CN110994424A - 一种变电设备巡检探测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变电设备巡检探测装置，属于电力维护技术领域，其包括绝缘杆，设置在所述绝缘杆一端的连接机构，设置在所述连接机构上的探测机构，以及设置在所述绝缘杆另一端的用于控制所述探测机构的控制机构；所述连接机构包括设置在所述绝缘杆端部的转盘，驱动所述转盘的步进电机，设置在所述转盘两侧的支撑块，以及与两所述支撑块转动连接的绕线组件；所述探测机构包括无线遥控车，设置在所述无线遥控车上的云台，以及设置在所述云台上的红外摄像头、温度传感器、湿度传感器和无线传输模块，所述无线遥控车与所述绕线组件上的线索连接，所述无线传输模块与所述控制机构信息互联。本发明能够对变电设备和电缆沟进行探测，使用范围广。

Description

一种变电设备巡检探测装置

技术领域

本发明涉及电力维护技术领域，具体是一种变电设备巡检探测装置。

背景技术

设备巡视检查、电缆沟排查是变电站内的重要工作，通过设备巡视检查，可以及时发现设备缺陷，上报处理，保证设备正常运行；电缆沟排查包括封堵检查、防火涂料检查及积水情况检查等，是变电站内重要的专项排查工作。

运维人员进行设备巡视检查时，由于设备安装位置高，一些隐蔽部位存在视觉盲区，常常巡视不到，降低巡视质量；由于电缆沟内空间狭小，电缆交叉密布，光线不足等原因，电缆沟内存在检查盲区，此外，电缆沟通道长度较长，检查难度巨大。

公布号为CN 104820423 A的专利文献公开了一种电力智能巡检设备领域的一种可遥控的电缆沟智能巡检车。该智能巡检车的底部装有4个万向轮，车体内装有CPU模块、存储硬盘、探测雷达、红外摄像头、蓄电池、FLASH存储器、多功能显示屏、COFDM通信模块、调试接口电路。该智能巡检车可通过无线远程遥控，巡检员不必进入沟内，通过远程显示屏和遥控设备，即可了解电缆沟内的情况。但是，该智能巡检车只能用于电缆沟内巡检，对于高位的变电设备不能进行探测，而且该智能巡检车收取不便。

公布号为CN 108044631 A的专利公开了一种电缆沟状态巡检机器人，包括至少三个关节，所述关节的左右两侧分别设有一组行走机构，相邻两个关节之间由联结轴和舵机连接，所述舵机设于后一关节上且通过联结轴与前一关节铰接，其中头部关节和/或尾部关节上设有二自由度云台，所述二自由度云台上设有高清摄像头以及LED灯，通过二自由度云台调节高清摄像头和LED灯的角度，中间的至少一个关节设有用于监测电缆沟环境参数的传感器组件、为机器人供电的电源，以及用于控制LED灯、行走机构、舵机的控制器。该发明可以在狭小、复杂的电缆沟内自主行走、攀爬越障，并通过借助高清摄像头、各种传感器，实现对电缆沟的实际运行状态和运行环境的全面监测。但是，该巡检机器人仅用于电缆沟巡检，使用功能有限。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术的不足，提供的一种能够对变电设备和电缆沟进行探测，功能多样的变电设备巡检探测装置。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种变电设备巡检探测装置，包括绝缘杆，设置在所述绝缘杆一端的连接机构，设置在所述连接机构上的探测机构，以及设置在所述绝缘杆另一端的用于控制所述探测机构的控制机构；所述连接机构包括设置在所述绝缘杆端部的转盘，驱动所述转盘的步进电机，设置在所述转盘两侧的支撑块，以及与两所述支撑块转动连接的绕线组件；所述探测机构包括无线遥控车，设置在所述无线遥控车上的云台，以及设置在所述云台上的红外摄像头、温度传感器、湿度传感器和无线传输模块，所述无线遥控车与所述绕线组件上的线索连接，所述无线传输模块与所述控制机构信息互联。

进一步的，所述绕线组件包括转轴和绕线筒，所述转轴两端分别设置在两所述支撑块上的轴承内，所述转轴上设置第一伞状齿轮，所述转盘上设置减速电机，所述减速电机输出轴上设置第二伞状齿轮，所述第一伞状齿轮与所述第二伞状齿轮垂直连接传动。

进一步的，所述控制机构包括无线收发模块、微处理器和客户终端，所述无线收发模块与所述无线传输模块无线连接，所述无线收发模块将所述红外摄像头、温度传感器、湿度传感器采集的信息传输至所述微处理器。

进一步的，所述无线遥控车通过固定组件与所述绕线组件可拆卸地连接。

进一步的，所述固定组件包括设置在所述无线遥控车顶面的两个电磁铁吸盘和设置在所述绕线筒两侧面的铁块，所述电磁铁吸盘与所述铁块位置对应。

进一步的，所述减速电机与所述转盘之间设有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆与所述控制机构信号连接。

进一步的，所述无线遥控车为履带式遥控车，所述履带式遥控车通过所述控制机构控制移动。

进一步的，还包括用于将所述绝缘杆固定在地面上的支撑架，所述支撑架包括左架体和右架体，所述左架体包括第一环体和设置在所述第一环体下方的两个第一支腿，所述右架体包括第二环体和设置在所述第二环体下方的两个第二支腿，所述第一环体侧面设置多个通孔，所述第二环体侧面设置多个支杆，所述支杆分别插设于通孔内。

现有变电设备探测装置，出于节约成本的考虑，多采用在绝缘伸缩杆安装摄像头的方法对位于高处的变电设备进行探查，探测时，需要转动和移动绝缘伸缩杆的位置，以获得全面的探测信息，但是，由于采用人力转动绝缘伸缩杆，容易造成摄像头转动过快或者过慢，拍摄不清晰的问题。

另外，变电巡检时采用划片巡检的方法，需要对同一区域的变电设备和电缆沟进行探测，而现有电缆沟探测设备通常采用绝缘伸缩杆安装摄像头及其他探测设备的方法，将绝缘伸缩杆伸到电缆沟内进行探测，但是，这种方法探测范围非常有限，需要不断更换探测地点，为了解决这个问题，现有一种电缆沟探测机器人，例如公布号为CN 108044631 A的专利文献公开的一种电缆沟状态巡检机器人，包括至少三个关节，所述关节的左右两侧分别设有一组行走机构，相邻两个关节之间由联结轴和舵机连接，所述舵机设于后一关节上且通过联结轴与前一关节铰接，其中头部关节和/或尾部关节上设有二自由度云台，所述二自由度云台上设有高清摄像头以及LED灯，通过二自由度云台调节高清摄像头和LED灯的角度，中间的至少一个关节设有用于监测电缆沟环境参数的传感器组件、为机器人供电的电源，以及用于控制LED灯、行走机构、舵机的控制器；公布号为CN 104991558 A的专利文献公开的一种电缆沟自动巡检装置，包括移动底盘，移动底盘采用履带式小车，小车车体上安装有温湿度传感器、探路摄像机、数据存储装置和为整个自动巡检装置供电的电源，小车车体前端还安装有照明灯，小车车体上竖直安装电动推杆，电动推杆上部安装有云台，成像设备安装在云台上，云台内安装有两个云台电机，电动推杆上部安装有同步齿形轮，云台电机通过减速齿轮与同步齿形轮啮合传动以驱动云台在水平方向自由转动；通过各种传感器检测电缆沟电缆状态，借助温湿度传感器检测电缆沟温度和湿度，判断电缆沟环境状况，避免电缆运行过程中温度过程，引起电缆损坏等问题。

以上两种探测装置均单纯对电缆沟内运行情况进行巡检，不能对同一区域内的变电设备进行探测，而且电缆沟巡检车在下放和取出电缆沟容易出现的跌落损坏情况，巡检车在巡检过程中发生的断电、故障等意外，现有探测装置都无法解决，此外，电缆沟巡检车与绝缘杆的相互结合需要解决探测机构与绝缘杆可拆卸连接、控制机构如何控制探测机构和连接机构以实现相互配合等问题，现有技术人员无法解决。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明变电设备巡检探测装置，通过绝缘杆端部的探测机构，能够对位于高处的变电设备进行巡视探测，探测机构与绝缘杆之间通过连接机构连接，便于探测机构转向移动，扩大探测范围，避免了使用人员频繁移动调整探测机构，便利性强；此外，本发明变电设备巡检探测装置在对电缆沟进行巡检探测时，探测机构与连接机构分离，探测机构进入电缆沟内，采集电缆沟内部环境信息，并传输至客户终端，功能多样，便利性强。

另外，探测机构与连接机构固定使用时，连接机构的转盘在步进电机的驱动下，能够进行固定角度转动，从而探测机构的红外摄像头能够将变电设备多面拍摄，保证探测覆盖范围；探测机构与连接机构分离使用时，探测机构的无线遥控车与连接机构上的绕线组件通过线索相连，自驱动的无线遥控车在控制机构的控制下进入电缆沟内，红外摄像头能够在暗光情况下对电缆沟内部情况进行拍摄，温度传感器和湿度传感器采集电缆沟内温、湿度。

另外，绕线组件的转轴上设置第一伞状齿轮，并通过设置在转盘上的减速电机驱动，减速电机下设有电动伸缩杆，在对电缆沟进行探测时，无线遥控车自驱动进行电缆沟，电动伸缩杆初始为收缩状态，此时，减速电机端部的第二伞状齿轮与第一伞状齿轮处于非接触状态，探测完毕，控制电动伸缩杆伸长，使第一伞状齿轮与第二伞状齿轮接触传动，绕线筒进行绕线，从而将无线遥控车拉取出来。

另外，探测机构与连接机构通过固定组件连接，固定组件包括无线遥控车顶面的两个电磁铁吸盘和设置在所述绕线筒两侧面的铁块，当探测机构与连接机构分离时，通过控制机构关闭电磁铁吸盘的电源，即可实现，使用方便，而且电磁铁吸盘在通电时具有强吸引力，能够保证探测机构与连接机构可靠连接；此外，采用履带式结构的无线遥控车在行进时更加稳定；绝缘杆通过支撑架固定在地面上，从而在探测时解放双手，方便使用人员观察和操作控制机构。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是本发明实施例二的结构示意图；

图3是本发明实施例三的局部正视图；

图4是本发明实施例三的局部侧视图；

图5是本发明实施例四中支撑架的结构示意图；

其中，1-绝缘杆，2-控制机构，3-转盘，4-支撑块，5-绕线组件，6-无线遥控车，7-红外摄像头，8-温度传感器，9-湿度传感器，10-转轴，11-绕线筒，12-第一伞状齿轮，13-减速电机，14-第二伞状齿轮，15-电动伸缩杆，16-电磁铁吸盘，17-铁块，18-第一环体，19-第一支腿，20-第二环体，21-第二支腿，22-支杆。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步清楚阐述本发明的内容，但本发明的保护内容不仅仅局限于下面的实施例。在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。

实施例一

如图1所示，一种变电设备巡检探测装置，包括绝缘杆1，设置在所述绝缘杆1一端的连接机构，设置在所述连接机构上的探测机构，以及设置在所述绝缘杆1另一端的用于控制所述探测机构的控制机构2；所述连接机构包括设置在所述绝缘杆1端部的转盘3，驱动所述转盘3的步进电机，设置在所述转盘3两侧的支撑块4，以及与两所述支撑块4转动连接的绕线组件5；所述探测机构包括无线遥控车6，设置在所述无线遥控车6上的云台，以及设置在所述云台上的红外摄像头、温度传感器、湿度传感器和无线传输模块，所述无线遥控车6与所述绕线组件5上的线索连接，所述无线传输模块与所述控制机构信息互联。

具体的，所述无线遥控车6为履带式遥控车，所述履带式遥控车通过所述控制机构控制移动，所述绝缘杆1为绝缘伸缩杆。

所述控制机构包括无线收发模块、微处理器和客户终端，所述无线收发模块与所述无线传输模块无线连接，所述无线收发模块将所述红外摄像头、温度传感器、湿度传感器采集的信息传输至所述微处理器，所述客户终端为智能手机。

实施例二

如图2所示，一种变电设备巡检探测装置，包括绝缘杆1，设置在所述绝缘杆1一端的连接机构，设置在所述连接机构上的探测机构，以及设置在所述绝缘杆1另一端的用于控制所述探测机构的控制机构2；所述连接机构包括设置在所述绝缘杆端部的转盘3，驱动所述转盘3的步进电机，设置在所述转盘3两侧的支撑块4，以及与两所述支撑块4转动连接的绕线组件；所述探测机构包括无线遥控车6，设置在所述无线遥控车上的云台，以及设置在所述云台上的红外摄像头7、温度传感器8、湿度传感器9和无线传输模块，所述无线遥控车6与所述绕线组件上的线索连接，所述无线传输模块与所述控制机构信息互联。

具体的，所述无线遥控车6为履带式遥控车，所述履带式遥控车通过所述控制机构控制移动。

所述控制机构包括无线收发模块、微处理器和客户终端，所述无线收发模块与所述无线传输模块无线连接，所述无线收发模块将所述红外摄像头、温度传感器、湿度传感器采集的信息传输至所述微处理器。

本发明实施例的变电设备巡检探测装置，与实施例一的不同之处在于：所述绕线组件包括转轴10和绕线筒11，所述转轴10两端分别设置在两所述支撑块4上的轴承内，所述转轴10上设置第一伞状齿轮12，所述转盘3上设置减速电机13，所述减速电机13输出轴上设置第二伞状齿轮14，所述第一伞状齿轮12与所述第二伞状齿轮14垂直连接传动。

所述减速电机13与所述转盘3之间设有电动伸缩杆15，所述电动伸缩杆15与所述控制机构信号连接。

实施例三

如图3所示，本发明实施例的变电设备巡检探测装置，与实施例一、二的不同之处在于：所述无线遥控车6通过固定组件与所述绕线组件可拆卸地连接。

所述固定组件包括设置在所述无线遥控车6顶面的两个电磁铁吸盘16和设置在所述绕线筒11两侧面的铁块17，所述电磁铁吸盘16与所述铁块17位置对应。

实施例四

一种变电设备巡检探测装置，包括绝缘杆，设置在所述绝缘杆一端的连接机构，设置在所述连接机构上的探测机构，以及设置在所述绝缘杆另一端的用于控制所述探测机构的控制机构；所述连接机构包括设置在所述绝缘杆端部的转盘，驱动所述转盘的步进电机，设置在所述转盘两侧的支撑块，以及与两所述支撑块转动连接的绕线组件；所述探测机构包括无线遥控车，设置在所述无线遥控车上的云台，以及设置在所述云台上的红外摄像头、温度传感器、湿度传感器和无线传输模块，所述无线遥控车与所述绕线组件上的线索连接，所述无线传输模块与所述控制机构信息互联。

具体的，所述无线遥控车为履带式遥控车，所述履带式遥控车通过所述控制机构控制移动。

所述控制机构包括无线收发模块、微处理器和客户终端，所述无线收发模块与所述无线传输模块无线连接，所述无线收发模块将所述红外摄像头、温度传感器、湿度传感器采集的信息传输至所述微处理器。

所述绕线组件包括转轴和绕线筒，所述转轴两端分别设置在两所述支撑块上的轴承内，所述转轴上设置第一伞状齿轮，所述转盘上设置减速电机，所述减速电机输出轴上设置第二伞状齿轮，所述第一伞状齿轮与所述第二伞状齿轮垂直连接传动。

所述减速电机与所述转盘之间设有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆与所述控制机构信号连接。

所述无线遥控车通过固定组件与所述绕线组件可拆卸地连接。

所述固定组件包括设置在所述无线遥控车顶面的两个电磁铁吸盘和设置在所述绕线筒两侧面的铁块，所述电磁铁吸盘与所述永磁铁块位置对应。

如图5所示，本发明实施例的变电设备巡检探测装置，与实施例一、二、三的不同之处在于：还包括用于将所述绝缘杆1固定在地面上的支撑架，所述支撑架包括左架体和右架体，所述左架体包括第一环体18和设置在所述第一环体18下方的两个第一支腿19，所述右架体包括第二环体20和设置在所述第二环体20下方的两个第二支腿21，所述第一环体18侧面设置多个通孔，所述第二环体20侧面设置多个支杆22，所述支杆22分别插设于通孔内。

本发明实施例的变电设备巡检探测装置的使用方法，包括以下步骤：

1）对变电设备进行探测：初始状态下，所述电动伸缩杆处于收缩状态，所述电磁铁吸盘处于启动状态，操作人员手持所述绝缘杆，使所述探测机构对应处于高位的变电设备，通过所述控制机构控制所述步进电机转动一定角度，进行匀速扇面拍摄采集；

2）对电缆沟进行巡检探测：将绝缘杆通过所述支撑架固定在地面上，并且使得所述探测机构位于电缆沟入口处，控制所述电磁铁吸盘断电，所述无线遥控车与所述连接机构分离，并且在线索的起吊下进入电缆沟，所述无线遥控车采用自驱动结构，对电缆沟内运行情况和温、湿度进行采集并上传至所述客户终端；

3）巡检结束，控制所述电动伸缩杆伸长，使得所述第一伞状齿轮与所述第二伞状齿轮接触，启动所述减速电机，带到所述绕线筒进行绕线，将无线遥控车拉出电缆沟，操作完毕。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种变电设备巡检探测装置，其特征在于：包括绝缘杆，设置在所述绝缘杆一端的连接机构，设置在所述连接机构上的探测机构，以及设置在所述绝缘杆另一端的用于控制所述探测机构的控制机构；

所述连接机构包括设置在所述绝缘杆端部的转盘，驱动所述转盘的步进电机，设置在所述转盘两侧的支撑块，以及与两所述支撑块转动连接的绕线组件；

所述探测机构包括无线遥控车，设置在所述无线遥控车上的云台，以及设置在所述云台上的红外摄像头、温度传感器、湿度传感器和无线传输模块，所述无线遥控车与所述绕线组件上的线索连接，所述无线传输模块与所述控制机构信息互联。

2.如权利要求1所述的变电设备巡检探测装置，其特征在于：所述绕线组件包括转轴和绕线筒，所述转轴两端分别设置在两所述支撑块上的轴承内，所述转轴上设置第一伞状齿轮，所述转盘上设置减速电机，所述减速电机输出轴上设置第二伞状齿轮，所述第一伞状齿轮与所述第二伞状齿轮垂直连接传动。

3.如权利要求1所述的变电设备巡检探测装置，其特征在于：所述控制机构包括无线收发模块、微处理器和客户终端，所述无线收发模块与所述无线传输模块无线连接，所述无线收发模块将所述红外摄像头、温度传感器、湿度传感器采集的信息传输至所述微处理器。

4.如权利要求2所述的变电设备巡检探测装置，其特征在于：所述无线遥控车通过固定组件与所述绕线组件可拆卸地连接。

5.如权利要求4所述的变电设备巡检探测装置，其特征在于：所述固定组件包括设置在所述无线遥控车顶面的两个电磁铁吸盘和设置在所述绕线筒两侧面的铁块，所述电磁铁吸盘与所述铁块位置对应。

6.如权利要求2所述的变电设备巡检探测装置，其特征在于：所述减速电机与所述转盘之间设有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆与所述控制机构信号连接。

7.如权利要求6所述的变电设备巡检探测装置，其特征在于：所述无线遥控车为履带式遥控车，所述履带式遥控车通过所述控制机构控制移动。

8.如权利要求7所述的变电设备巡检探测装置，其特征在于：还包括用于将所述绝缘杆固定在地面上的支撑架，所述支撑架包括左架体和右架体，所述左架体包括第一环体和设置在所述第一环体下方的两个第一支腿，所述右架体包括第二环体和设置在所述第二环体下方的两个第二支腿，所述第一环体侧面设置多个通孔，所述第二环体侧面设置多个支杆，所述支杆分别插设于通孔内。

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