CN110736906A - 多功能巡检装置及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多功能巡检装置，包括主体，所述主体的内部设置有电路板，所述主体的头端设置有探测头，所述探测头包括可与所述主体的头端插接的安装座、转动连接在安装座上的精度调节环、连接在安装座上的圆台探测器、沿平行于主体头端轴线方向设置的探测器支撑杆和设置在探测器支撑杆上的超声传感器，所述超声传感器检测端的中心正对圆台探测器的中心；本发明能够在不停电的状态下实现判断故障隐患的位置和故障类型，帮助巡检人员准确发现线路故障隐患，预防恶性故障的发生，避免了不必要的停电，提高了供电可靠性，同时也提高了巡检人员工作效率和降低了巡检人员劳动强度，具有重量轻，携带方便，操作简便，运用灵活的特点。
Description
技术领域
本发明属于局放检测技术领域，具体涉及多功能巡检装置其系统。
背景技术
局部放电，是指发生在电极之间但并未贯穿电极的放电现象，它是由于设备因为各种各样的原因如长期使用未及时的维护、各种外力作用导致等在高电场强度作用下发生重复击穿和熄灭的现象，主要表现为绝缘内气体的击穿，小范围内固体或液体介质的局部击穿或金属表面的边缘及尖角部分场强集中引起的局部击穿放电等，在变电站、架空线路等较为常见。
如果对局部放电现象不管不问任其发展，极有可能造成极其严重的后果：
1，若电气设备在运行电压下长时间不断出现局部放电现象，这些微弱的放电将产生累积效应会使绝缘的介电性能逐渐劣化并使局部缺陷扩大，进而导致整个绝缘击穿，如果发生在电气柜上，严重的情况会出现明火、爆炸现象；
2，在靠近电气设备或者架空线路表面的10-20m的局部体积中发生一次局部放电，在10s内能使电气设备或者架空的线路表面温度升至170℃，有时因放电作用甚至能达到1000℃的高温，极易发生重大电力安全事故。
3，局部放电还会产生受激分子或造成二次生产物，电气设备受到侵蚀有可能会产生各种有害的化学作用，进而造成二次影响。
局部放电的检测方法主要是脉冲电流检测法，其基本原理是通过检测阻抗来检测局部放电引起的脉冲电流，从而获得局部放电的信息，但脉冲电流法易受现场电磁干扰的影响，局部放电脉冲信号提取困难，在检测时，需要将被测设备从电网中脱离出来，因此对工作线路的正常供电会产生一定影响。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种能够在不断电的情况下准确、快捷的对输电电路上非密封电气设备进行局部放电检测的多功能巡检装置其系统。
本发明的技术方案如下：
一种多功能巡检装置，包括主体，所述主体的内部设置有内置有分析软件的电路板，所述主体的头端设置有探测头，所述探测头包括可与所述主体的头端插接的安装座、转动连接在安装座上的精度调节环、连接在安装座上的圆台探测器、沿平行于主体头端轴线方向设置的探测器支撑杆和设置在探测器支撑杆上的超声传感器，所述超声传感器检测端的中心正对圆台探测器的中心；所述主体的上部通过摄像接口连接有摄像模块，所述主体的后端面上设置有显示屏、键盘和设置在显示屏一侧的耳机插孔；所述主体前部的下面设置有温湿度探测孔以及对应于温湿度探测孔卡扣连接的在主体内部的温湿度传感器，所述主体的后部的下面一体连接有中空的手持部，所述手持部内设置有为电路板供电的电池模块；所述电路板包括MCU、放大滤波电路、检波器、ADC、音频信号采集/播放模块、Type-C接口电路和蓝牙模块，所述超声传感器的信号输出端连接有放大滤波电路，所述放大滤波电路的信号输出端通过ADC连接MCU，同时所述放大滤波电路的信号输出端依次通过检波器、音频信号采集/播放模块连接MCU，所述耳机插孔与所述音频信号采集/播放模块的信号输出端连接，所述温湿度传感器、显示屏、按键、Type-C接口、蓝牙模块和摄像模块分别与MCU相连。
进一步的，所述摄像接口为热靴接口。
进一步的，所述电池模块通过锂电池座固定在所述手持部的内部，所述手持部底端开口且所述锂电池座卡扣连接在所述手持部的底端。
进一步的，所述锂电池座的上端设置有与所述手持部底端适配的定位裙边。
进一步的，所述安装座与所述主体的头端卡扣连接，所述安装座上向后设置有用于传输超声传感器信号的插口件，所述主体的头端对应所述插口件设置有插口接口；所述安装座的内侧设置有导向楞，所述主体的头端上设置有与所述导向楞适配的导向槽。
进一步的，所述电路板还包括WIFI模块，所述MCU通过蓝牙或WIFI或Type-C接有检测平板。
一种多功能巡检系统，包括MCU、放大滤波模块、检波器、ADC、音频信号采集/播放模块、Type-C接口模块、蓝牙模块、键盘、显示屏、摄像模块、超声传感器、耳机插孔模块和耳机、WIFI模块；所述超声传感器传输的信号经放大滤波模块处理后，一路经ADC变为数字信号后、经MCU处理并送至显示屏实时显示，另一路经检波器处理后，经音频信号采集/播放模块送至耳机以供监听；所述摄像模块对焦监测点采集图像并将图像实时经Type-C接口模块或WIFI模块送至显示屏。
进一步的，所述多功能巡检系统还包括检测平板，所述检测平板包括通过WIFI或Type-C与摄像模块连接，同时所述检测平板通过蓝牙或WIFI或Type-C与所述MCU连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明在使用时，通过摄像模块对焦检测点，同时，超声传感器通过圆台检测器聚焦后收集到该检测点的局部放电所产生的超声信号，将收集到的超声信号经处理后经耳机播放，以供检测人员监听，同时，将摄像头拍摄到的图像和经MCU或检测平板处理后和收集到的局部放电检测信号同步在显示屏上进行显示，即分析软件嵌入图像画面，超声波形与实时图像对应显示，从而实现了可视化超声巡检，所见即所测，实现了对局部放电故障的查找定位，大大减轻了局部放电检测工作的劳动强度，提高了检测效率；本发明的多功能巡检装置可用于变电站内或输配电线路上的各类刀闸、开关柜、绝缘子、变压器、避雷器、电量接头、金具等非密闭电气设备由于异物、氧化、松动、污染、老化、潮湿等原因导致的局部放电，能够在不停电的状态下实现判断故障隐患的位置和故障类型，帮助巡检人员准确发现线路故障隐患，预防恶性故障的发生，避免了不必要的停电，提高了供电可靠性，同时也提高了巡检人员工作效率和降低了巡检人员劳动强度，具有重量轻，携带方便，操作简便，运用灵活的特点。
附图说明
图1为本发明多功能巡检装置的结构示意图。
图2为本发明多功能巡检装置的主体和圆台检测器的装配示意图。
图3为本发明多功能巡检装置的锂电池座的结构示意图。
图4为本发明多功能巡检装置的安装座的结构示意图。
图5为本发明多功能巡检系统的结构示意图。
图6为本发明多功能巡检系统的电路原理图。
图中，主体1、摄像接口2、挡光罩3、显示屏4、耳机插孔5、键盘6、Type-C接口7、手持部8、锂电池座9、温湿度探测孔10、精度调节环11、圆台探测器12、超声传感器13、探测器支撑杆14、指示标记15、摄像模块16、电池模块17、第一插件18、定位裙边19、插口件20、导向楞21。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图6所示，一种多功能巡检装置，包括主体1，主体1的内部设置有内置有分析软件的电路板，主体1的头端设置有探测头，探测头包括可与主体1的头端插接的安装座、转动连接在安装座上的精度调节环11、连接在安装座上的圆台探测器12、沿平行于主体1头端轴线方向设置的探测器支撑杆14和设置在探测器支撑杆14上的超声传感器13，以便于根据不同的场景更换检测头，超声传感器13检测端的中心正对圆台探测器12的中心，圆台探测器12类似于雷达的锅形接收器，以利于局部放电的超声信号汇聚至超声传感器13，提高检测的灵敏度；主体1的上部通过摄像接口2连接有用于实现可视化巡检的摄像模块16，主体1的后端面上设置有显示屏4、键盘6和设置在显示屏4一侧的耳机插孔5；主体1前部的下面设置有温湿度探测孔10以及对应于温湿度探测孔10卡扣连接的在主体1内部的温湿度传感器，以便于根据场景更换对应的传感器，主体1的后部的下面一体连接有中空的手持部8，手持部8内设置有为电路板供电的电池模块17；电路板包括MCU、放大滤波电路、检波器、ADC、音频信号采集/播放模块、Type-C接口7电路和蓝牙模块，ADC即为数模转换模块，超声传感器13的信号输出端连接有放大滤波电路，放大滤波电路的信号输出端通过ADC连接MCU，同时放大滤波电路的信号输出端依次通过检波器、音频信号采集/播放模块连接MCU，耳机插孔5与音频信号采集/播放模块的信号输出端连接，温湿度传感器、显示屏4、按键、Type-C接口7、蓝牙模块和摄像模块16分别与MCU相连；可通过Type-C活泼蓝牙直接实现测量数据的保存；本发的多功能巡检装置属于非接触方式的超声波检测仪，采集伴随局部放电所产生的超声信号，经处理分析后以音频和图形形式输出，从而实现对局部放电故障的查找定位。
进一步的，如图1至图2所示，超声波传感器卡接或插接在探测器支撑杆14上，以便于依据不同的检测场景对其进行更换。
进一步的，如图1至图2所示，摄像接口2为热靴接口，以便于摄像模块16的连接与固定。
进一步的，如图1至图3所示，电池模块17通过锂电池座9固定在手持部8的内部，手持部8底端开口且锂电池座9通过第一插件18卡扣连接在手持部8的底端，以便于电池模块17的快速更换。
进一步的，如图1至图3所示，锂电池座9的上端设置有与手持部8底端适配的定位裙边19，以便于锂电池座9与手持部8的底端扣合。
进一步的，如图3所示，安装座与主体1的头端卡扣连接，安装座上向后设置有用于传输超声传感器13信号的插口件20，主体1的头端对应插口件20设置有插口接口；安装座的内侧设置有导向楞21，主体1的头端上设置有与导向楞21适配的导向槽，通过相互配合的导向槽和导向楞21实现探测头的正确安装。
进一步的，电路板还包括WIFI模块，MCU通过蓝牙或WIFI或Type-C接有检测平板，检测平板为基于windows 10操作系统的平板电脑，可在至检测平板上对检测结果进行管理分析出具报告等操作；监测平板还可与我司自行开发的云分析平台进行互联，以便于进行数据的远程分析、管理、共享等操作。
进一步的，如图2所示，圆台探测器12的背面设置有用于指示检测范围大小的指示标记15。
进一步的，如图2所示，主体1的后端面上围绕显示屏4的上外侧设置有用于为显示屏4遮挡亮光的挡光罩3。
进一步的，如图1、图2所示，手持部8的前部设置有便于手持的防滑凹槽。
如图5、图6所示，一种多功能巡检系统，包括MCU、放大滤波模块、检波器、ADC、音频信号采集/播放模块、Type-C接口7模块、蓝牙模块、键盘6、显示屏4、摄像模块16、超声传感器13、耳机插孔5模块和耳机、WIFI模块和检测平板；超声传感器13传输的信号经放大滤波模块处理后，一路经ADC变为数字信号后、经MCU处理并送至显示屏4实时显示，另一路经检波器处理后，经音频信号采集/播放模块送至耳机以供监听；摄像模块16对焦监测点采集图像并将图像实时经Type-C接口7模块或WIFI模块送至显示屏4；检测平板包括通过WIFI或Type-C与摄像模块16连接，同时检测平板通过蓝牙或WIFI或Type-C与MCU连接。
本发明的多功能巡检装置的显示屏4为1.46寸128×128、全彩OLED；蓝牙模块的芯片为BK3266博通蓝牙芯片V4.2+EDR；耳机插孔5为3.5mm耳机接口；摄像接口2为12Pin热靴接口；ADC灵敏度：-70dB，中心频率：40kHz；MCU为STM32F429IG76处理器，采集速度48K每秒，采集精度16位AD，电池模块17为插拔式锂电池容量3400mAh。检测平板的CPU为IntelZ3735F，RAM2GB DDR3，屏幕为8英寸1280×800 10点电容屏，具有DC接口、12Pin PogoPin、HDMI、Type-C、USB接口。摄像模块16像素200-500万可选，焦距16mm，最佳拍摄距离1-35m，WiFi采用WIFI802.11 a/b/g/n标准，优选采用WIFI进行图像传输。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种多功能巡检装置，其特征在于：包括主体(1)，所述主体(1)的内部设置有内置有分析软件的电路板，所述主体(1)的头端设置有探测头，所述探测头包括可与所述主体(1)的头端插接的安装座、转动连接在安装座上的精度调节环(11)、连接在安装座上的圆台探测器(12)、沿平行于主体(1)头端轴线方向设置的探测器支撑杆(14)和设置在探测器支撑杆(14)上的超声传感器(13)，所述超声传感器(13)检测端的中心正对圆台探测器(12)的中心；所述主体(1)的上部通过摄像接口(2)连接有摄像模块(16)，所述主体(1)的后端面上设置有显示屏(4)、键盘(6)和设置在显示屏(4)一侧的耳机插孔(5)；所述主体(1)前部的下面设置有温湿度探测孔(10)以及对应于温湿度探测孔(10)卡扣连接的在主体(1)内部的温湿度传感器，所述主体(1)的后部的下面一体连接有中空的手持部(8)，所述手持部(8)内设置有为电路板供电的电池模块(17)；所述电路板包括MCU、放大滤波电路、检波器、ADC、音频信号采集/播放模块、Type-C接口(7)电路和蓝牙模块，所述超声传感器(13)的信号输出端连接有放大滤波电路，所述放大滤波电路的信号输出端通过ADC连接MCU，同时所述放大滤波电路的信号输出端依次通过检波器、音频信号采集/播放模块连接MCU，所述耳机插孔(5)与所述音频信号采集/播放模块的信号输出端连接，所述温湿度传感器、显示屏(4)、按键、Type-C接口(7)、蓝牙模块和摄像模块(16)分别与MCU相连。
2.根据权利要求1所述的多功能巡检装置，其特征在于：所述摄像接口(2)为热靴接口。
3.根据权利要求1所述的多功能巡检装置，其特征在于：所述电池模块(17)通过锂电池座(9)固定在所述手持部(8)的内部，所述手持部(8)底端开口且所述锂电池座(9)卡扣连接在所述手持部(8)的底端。
4.根据权利要求3所述的多功能巡检装置，其特征在于：所述锂电池座(9)的上端设置有与所述手持部(8)底端适配的定位裙边(19)。
5.根据权利要求1所述的多功能巡检装置，其特征在于：所述安装座与所述主体(1)的头端卡扣连接，所述安装座上向后设置有用于传输超声传感器(13)信号的插口件(20)，所述主体(1)的头端对应所述插口件(20)设置有插口接口；所述安装座的内侧设置有导向楞(21)，所述主体(1)的头端上设置有与所述导向楞(21)适配的导向槽。
6.根据权利要求1所述的多功能巡检装置，其特征在于：所述电路板还包括WIFI模块，所述MCU通过蓝牙或WIFI或Type-C接有检测平板。
7.一种多功能巡检系统，其特征在于：包括MCU、放大滤波模块、检波器、ADC、音频信号采集/播放模块、Type-C接口(7)模块、蓝牙模块、键盘(6)、显示屏(4)、摄像模块(16)、超声传感器(13)、耳机插孔(5)模块和耳机、WIFI模块；所述超声传感器(13)传输的信号经放大滤波模块处理后，一路经ADC变为数字信号后、经MCU处理并送至显示屏(4)实时显示，另一路经检波器处理后，经音频信号采集/播放模块送至耳机以供监听；所述摄像模块(16)对焦监测点采集图像并将图像实时经Type-C接口(7)模块或WIFI模块送至显示屏(4)。
8.根据权利要求7所述的多功能巡检装置，其特征在于：还包括检测平板，所述检测平板包括通过WIFI或Type-C与摄像模块(16)连接，同时所述检测平板通过蓝牙或WIFI或Type-C与所述MCU连接。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114255522A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-03-29 | 河南宏博测控技术有限公司 | 一种便于使用的多功能巡检装置 |
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2019
- 2019-11-21 CN CN201911146097.6A patent/CN110736906A/zh active Pending
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