成控制与信号传输单元，集成控制与信号传输单元电性连接可见光摄像单元。

进一步地，本发明中所述声音捕捉单元由第一麦克风，第二麦克风，第三麦克风，第4-12电阻R4-R12组成，第一麦克风的电源端Vcc1接地，接地端接地；第一麦克风的数据时钟端SCK串联第4电阻R4后接处理器的第一麦克风数据时钟控制端46脚；第一麦克风的数据字选择端WS串联第5电阻R5后接处理器的第一麦克风数据字选择控制端45脚；第一麦克风的数据输出端SD串联第6电阻R6后接处理器的第一麦克风数据输出控制端44脚；第二麦克风的电源端Vcc1接地，接地端接地；第二麦克风的数据时钟端SCK串联第7电阻R7后接处理器的第二麦克风数据时钟控制端43脚；第二麦克风的数据字选择端WS串联第8电阻R8后接处理器的第二麦克风数据字选择控制端42脚；第二麦克风的数据输出端SD串联第9电阻R9后接处理器的第二麦克风数据输出控制端41脚；第三麦克风的电源端Vcc1接地，接地端接地；第三麦克风的数据时钟端SCK串联第10电阻R10后接处理器的第三麦克风数据时钟控制端40脚；第三麦克风的数据字选择端WS串联第11电阻R11后接处理器的第三麦克风数据字选择控制端39脚;第三麦克风的数据输出端SD串联第12电阻R12后接处理器的第三麦克风数据输出控制端38脚。

进一步地，本发明中所述超声捕捉单元由第一超声探头、第二超声探头，第三超声探头，第17-22电阻R17-R22组成，第一超声探头的电源端接电源Vcc，接地端接地，第一超声探头的数据输入端RX串联第17电阻R17后接处理器的第一超声探头数据输出端34脚，第一超声探头的数据输出端TX串联第18电阻R18后接处理器的第一超声探头数据输入端33脚；第二超声探头的电源端接电源Vcc，接地端接地，第二超声探头的数据输入端RX串联第19电阻R19后接处理器的第二超声探头数据输出端31脚，第二超声探头的数据输出端TX串联第20电阻R20后接处理器的第一超声探头数据输入端30脚；第三超声探头的电源端接电源Vcc，接地端接地，第三超声探头的数据输入端RX串联第21电阻R21后接处理器的第三超声探头数据输出端28脚，第三超声探头的数据输出端TX串联第22电阻R22后接处理器的第一超声探头数据输入端27脚。

进一步地，本发明中定位单元的位置读取模块的电源端1脚接电源Vcc1，接地端4脚接地，位置读取模块的串口数据输出端2脚串联第15电阻R15后与处理器的位置数据输入端1脚相连，位置读取模块的串口数据输入端3脚串联第16电阻R16后与处理器的位置数据输出端1脚相连；位置读取模块通过RFID射频技术，通过125kHz频率与相应的定位块进行通信。

进一步地，本发明中所述处理器采用C8051F340单片机，其外围电路由晶振JZ、第1-5电容C1-C5、第1-3电阻R1-R3组成，第3电阻R3与晶振JZ并联后两端分别连接处理器的时钟端47、48脚，第1电容C1串联在处理器的时钟端47脚和地之间，第2电容C2串联在处理器的时钟端48脚和地之间，第3电容C3的一端接电源Vcc和处理器的电源端10脚，第3电容C3的另一端与处理器的接地端7脚连接并接地，处理器的复位端13脚与第2电阻R2串联后与第1电阻R1一端、第4电容C4一端、第5电容C5一端的公共端连接，第1电阻R1的另一端接电源Vcc，第4电容C4的另一端接地，第5电容C5的另一端接地。

进一步地，本发明中所述行走单元由行走底盘组成，与处理器通过串口USB技术连接，行走底盘的电源端接电源Vcc2，接地端接地，行走底盘的第一数据传输端D1接处理器的第一行走数据传输端8脚，行走底盘的第二数据传输端D2接处理器的第二行走数据传输端9脚。

进一步地，本发明中所述伸缩单元由步进电机驱动模块（TB6560）、第13-15电阻R13-R15组成，步进电机驱动模块脉冲输入端6端串联电阻第13电阻R13后与处理器脉冲控制端37脚连接，步进电机驱动模块正反转控制端4端串联第14电阻R14后与处理器正反转控制端36脚连接，步进电机驱动模块使能端2端串联第15电阻R15后与处理器使能输出端35脚连接，步进电机驱动模块的接地端1、3、5端接地，步进电机驱动模块的Vcc端接电源Vcc2，步进电机驱动模块的GND端接地。步进电机M（两相四线步进电机）的A组线圈A+端与步进电机驱动模块的A+端连接，步进电机M的A组线圈A-端与步进电机驱动模块的A-端连接，步进电机M的B组线圈B+端与步进电机驱动模块的B+端连接，步进电机M的B组线圈B-端与步进电机驱动模块的B-端连接。

进一步地，所述云台通过485接口与TTL-485转接模块连接，TTL-485转接模块的数据输入端RX与处理器的云台控制数据输出端24脚连接，TTL-485转接模块的数据输出端TX与处理器的云台控制数据输入端25脚连接。

进一步地，本发明中所述集成控制与信号传输单元由TTL-232转接模块、Android工控器组成，Android工控器的电源端接电源Vcc1，接地端接地，Android工控器通过232接口与TTL-232转接模块连接，TTL-232转接模块的数据输入端RX与处理器的工控数据输出端22脚连接，TTL-232转接模块的数据输出端TX与处理器的工控数据输入端21脚连接。

进一步地，本发明中所述可见光摄像单元采用相机，通过USB接口与Android工控器连接，相机的电源端接电源Vcc1，接地端接地，相机的第一数据传输端D1与Android工控器的第一数据传输端D1连接，相机的第二数据传输端D2与Android工控器的第二数据传输端D2连接。

进一步地，采集终端的集成控制与信号传输单元固定于伸缩单元和行走单元后方，具备运算、存储、信息传输功能，与处理器连接并进行双向通信，同时接受可见光摄像单元传输的图像信息，对该图像信息和处理器传输来的位置信息进行整合，同时将整合后的信息通过无线网络传给服务器。

服务器与采集终端、移动端和计算机端可双向通信，服务器接收采集终端的信号并进行处理，并将处理后的异常信息向移动端和计算机端进行推送，向使用人员进行展示，移动端和计算机端可根据使用人员的指令，通过服务器向采集终端发送控制信号，以便进行相应动作。

将导轨安装于需要监视的电力柜旁的天花板上，并在相应位置安装定位块。工作时，采集终端从导轨的起点缓缓移动，到达预定工作地点后声音检测单元和超声检测单元开始工作。在检测范围内，当发现某处有异响时，采集终端会扫描，确定异响最大位置，然后通过行走单元移动、伸缩单元、云台转动等系列动作，使异响区域在摄像头拍摄范围中心，相机开启并进行拍照，集成控制与信号传输单元将其存储并进行分析，在声音最大的位置做出云图标记，生成新的图片，与此同时，处理器将最后检测到的定位块信息传给集成控制与信号传输单元，集成控制与信号传输单元将信息汇总后传给服务器。服务器将该异常信息推送给移动端和计算机端，因为是带有设备位置信息的可见光照片，并且在照片上采用云图标记设备异响最大位置，极大的便于工作人员及时处理。

上述情况为只有异响的情况，若超声检测异常，处理方式与异响相同。若超声检测与异响检测均为异常，则分为两次拍摄，先拍异响位置、再拍超声异常位置，工作人员则得到两次异常推送。巡视完成至终点后，采集终端返回预设点待命。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

①本装置能够准确定位异响位置：不仅可在设备带电运行中以判断是哪个设备发生异响，并且可以进一步的准确找到异响位置，便于工作人员评估设备缺陷情况，有针对性的检修，最大程度上避免直接更换设备造成的不必要的经济损失。

②本发明能够区别机械振动还是放电引起的异响，若只有声音捕捉单元检测到异响，则为机械振动引起，若超声捕捉单元检测到异响，则为放电引起。

③本发明能够达到及时检测的目的，并且将检测到的信息实时推送给工作人员，大大快于常规人工巡视周期，对及时处理设备缺陷极为有利。

附图说明

图1为本发明的采集终端、服务器、移动端、计算机端组成与信号流向图；

图2为本发明的总体安装示意图；

图3为本发明中的定位单元安装位置示意图；

图4为本发明中声音捕捉单元、超声捕捉单元和可见光摄像单元的安装位置示意图；

图5为本发明的声音波纹检测示意图；

图6为本发明的声音捕捉单元的声音定位示意图；

图7为本发明的采集终端以及与其它各单元之间连接的电路图。

图1-图6中：101—第一导轨，102—第二导轨，2—行走单元，3—可充电电池，4—定位块，5—位置读取模块，6—集成控制与信号传输单元屏幕，7—伸缩单元，8—云台，9—绝缘支架， 1001—第一麦克风，1002—第二麦克风，1003—第三麦克风，1101—第一超声探头，1102—第二超声探头，1103—第三超声探头，12—相机，13—采集板。

图7中：U1—处理器，U2—第一麦克风，U3—第二麦克风，U4—第三麦克风，U5—步进电机驱动模块，U6—位置读取模块，U7—行走底盘，U8—第一超声探头，U9—第二超声探头，U10—第三超声探头，U11—TTL-485转接模块，U12—TTL-232转接模块，U13—Android工控器，U14—相机。

具体实施方式

参见图1-图7，本发明是一种电力设备异响定位装置包括导轨、可充电电池3、采集终端、服务器、移动端、计算机端。其中，采集终端包括声音捕捉单元、超声捕捉单元、定位单元、处理器、集成控制与信号传输单元、可见光摄像单元、云台8、伸缩单元、行走单元。

一种电力设备异响定位装置，包括导轨、可充电电池3、采集终端、服务器、移动端和计算机端，导轨通过绝缘支架9安装于天花板上，所述采集终端活动安装于导轨上，采集终端连接服务器，服务器分别连接移动端和计算机端，采集终端顶部设有可充电电池3，可充电电池3和导轨电性连接。

导轨由第一导轨101、第二导轨102组成，导轨采用金属导电材料制作，其作用是支撑整个采集终端，并为采集终端提供电源。如图2所示，第一导轨101、第二导轨102采用绝缘支架9固定于天花板。第一导轨101接直流电源正极，第二导轨102接直流电源负极。采集终端的行走单元2的轮胎置于第一导轨101、第二导轨102的凹槽中，可沿第一导轨101、第二导轨102方向前后移动。

可充电电池3采用蓄电池或锂电池，其作用是为采集终端提供备用电源供给。如图2所示，可充电电池3固定于采集终端中行走单元2上方。

采集终端的声音捕捉单元与处理器连接，其作用是采集设备异响信号，声音捕捉单元采用3颗高灵敏度麦克风，优选Risym公司的INMP441型号，固定于采集板13上，如图4所示，呈等边三角形布置。

采集终端的超声捕捉单元与处理器连接，其作用采集设备超声信号，超声捕捉单元采用3颗高灵敏度超声探头，优选深圳市导向机电公司的KS103型号，如图4所示，固定于采集板13，呈等边三角形布置。

采集终端的定位单元采用RFID射频识别技术，由位置读取模块5和定位块4组成，优选Risym公司的RDM6300型号。位置读取模块与处理器连接，并固定于采集终端的靠近第一导轨101的位置，在导轨起点、终点和每一个电力柜相应位置的第一导轨101下方放置数个定位块4，其中，定位块4中预置有设备和位置信息，当与位置读取模块5接近时，可以将定位块4中的位置信息读出并传递给处理器。

采集终端的行走单元2采用四轮行走模块，其中采集终端的行走单元2的轮胎为金属材料，便于取电，同时与可充电电池3连接，优选PIBOT导航机器人RK3399型底盘。

行走单元2与处理器进行连接并接受处理器的控制。采集终端的伸缩单元7与处理器连接，固定于行走单元2下方，接受处理器的控制信号进行伸缩动作，优选江西中奥新能工程技术有限公司采用TB6560型步进电机驱动器与配套两相四线步进电机驱动的伸缩装置。

采集终端的云台8与处理器连接，固定于伸缩单元下方，接受处理器的控制信号进行旋转动作，优选普天视PTS-326监控云台。

采集终端的可见光摄像单元与集成控制与信号传输单元连接，固定于采集板13中心位置，优选深圳市金乾象科技有限公司KS8A17-AF模组（800万像素），如图4所示，接受集成控制与信号传输单元的控制信号并进行拍照，并将照片传入集成控制与信号传输单元。采集板13固定于云台8，可随云台8一起旋转，从而使得可见光摄像单元的相机12、声音捕捉单元的高灵敏度麦克风、超声捕捉单元的高灵敏度超声探头调整角度。

采集终端的集成控制与信号传输单元，优选杭州迈冲科技Android工控器，其显示屏固定于行走单元后方，具备运算、存储、信息传输功能，具备7英寸显示屏、232接口、USB接口、TF卡接口、4G通讯功能，与处理器连接并进行双向通信，同时接受可见光摄像单元传输的图像信息，对该图像信息和处理器传输来的位置信息进行整合，将整合后的信息通过无线网络传给服务器。

服务器与采集终端、移动端和计算机端可双向通信，服务器接收采集终端的信号并进行处理，并将处理后的异常信息向移动端和计算机端进行推送，向使用人员进行展示，移动端和计算机端可根据使用人员的指令，通过服务器向采集终端发送控制信号，以便进行相应动作。

如图7所示，采集终端电路的连接关系如下：

处理器U1采用C8051F340单片机，其外围电路由晶振JZ、第1-5电容C1-C5、第1-3电阻R1-R3组成，第3电阻R3与晶振JZ并联后两端分别连接处理器U1的时钟端47、48脚，第1电容C1串联在处理器U1的时钟端47脚和地之间，第2电容C2串联在处理器U1的时钟端48脚和地之间，第3电容C3的一端接电源Vcc和处理器U1的电源端10脚，第3电容C3的另一端与处理器U1的接地端7脚连接并接地，处理器U1的复位端13脚与第2电阻R2串联后与第1电阻R1一端、第4电容C4一端、第5电容C5一端的公共端连接，第1电阻R1的另一端接电源Vcc，第4电容C4的另一端接地，第5电容C5的另一端接地。

声音捕捉单元由第一麦克风U2、第二麦克风U3、第三麦克风U4、第4-12电阻R4-R12组成。第一麦克风U2的电源端Vcc1接地，接地端接地；第一麦克风U2的数据时钟端SCK串联第4电阻R4后接处理器U1的第一麦克风数据时钟控制端46脚；第一麦克风U2的数据字选择端WS串联第5电阻R5后接处理器U1的第一麦克风数据字选择控制端45脚;第一麦克风U2的数据输出端SD串联第6电阻R6后接处理器U1的第一麦克风数据输出控制端44脚。第二麦克风U3的电源端Vcc1接地，接地端接地；第二麦克风U3的数据时钟端SCK串联第7电阻R7后接处理器U1的第二麦克风数据时钟控制端43脚；第二麦克风U3的数据字选择端WS串联第8电阻R8后接处理器U1的第二麦克风数据字选择控制端42脚；第二麦克风U3的数据输出端SD串联第9电阻R9后接处理器U1的第二麦克风数据输出控制端41脚。第三麦克风U4的电源端Vcc1接地，接地端接地；第三麦克风U4的数据时钟端SCK串联第10电阻R10后接处理器U1的第三麦克风数据时钟控制端40脚；第三麦克风U4的数据字选择端WS串联第11电阻R11后接处理器U1的第三麦克风数据字选择控制端39脚;第三麦克风U4的数据输出端SD串联第12电阻R12后接处理器U1的第三麦克风数据输出控制端38脚。

超声捕捉单元由第一超声探头U8、第二超声探头U9、第三超声探头U10，第17-22电阻R17-R22组成。第一超声探头U8的电源端接电源Vcc，接地端接地，第一超声探头U8的数据输入端RX串联第17电阻R17后接处理器U1的第一超声探头数据输出端34脚，第一超声探头U8的数据输出端TX串联第18电阻R18后接处理器U1的第一超声探头数据输入端33脚；第二超声探头U9的电源端接电源Vcc，接地端接地，第二超声探头U9的数据输入端RX串联第19电阻R19后接处理器U1的第二超声探头数据输出端31脚，第二超声探头U9的数据输出端TX串联第20电阻R20后接处理器U1的第一超声探头数据输入端30脚；第三超声探头U10的电源端接电源Vcc，接地端接地，第三超声探头U10的数据输入端RX串联第21电阻R21后接处理器U1的第三超声探头数据输出端28脚，第三超声探头U10的数据输出端TX串联第22电阻R22后接处理器U1的第一超声探头数据输入端27脚。

定位单元的位置读取模块U6的电源端1脚接电源Vcc1，接地端4脚接地，位置读取模块U6的串口数据输出端2脚串联第15电阻R15后与处理器U1的位置数据输入端1脚相连，位置读取模块U6的串口数据输入端3脚串联第16电阻R16后与处理器U1的位置数据输出端1脚相连；位置读取模块U6通过RFID射频技术，通过125kHz频率与相应的定位块进行通信。

行走单元由行走底盘U7组成，与处理器U1通过串口USB技术连接，行走底盘U7的电源端接电源Vcc2，接地端接地，行走底盘U7的第一数据传输端D1接处理器U1的第一行走数据传输端8脚，行走底盘U7的第二数据传输端D2接处理器U1的第二行走数据传输端9脚。

伸缩单元由步进电机驱动模块U5（TB6560）、第13-15电阻R13-R15、步进电机M组成，步进电机驱动模块U5脉冲输入端6端串联电阻第13电阻R13后与处理器U1脉冲控制端37脚连接，步进电机驱动模块U5正反转控制端4端串联第14电阻R14后与处理器U1正反转控制端36脚连接，步进电机驱动模块U5使能端2端串联第15电阻R15后与处理器U1使能输出端35脚连接，步进电机驱动模块U5的接地端1、3、5端接地，步进电机驱动模块U5的Vcc端接电源Vcc2，步进电机驱动模块U5的GND端接地。步进电机M的A组线圈A+端与步进电机驱动模块U5的A+端连接，步进电机M的A组线圈A-端与步进电机驱动模块U5的A-端连接，步进电机M的B组线圈B+端与步进电机驱动模块U5的B+端连接，步进电机M的B组线圈B-端与步进电机驱动模块U5的B-端连接。

云台U12通过485接口与TTL-485转接模块U11连接，TTL-485转接模块U11的数据输入端RX与处理器U1的云台控制数据输出端24脚连接，TTL-485转接模块U11的数据输出端TX与处理器U1的云台控制数据输入端25脚连接。

集成控制与信号传输单元由TTL-232转接模块U12、Android工控器U13组成，Android工控器U13的电源端接电源Vcc1，接地端接地，Android工控器U13通过232接口与TTL-232转接模块U12连接，TTL-232转接模块U12的数据输入端RX与处理器U1的工控数据输出端22脚连接，TTL-232转接模块U12的数据输出端TX与处理器U1的工控数据输入端21脚连接。

可见光摄像单元采用相机U14，通过USB接口与Android工控器U13连接，相机U14的电源端接电源Vcc1，接地端接地，相机U14的第一数据传输端D1与Android工控器U13的第一数据传输端D1连接，相机U14的第二数据传输端D2与Android工控器U13的第二数据传输端D2连接。

将导轨安装于需要监视的电力柜的旁天花板上，并在相应位置安装定位块4。工作时，采集终端从导轨的起点缓缓移动，到达预定工作地点后声音捕捉单元和超声捕捉单元开始工作。在检测范围内，当发现某处有异响时，检测终端会扫描，确定异响最大位置，然后通过行走单元移动、伸缩单元、云台转动等系列动作，使异响区域在摄像头拍摄范围中心，以声音定位为例进行说明，超声定位与声音定位原理相同。

其方式为：声音捕捉单元的3个高灵敏度麦克风检测到异响之后，由于异响点Y距离3个麦克风不同，因此采集的相同的声音波纹会有时间的延迟，如图5所示，第三麦克风1003检测到某段声音波纹结束的时间为t1，第二麦克风1002检测到某段声音波纹结束的时间为t2，第一麦克风1001检测到某段声音波纹结束的时间为t1，由于t3＞t2＞t1，因此，第三麦克风1003、第二麦克风1002、第一麦克风1001与异响点Y的距离为S3＞S2＞S1，此时，检测终端会通过伸缩单元、行走单元、云台调整位置，使得第三麦克风1003、第二麦克风1002、第一麦克风1001与异响点Y的距离S3、S2、S1趋于一致。然后相机开启，自带LED灯进行补光拍照，集成控制与信号传输单元将其存储并进行分析，在声音最大的位置做出云图标记，生成新的图片，与此同时，处理器将最后检测到的定位块信息传给集成控制与信号传输单元，集成控制与信号传输单元将信息汇总后通过无线网络传给服务器。服务器将该异常信息推送给移动端和计算机端，因为是带有设备位置信息的可见光照片，并且在照片上采用云图标记设备异响最大位置，极大的便于工作人员处理。巡视完成至终点后，检测终端返回预设点待命。

需要说明的是：在图7中，晶振的取值为24M，电源Vcc为3.3V，电源Vcc1为5V，Vcc2为12V。R1：1k ,R2：1k ，R3：10Mk ，R4～R22：1k ；C1：30pF,C2：30pF,C3：0.1 F，C4：0.1 F,C5：1 F。

以上所揭露的仅为本发明的一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求技术方案所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的保护范围。

Claims (6)

1.一种电力设备异响定位装置，其特征在于：包括导轨、可充电电池、采集终端、服务器、移动端和计算机端，导轨通过绝缘支架安装于天花板上，所述采集终端活动安装于导轨上，采集终端连接服务器，服务器分别连接移动端和计算机端，采集终端顶部设有可充电电池，可充电电池和导轨电性连接；

所述导轨由金属材料制作的第一导轨和第二导轨组成，第一导轨和可充电电池的正极连接，第二导轨和可充电电池的负极连接；

所述采集终端由声音捕捉单元、超声捕捉单元、定位单元、处理器、集成控制与信号传输单元、可见光摄像单元、云台、伸缩单元和行走单元组成，采集终端通过行走单元和导轨活动连接，所述定位单元安装于导轨和行走单元相对的一侧，行走单元内部安装有处理器、前侧安装有集成控制与信号传输单元屏幕、底端和伸缩单元固定连接，所述云台安装于伸缩单元下端，云台一侧安装有采集板，采集板前侧分别安装有声音捕捉单元、超声捕捉单元和可见光摄像单元，采集板后侧安装有集成控制与信号传输单元；

所述声音捕捉单元、超声捕捉单元和定位单元分别电性连接处理器，处理器分别电性连接云台、伸缩单元、行走单元和集成控制与信号传输单元，集成控制与信号传输单元电性连接可见光摄像单元；

所述声音捕捉单元由第一麦克风、第二麦克风、第三麦克风、第4-12号电阻R4-R12组成，第一麦克风的电源端Vcc1接地，接地端接地；第一麦克风的数据时钟端SCK串联第4电阻R4后接处理器的第一麦克风数据时钟控制端46脚；第一麦克风的数据字选择端WS串联第5电阻R5后接处理器的第一麦克风数据字选择控制端45脚；第一麦克风的数据输出端SD串联第6电阻R6后接处理器的第一麦克风数据输出控制端44脚；第二麦克风的电源端Vcc1接地，接地端接地；第二麦克风的数据时钟端SCK串联第7电阻R7后接处理器的第二麦克风数据时钟控制端43脚；第二麦克风的数据字选择端WS串联第8电阻R8后接处理器的第二麦克风数据字选择控制端42脚；第二麦克风的数据输出端SD串联第9电阻R9后接处理器的第二麦克风数据输出控制端41脚；第三麦克风的电源端Vcc1接地，接地端接地；第三麦克风的数据时钟端SCK串联第10电阻R10后接处理器的第三麦克风数据时钟控制端40脚；第三麦克风的数据字选择端WS串联第11电阻R11后接处理器的第三麦克风数据字选择控制端39脚；第三麦克风的数据输出端SD串联第12电阻R12后接处理器的第三麦克风数据输出控制端38脚；

所述超声捕捉单元由第一超声探头、第二超声探头、第三超声探头、第17-22电阻R17-R22组成，第一超声探头的电源端接电源Vcc，接地端接地，第一超声探头的数据输入端RX串联第17电阻R17后接处理器的第一超声探头数据输出端34脚，第一超声探头的数据输出端TX串联第18电阻R18后接处理器的第一超声探头数据输入端33脚；第二超声探头的电源端接电源Vcc，接地端接地，第二超声探头的数据输入端RX串联第19电阻R19后接处理器的第二超声探头数据输出端31脚，第二超声探头的数据输出端TX串联第20电阻R20后接处理器的第一超声探头数据输入端30脚；第三超声探头的电源端接电源Vcc，接地端接地，第三超声探头的数据输入端RX串联第21电阻R21后接处理器的第三超声探头数据输出端28脚，第三超声探头的数据输出端TX串联第22电阻R22后接处理器的第一超声探头数据输入端27脚；

所述定位单元包括有定位块和位置读取模块，定位单元的位置读取模块的电源端1脚接电源Vcc1，接地端4脚接地，位置读取模块的串口数据输出端2脚串联第15电阻R15后与处理器的位置数据输入端1脚相连，位置读取模块的串口数据输入端3脚串联第16电阻R16后与处理器的位置数据输出端1脚相连；位置读取模块通过RFID射频技术、通过125kHz频率与相应的定位块进行通信；

所述可见光摄像单元采用相机，通过USB接口与集成控制与信号传输单元连接，相机的电源端接电源Vcc1，接地端接地，相机的第一数据传输端D1与集成控制与信号传输单元的第一数据传输端D1连接，相机的第二数据传输端D2与集成控制与信号传输单元的第二数据传输端D2连接。

2.根据权利要求1所述的一种电力设备异响定位装置，其特征在于：所述处理器采用C8051F340单片机，其外围电路由晶振JZ、第1-5电容C1-C5、第1-3电阻R1-R3组成，第3电阻R3与晶振JZ并联后两端分别连接处理器的时钟端47、48脚，第1电容C1串联在处理器的时钟端47脚和地之间，第2电容C2串联在处理器的时钟端48脚和地之间，第3电容C3的一端接电源Vcc和处理器的电源端10脚，第3电容C3的另一端与处理器的接地端7脚连接并接地，处理器的复位端13脚与第2电阻R2串联后与第1电阻R1一端、第4电容C4一端、第5电容C5一端的公共端连接，第1电阻R1的另一端接电源Vcc，第4电容C4的另一端接地，第5电容C5的另一端接地。

3.根据权利要求1所述的一种电力设备异响定位装置，其特征在于：所述行走单元由行走底盘组成，与处理器通过串口USB技术连接，行走底盘的电源端接电源Vcc2，接地端接地，行走底盘的第一数据传输端D1接处理器的第一行走数据传输端8脚，行走底盘的第二数据传输端D2接处理器的第二行走数据传输端9脚。

4.根据权利要求1所述的一种电力设备异响定位装置，其特征在于：所述伸缩单元由步进电机驱动模块、第13-15电阻R13-R15和步进电机M组成，步进电机驱动模块脉冲输入端6端串联电阻第13电阻R13后与处理器脉冲控制端37脚连接，步进电机驱动模块正反转控制端4端串联第14电阻R14后与处理器正反转控制端36脚连接，步进电机驱动模块使能端2端串联第15电阻R15后与处理器使能输出端35脚连接，步进电机驱动模块的接地端1、3、5端接地，步进电机驱动模块的Vcc端接电源Vcc2，步进电机驱动模块的GND端接地；步进电机M的A组线圈A+端与步进电机驱动模块的A+端连接，步进电机M的A组线圈A-端与步进电机驱动模块的A-端连接，步进电机M的B组线圈B+端与步进电机驱动模块的B+端连接，步进电机M的B组线圈B-端与步进电机驱动模块的B-端连接。

5.根据权利要求1所述的一种电力设备异响定位装置，其特征在于：所述云台通过485接口与TTL-485转接模块连接，TTL-485转接模块的数据输入端RX与处理器上的云台控制数据输出端24脚连接，TTL-485转接模块的数据输出端TX与处理器上的云台控制数据输入端25脚连接。

6.根据权利要求1所述的一种电力设备异响定位装置，其特征在于：所述集成控制与信号传输单元由TTL-232转接模块和Android工控器组成，Android工控器的电源端接电源Vcc1，接地端接地，Android工控器通过232接口与TTL-232转接模块连接，TTL-232转接模块的数据输入端RX与处理器的工控数据输出端22脚连接，TTL-232转接模块的数据输出端TX与处理器的工控数据输入端21脚连接。