CN110957657A - 封闭式开关柜智能巡检装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种封闭式开关柜智能巡检装置及方法，包括：设置于封闭式开关柜内的轨道；在所述封闭式开关柜内的轨道上行走的智能巡检终端；与所述智能巡检终端无线连接的基站；与所述基站连接的交换机；与所述交换机有线连接的主控室主机。本发明的智能巡检终端安装于封闭式开关柜内部，可以对开关柜内设备、以及设备之间、母线之间、设备与母线之间接头进行不间断巡视，可用于封闭式开关柜内部火灾事故的早期探测。发现异常时，可以及时向主控室主机上送报警信息。

Description

封闭式开关柜智能巡检装置及方法

技术领域

本发明涉及一种封闭式开关柜智能巡检装置及方法。

背景技术

封闭式开关柜是一种将断路器、隔离开关、封闭式母线槽、电流互感器、电压互感器、避雷器、操作、保护、测量装置集合在封闭金属空间内的成套配电装置，广泛应用于40.5KV及以下配电装置中。具有防尘、防水、防异物坠落、防止误操作、防止小动物闯入、防干扰、占地面积小等很多优点，但同时也有一定的安全隐患，由于其具有高度集成性及封闭性，值班人员很难对开关柜内部设备健康状况，以及设备接头情况进行检查，如果发生火情，开关柜内火势很难控制，处置不当将可能造成更大的事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种封闭式开关柜智能巡检装置及方法。

为解决上述问题，本发明提供一种封闭式开关柜智能巡检装置，包括：

设置于封闭式开关柜内的轨道；

在所述封闭式开关柜内的轨道上行走的智能巡检终端；

与所述智能巡检终端无线连接的基站；

与所述基站连接的交换机；

与所述交换机有线连接的主控室主机。

进一步的，在上述装置中，所述智能巡检终端包括：

封闭管状壳体；

设置于所述封闭管状壳体内的双通信单元、CPU单元、测噪单元、温感单元、烟感单元、热成像单元和动力单元，，所述动力单元用于驱动封闭管状壳体在所述轨道上行走，并为所述测噪单元、温感单元、烟感单元和热成像单元旋转和用于为设置在封闭壳体上的观测窗的启闭提供动力；所述CPU单元分别与所述测噪单元、温感单元、烟感单元、热成像单元和双通信单元通过数据总线连接，所述双通信单元与所述基站无线连接。

进一步的，在上述装置中，所述CPU单元包括：

单片机，所述单片机分别与所述测噪单元、温感单元、烟感单元、热成像单元和双通信单元通过数据总线连接；

与所述单片机连接的摄像头。

进一步的，在上述装置中，所述封闭式开关柜上还设置有二维码，所述摄像头用于对所述二维码进行识别。

进一步的，在上述装置中，所述轨道途径所述封闭式开关柜内母线、继电器室和断路器手车。

根据本发明的另一面，提供一种封闭式开关柜智能巡检方法，包括：

智能巡检终端在轨道上行走，通过智能巡检终端扫描封闭式开关柜上的二维码，以对封闭式开关柜进行身份识别；

智能巡检终端内部的CPU单元通过温感单元，依次对封闭式开关柜内的预设位置进行识别并测温；

对于CPU单元确定温感单元测出的温度超出设定值的位置，所述CPU单元启动智能巡检终端内部的热成像单元对超温点进行成像判别；

所述CPU单元确认成像判别超温后，以优先级别方式通过双通信单元由基站和交换机，将封闭式开关柜内的超温位置及热成像单元采集到的热成像图片传送送给主控室主机。

进一步的，在上述方法中，智能巡检终端在轨道上行走，通过智能巡检终端扫描封闭式开关柜上的二维码，以对封闭式开关柜进行身份识别之后，还包括：

智能巡检终端内部的CPU单元通过测噪单元，依次对封闭式开关柜内的预设位置进行噪声采集；

所述CPU单元基于采集的噪声，判断噪声分贝量及持续时间是否超过第一预设阈值，

若超过所述第一预设阈值，所述CPU单元以优先级别方式通过双通信单元由基站和交换机，将告警信号和采集的噪声传送送给主控室主机。

进一步的，在上述方法中，智能巡检终端在轨道上行走，通过智能巡检终端扫描封闭式开关柜上的二维码，以对封闭式开关柜进行身份识别之后，还包括：

智能巡检终端内部的CPU单元通过烟感单元，依次对封闭式开关柜内的预设位置进行烟雾情况进行采集；

所述CPU单元基于采集的烟雾情况，判断烟雾情况的数量及持续时间是否超过第二预设阈值，

若超过所述第二预设阈值，所述CPU单元以优先级别方式通过双通信单元由基站和交换机，将告警信号和采集的烟雾情况传送送给主控室主机。

与现有技术相比，本发明包括：设置于封闭式开关柜内的轨道；在所述封闭式开关柜内的轨道上行走的智能巡检终端；与所述智能巡检终端无线连接的基站；与所述基站连接的交换机；与所述交换机有线连接的主控室主机。本发明的智能巡检终端安装于封闭式开关柜内部，可以对开关柜内设备、以及设备之间、母线之间、设备与母线之间接头进行不间断巡视，可用于封闭式开关柜内部火灾事故的早期探测。发现异常时，可以及时向主控室主机上送报警信息。

附图说明

图1是本发明一实施例的封闭式开关柜智能巡检装置的网络结构图；

图2是本发明一实施例的封闭式开关柜智能巡检装置的结构图；

图3是本发明一实施例的封闭式开关柜的内部示意图；

图4是本发明一实施例的闭式开关柜智能巡检装置的行走路线示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1和4所示，本发明提供一种封闭式开关柜智能巡检装置，包括：

设置于封闭式开关柜1内的轨道2；

在所述封闭式开关柜内的轨道上行走的智能巡检终端3；

与所述智能巡检终端3无线连接的基站4；

与所述基站4连接的交换机5；

与所述交换机5有线连接的主控室主机6。

在此，智能巡检终端采用固定轨道运行方式，可以贯穿整排开关柜进行直线往复运动，行走速度可以为0.1m/min～10m/min可调,在开关柜两侧分别设有充电装置和信息交互基站。所述主控室主机6还可以与打印机7连接，便于对智能巡检终端3采集到的数据进行打印。

本发明的智能巡检终端安装于封闭式开关柜内部，可以对开关柜内设备、以及设备之间、母线之间、设备与母线之间接头进行不间断巡视，可用于封闭式开关柜内部火灾事故的早期探测。发现异常时，可以及时向主控室主机上送报警信息。

如图2所示，本发明的封闭式开关柜智能巡检装置一实施例中，所述智能巡检终端3包括：

封闭管状壳体；

在此，所述管状壳体可以是具有防爆、防水、防电弧烧伤以及短时抗高温能力的封闭式外壳；

设置于所述封闭管状壳体内的双通信单元31、CPU单元32、测噪单元33、温感单元34、烟感单元35、热成像单元36和动力单元37，所述动力单元用于驱动封闭管状壳体在所述轨道上行走，并为所述测噪单元、温感单元、烟感单元和热成像单元旋转和用于为设置在封闭壳体上的观测窗的启闭提供动力；所述CPU单元分别与所述测噪单元、温感单元、烟感单元、热成像单元和双通信单元通过数据总线连接，所述双通信单元与所述基站无线连接。

在此，本发明的智能巡检终端可以采用全封闭圆管状结构，外形整体呈流线型，从前端开始依次分别为：双通信单元、CPU单元、测噪单元、温感单元、烟感单元、热成像单元和动力单元。其中：CPU单元、测噪单元、温感单元、烟感单元和热成像单元通过动力单元能够实现360度旋转定位。

测噪单元可以由测定器、声音校正器、拾音器、录音器等组成。

温感单元可以采用红外点式测温和热敏元件组成，采用冗余配置。

烟感单元可以采用红外光束烟感火灾探测器，采用冗余配置。

动力单元可以由传动机构、伺服电机和蓄电池组成，伺服电机冗余配置。

双通信单元负责与配电室内固定式的基站进行实时信息交互，拟采用蓝牙通信技术(CLASS1)或无线网桥技术，采用1+1冗余配置。

本发明可适用于40.5KV电压等级及以下交流金属封闭式开关柜的内部火灾早期探测。

如图3所示，本发明的封闭式开关柜智能巡检装置一实施例中，所述轨道2途径所述封闭式开关柜内母线8、继电器室9和断路器手车10。

本发明的封闭式开关柜智能巡检装置一实施例中，所述智能巡检终端还与所述封闭式开关柜中的控制器连接。

在此，本发明还能够在保证系统安全前提下，通过智能巡检终端联动控制器，将处于异常工况的开关设备进行隔离操作。

本发明的封闭式开关柜智能巡检装置一实施例中，所述双通信单元还与所述封闭式开关柜中的控制器连接。

在此，本发明还能够在保证系统安全前提下，通过CPU单元经过双通信单元联动控制器，将处于异常工况的开关设备进行隔离操作。

本发明的封闭式开关柜智能巡检装置一实施例中，所述CPU单元包括：

单片机，所述单片机分别与所述测噪单元、温感单元、烟感单元、热成像单元和双通信单元通过数据总线连接；

与所述单片机连接的摄像头。

在此，CPU单元由单片机和可识别摄像头构成，用于程序设定及指令传输控制，采用1+1冗余配置。

本发明的封闭式开关柜智能巡检装置一实施例中，所述封闭式开关柜上还设置有二维码，所述摄像头用于对所述二维码进行识别。

在此，CPU单元可以通过摄像头对二维码进行识别，以对开关柜进行身份识别。

本发明提供一种封闭式开关柜智能巡检方法，所述方法包括：

步骤S1，智能巡检终端在轨道上行走，通过智能巡检终端扫描封闭式开关柜上的二维码，以对封闭式开关柜进行身份识别；

步骤S2，智能巡检终端内部的CPU单元通过温感单元，依次对封闭式开关柜内的如设备及母线接头的预设位置进行识别并测温；

步骤S3，对于CPU单元确定温感单元测出的温度超出设定值的位置，所述CPU单元启动智能巡检终端内部的热成像单元对超温点进行成像判别；

步骤S4，所述CPU单元确认成像判别超温后，以优先级别方式通过双通信单元由基站和交换机，将封闭式开关柜内的超温位置及热成像单元采集到的热成像图片传送送给主控室主机。

在此，智能巡检终端采用固定轨道运行方式，可以贯穿整排开关柜进行直线往复运动，行走速度可以为0.1m/min～10m/min可调,在开关柜两侧分别设有充电装置和信息交互基站。

本发明的智能巡检终端安装于封闭式开关柜内部，可以对开关柜内设备、以及设备之间、母线之间、设备与母线之间接头进行不间断巡视，可用于封闭式开关柜内部火灾事故的早期探测。发现异常时，可以及时向主控室主机上送报警信息。

本发明的封闭式开关柜智能巡检方法一实施例中，步骤S1，智能巡检终端在轨道上行走，通过智能巡检终端扫描封闭式开关柜上的二维码，以对封闭式开关柜进行身份识别之后，还包括：

智能巡检终端内部的CPU单元通过测噪单元，依次对封闭式开关柜内的预设位置进行噪声采集；

所述CPU单元基于采集的噪声，判断噪声分贝量及持续时间是否超过第一预设阈值，

若超过所述第一预设阈值，所述CPU单元以优先级别方式通过双通信单元由基站和交换机，将告警信号和采集的噪声传送送给主控室主机。

本发明的封闭式开关柜智能巡检方法一实施例中，步骤S1，智能巡检终端在轨道上行走，通过智能巡检终端扫描封闭式开关柜上的二维码，以对封闭式开关柜进行身份识别之后，还包括：

智能巡检终端内部的CPU单元通过烟感单元，依次对封闭式开关柜内的预设位置进行烟雾情况进行采集；

所述CPU单元基于采集的烟雾情况，判断烟雾情况的数量及持续时间是否超过第二预设阈值，

若超过所述第二预设阈值，所述CPU单元以优先级别方式通过双通信单元由基站和交换机，将告警信号和采集的烟雾情况传送送给主控室主机。

在此，噪声测试和烟感探测可以与测温同步进行，开关柜内所有预设点检测完毕后，智能巡检终端会将所有检测信息自动打包至最近端基站，转发至主控室主机，而后依次对下一台开关柜内部进行检查。

本发明的智能巡检终端可以实现身份识别功能、按设定程序对开关内指定设备或接头进行温度检测、按设定程序对指定开关仓内进行噪音测试和感烟探测、热成像功能、数据传送功能、报警联动及控制联动功能、遥控功能、中断功能、同步传送功能、自吹扫功能、安全模式和防碰撞检测。

智能巡检终端可以接收主控室主机发送的指令进行动作，并同步传送视频信号、温度信号、噪声值、或热成像图片至主控室主机。

智能巡检终端可以接收主控室主机发送的中断指令后，中止当前运行模式，按优先级最高操作指令执行。

智能巡检终端可以在电力不足或突发火灾情形，自动中止当前工作，并快速返回基站。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种封闭式开关柜智能巡检装置，其特征在于，包括：

设置于封闭式开关柜内的轨道；

在所述封闭式开关柜内的轨道上行走的智能巡检终端；

与所述智能巡检终端无线连接的基站；

与所述基站连接的交换机；

与所述交换机有线连接的主控室主机。

2.如权利要求1所述的封闭式开关柜智能巡检装置，其特征在于，所述智能巡检终端包括：

封闭管状壳体；

设置于所述封闭管状壳体内的双通信单元、CPU单元、测噪单元、温感单元、烟感单元、热成像单元和动力单元，，所述动力单元用于驱动封闭管状壳体在所述轨道上行走，并为所述测噪单元、温感单元、烟感单元和热成像单元旋转和为设置在封闭壳体上的观测窗的启闭提供动力；所述CPU单元分别与所述测噪单元、温感单元、烟感单元、热成像单元和双通信单元通过数据总线连接，所述双通信单元与所述基站无线连接。

3.如权利要求2所述的封闭式开关柜智能巡检装置，其特征在于，所述智能巡检终端还与所述封闭式开关柜中的控制器连接。

4.如权利要求3所述的封闭式开关柜智能巡检装置，其特征在于，所述双通信单元还与所述封闭式开关柜中的控制器连接。

5.如权利要求2所述的封闭式开关柜智能巡检装置，其特征在于，所述CPU单元包括：

单片机，所述单片机分别与所述测噪单元、温感单元、烟感单元、热成像单元和双通信单元连接；

与所述单片机连接的摄像头。

6.如权利要求5所述的封闭式开关柜智能巡检装置，其特征在于，所述封闭式开关柜上还设置有二维码，所述摄像头用于对所述二维码进行识别。

7.如权利要求1所述的封闭式开关柜智能巡检装置，其特征在于，所述轨道途径所述封闭式开关柜内母线、继电器室和断路器手车。

8.一种封闭式开关柜智能巡检方法，其特征在于，包括：

智能巡检终端在轨道上行走，通过智能巡检终端扫描封闭式开关柜上的二维码，以对封闭式开关柜进行身份识别；

智能巡检终端内部的CPU单元通过温感单元，依次对封闭式开关柜内的预设位置进行识别并测温；

对于CPU单元确定温感单元测出的温度超出设定值的位置，所述CPU单元启动智能巡检终端内部的热成像单元对超温点进行成像判别；

所述CPU单元确认成像判别超温后，以优先级别方式通过双通信单元由基站和交换机，将封闭式开关柜内的超温位置及热成像单元采集到的热成像图片传送送给主控室主机。

9.如权利要求8所述的封闭式开关柜智能巡检方法，其特征在于，智能巡检终端在轨道上行走，通过智能巡检终端扫描封闭式开关柜上的二维码，以对封闭式开关柜进行身份识别之后，还包括：

智能巡检终端内部的CPU单元通过测噪单元，依次对封闭式开关柜内的预设位置进行噪声采集；

所述CPU单元基于采集的噪声，判断噪声分贝量及持续时间是否超过第一预设阈值，

若超过所述第一预设阈值，所述CPU单元以优先级别方式通过双通信单元由基站和交换机，将告警信号和采集的噪声传送送给主控室主机。

10.如权利要求8所述的封闭式开关柜智能巡检方法，其特征在于，智能巡检终端在轨道上行走，通过智能巡检终端扫描封闭式开关柜上的二维码，以对封闭式开关柜进行身份识别之后，还包括：

智能巡检终端内部的CPU单元通过烟感单元，依次对封闭式开关柜内的预设位置进行烟雾情况进行采集；

所述CPU单元基于采集的烟雾情况，判断烟雾情况的数量及持续时间是否超过第二预设阈值，

若超过所述第二预设阈值，所述CPU单元以优先级别方式通过双通信单元由基站和交换机，将告警信号和采集的烟雾情况传送送给主控室主机。

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