CN111293620B - 一种开关柜远程操作、巡检装置 - Google Patents

Abstract

一种开关柜远程操作、巡检装置，包括机架，在机架上设置有：脚轮，安装于机架底部；可安装套筒的旋转机构；位置稳定机构，用于将整个装置固定于开关柜上；可视组件，用于识别套筒与锁孔之间的距离；锁孔位置检测件，用于识别锁孔位置；主机及控制电路，在控制电路中设置有无线接收模块，用于接收遥控终端的控制信号本发明与现有技术相比，具有如下优势：1.开关柜的操作、巡检无需人工近距离操作，保证了操作人员的安全；2.可远程遥控进行操作，更便于操作和巡检；3.开关柜的操作采用设备进行，减少了操作人员劳动强度及人力成本；4.避免了人工操作的不确定性，提高了操作和巡检的效率及稳定性。

Description

一种开关柜远程操作、巡检装置

技术领域

本发明涉及电网变电站开关柜的巡检、维护设备的改进技术。

背景技术

现有操作方式，是通过手动摇动，正反向摇动小车实现进出操作，但是人工作操作，如果设备有异常，就可能导致设备故障，给操作人员带来安全风险；另外人手转动开关柜，设备多就容易产生手臂疲劳感，增加人力成本。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种安全性高、人力成本小的开关柜远程操作、巡检装置。

本发明采用如下方案实现：

一种开关柜远程操作、巡检装置，包括机架，在机架上设置有：

脚轮，安装于机架底部，通过设置于机架中的脚轮电机驱动；

可安装套筒的旋转机构，位于机架的前方，套筒可延伸至开关柜上的锁孔中进行旋转操作；

位置稳定机构，用于将整个装置固定于开关柜上，保证该装置工作时与开关柜位置稳定；

可视组件，用于识别套筒与锁孔之间的距离；

锁孔位置检测件，用于识别锁孔位置，使套筒准确进入锁孔中；

上述脚轮电机、旋转机构、位置稳定机构、可视组件、锁孔位置检测件均通过主机及控制电路控制协调工作，在控制电路中设置有无线接收模块，用于接收遥控终端的控制信号；

所述的位置稳定机构具有一可横向伸缩的横向伸缩臂及前后伸缩的前后伸缩臂，横向伸缩臂由横向伸缩臂电机通过丝杆传动机构或齿轮齿条传动机构驱动实现左右伸缩，前后伸缩臂由前后伸缩臂电机通过丝杆传动机构或齿轮齿条传动机构驱动实现前后伸缩，前后伸缩臂后端固定于横向伸缩臂外侧端，横向伸缩臂内侧端安装于机架上，前后伸缩臂与横向伸缩臂之间呈直角，在前后伸缩臂前端固定有一可牢固吸附于开关柜上的吸附件，该吸附件为磁铁或负压吸盘。且，所述的位置稳定机构为两组，分别固定于机架两侧。

该装置工作方法如下：

首先远程启动该装置，通过遥控终端控制该装置移动至待巡检开关柜前方，通过可视组件判断套筒与锁孔之间间距，达到设定间距后，锁孔位置检测件启动，检测锁孔位置，调整装置位置，使套筒对准锁孔并插入锁孔中，然后位置稳定机构动作，将该装置稳定固定于开关柜上，启动旋转机构，套筒旋转预设角度，开关柜解锁完成，套筒及位置稳定机构复位。

其中，所述的旋转机构包括一可前后伸缩的伸缩臂一，伸缩臂一由伸缩臂一电机通过丝杆传动机构或齿轮齿条传动机构驱动实现前后伸缩。且，套筒位于伸缩臂一前端部，在伸缩臂一前部固定一驱动套筒旋转的旋转电机。或，套筒固定于伸缩臂一前端部，伸缩臂一通过轴承安装于机架上，伸缩臂一通过一固定于机架上的旋转电机驱动旋转。

其中，所述的可视组件包括一摄像头，摄像头安装于可上下伸缩的伸缩臂三上，摄像头方向正对机架前方。

其中，所述的锁孔位置检测件为固定于机架前部的激光雷达扫描仪。

其中，所述的脚轮为四个，通过高度可调的伸缩杆固定于机架底部，伸缩杆由伸缩臂杆电机通过丝杆传动机构或齿轮齿条传动机构驱动实现上下高度调节。

本发明与现有技术相比，具有如下优势：

1.开关柜的操作、巡检无需人工近距离操作，保证了操作人员的安全。

2.可远程遥控进行操作，更便于操作和巡检。

3.开关柜的操作采用设备进行，减少了操作人员劳动强度及人力成本。

4.避免了人工操作的不确定性，提高了操作和巡检的效率及稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例结构示意图。

图2为本实施例脚轮安装结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合具体实施例及附图对本发明作进一步详细描述。

请参考图1所示，本实施例设计的装置用于变电站中开关柜的维护，可替代现有技术中的人员现场作业，便于操作和巡检，提高了操作人员的安全和效率。并且实现了机械化作业，减少了操作人员劳动强度和人力成本，也提高了操作和巡检的效率及稳定性。

具体而言，本实施例为一种开关柜远程操作、巡检装置，该装置包括一机架1及设置于机架1上通过脚轮电机驱动的脚轮2、旋转机构3、位置稳定机构4、可视组件5及锁孔位置检测件6。上述脚轮电机、旋转机构3、位置稳定机构4、可视组件5、锁孔位置检测件6均各部件通过主机及控制电路控制协调工作，在控制电路中设置有无线接收模块，用于接收遥控终端的控制信号。

再如附图2所示。本实施例的脚轮2为四个，通过高度可调的伸缩杆21固定于机架1底部，伸缩杆由伸缩臂杆电机（图中未示出）通过丝杆传动机构或齿轮齿条传动机构驱动（本实施例中所述的丝杆传动机构、齿轮齿条传动机构为本领域常规传动机构，在此不作赘述）实现上下高度调节，从而实现整个装置的高低调节。脚轮2则通过脚轮电机驱动实现转动，承载整个装置的移动。

本实施例的旋转机构3位于机架的前方，用于将套筒30（套筒为与开关柜上锁孔匹配的标准件）插入开关柜上的锁孔中，驱动套筒30正转或者反转。该旋转机构3包括一可前后伸缩的伸缩臂一31，套筒30位于伸缩臂一31前端部，伸缩臂一31由伸缩臂一电机（在机架内部，图中未示出）通过丝杆传动机构或齿轮齿条传动机构驱动实现前后伸缩。当套筒30位于开关柜锁孔正前方时，伸缩臂一电机工作，驱动伸缩臂一前伸，使套筒30准确插入锁孔中。

为了使套筒30能够旋转，在伸缩臂一31前部固定一驱动套筒30旋转的旋转电机（该电机位于机架内部，图中未示出），套筒30通过减速机构（减速机构为本领域公知常识，在此不作赘述）与旋转电机同步转动。此外，该旋转电机也可安装于机架1内部，同样通过减速机构驱动整个伸缩臂一31旋转，伸缩臂一31则通过轴承安装于机架1上，从而使套筒30连同伸缩臂一31一起旋转。

本实施例中的位置稳定机构4为两组，分别对称固定于机架1两侧，用于将整个装置固定于开关柜上，保证该装置工作时与开关柜之间位置稳定。每组位置稳定机构4具有一可横向伸缩的横向伸缩臂41及前后伸缩的前后伸缩臂42.其中，横向伸缩臂41由横向伸缩臂电机（位于机架内，图中未示出）通过丝杆传动机构或齿轮齿条传动机构驱动实现左右伸缩，前后伸缩臂42由前后伸缩臂电机（图中未示出）通过丝杆传动机构或齿轮齿条传动机构驱动实现前后伸缩。前后伸缩臂42后端固定于横向伸缩臂41外侧端（横向伸缩臂连接机架侧端为内侧端，反之为外侧端），横向伸缩臂41内侧端安装于机架1上，前后伸缩臂42与横向伸缩臂41之间呈直角，在前后伸缩臂42前端固定有一可牢固吸附于开关柜上的吸附件43，该吸附件43为磁铁或负压吸盘。待机状态，横向伸缩臂41回缩至贴紧机架1侧壁，前后伸缩臂42回缩。工作时，两组位置稳定机构4的横向伸缩臂41分别向两侧伸出，同时前后伸缩臂42向前伸出，使吸附件43稳定固定在开关柜上。

本实施例中的可视组件5用于识别套筒30与锁孔之间的距离，可视组件5可将采集的图像信息实时传输至遥控终端。也可通过主机自动对图像信号的识别处理判断套筒30与锁孔之间的距离。当通过可视组件5获得的信息判断出套筒30与锁孔之间的距离达到系统预设值（如等于或小于伸缩臂一31的行程），则进入下一步骤。

具体而言，可视组件5包括一摄像头51，摄像头51安装于可上下伸缩的伸缩臂三52上，所述的伸缩臂三52安装于机架上，摄像头51方向正对机架1前方。

本实施例中的锁孔位置检测件6固定于机架前部，可用于识别锁孔位置，使套筒30准确进入锁孔中。具体而言，锁孔位置检测件6可为如激光雷达扫描仪等部件。

工作时，该装置过程如下：

首先远程启动该装置，通过遥控终端控制该装置移动至待巡检开关柜前方，通过可视组件判断（可采用装置主机自动判断或远程操作人员是实时识别）套筒与锁孔之间间距，达到设定间距后，锁孔位置检测件启动，检测锁孔位置，启动脚轮使套筒位于锁孔正前方，再启动伸缩臂一使伸缩臂一向前伸，使套筒对准锁孔并插入锁孔中，然后位置稳定机构动作，吸附件43稳定吸附在开关柜上，最后启动旋转机构，套筒旋转预设角度，开关柜解锁或锁定完成，套筒及位置稳定机构复位。

上述实施例为本发明较佳的实现方式，并非限定性穷举，需要说明的是，熟悉本技术领域的人员根据上述的技术方案所进行的显而易见的替换、修改和变化，均应该在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种开关柜远程操作、巡检装置，包括机架（1），其特征在于，在机架上设置有：

脚轮(2)，安装于机架底部，通过设置于机架中的脚轮电机驱动；

可安装套筒（30）的旋转机构(3)，位于机架的前方，套筒可延伸至开关柜上的锁孔中进行旋转操作；

位置稳定机构(4)，用于将整个装置固定于开关柜上，保证该装置工作时与开关柜位置稳定；

可视组件（5），用于识别套筒与锁孔之间的距离；

锁孔位置检测件（6），用于识别锁孔位置，使套筒准确进入锁孔中；

上述脚轮电机、旋转机构、位置稳定机构、可视组件、锁孔位置检测件均通过主机及控制电路控制协调工作，在控制电路中设置有无线接收模块，用于接收遥控终端的控制信号；

所述的位置稳定机构具有一可横向伸缩的横向伸缩臂（41）及前后伸缩的前后伸缩臂（42），横向伸缩臂由横向伸缩臂电机通过丝杆传动机构或齿轮齿条传动机构驱动实现左右伸缩，前后伸缩臂由前后伸缩臂电机通过丝杆传动机构或齿轮齿条传动机构驱动实现前后伸缩，前后伸缩臂后端固定于横向伸缩臂外侧端，横向伸缩臂内侧端安装于机架上，前后伸缩臂与横向伸缩臂之间呈直角，在前后伸缩臂前端固定有一可牢固吸附于开关柜上的吸附件（43）；

该装置工作方法如下：

首先远程启动该装置，通过遥控终端控制该装置移动至待巡检开关柜前方，通过可视组件判断套筒与锁孔之间间距，达到设定间距后，锁孔位置检测件启动，检测锁孔位置，调整装置位置，使套筒对准锁孔并插入锁孔中，然后位置稳定机构动作，将该装置稳定固定于开关柜上，启动旋转机构，套筒旋转预设角度，开关柜解锁完成，套筒及位置稳定机构复位。

2.根据权利要求1所述的开关柜远程操作、巡检装置，其特征在于，所述的旋转机构包括一可前后伸缩的伸缩臂一（31），伸缩臂一由伸缩臂一电机通过丝杆传动机构或齿轮齿条传动机构驱动实现前后伸缩。

3.根据权利要求2所述的开关柜远程操作、巡检装置，其特征在于，套筒位于伸缩臂一前端部，在伸缩臂一前部固定一驱动套筒旋转的旋转电机。

4.根据权利要求2所述的开关柜远程操作、巡检装置，其特征在于，套筒固定于伸缩臂一前端部，伸缩臂一通过轴承安装于机架上，伸缩臂一通过一固定于机架上的旋转电机驱动旋转。

5.根据权利要求1所述的开关柜远程操作、巡检装置，其特征在于，该吸附件为磁铁或负压吸盘。

6.根据权利要求1所述的开关柜远程操作、巡检装置，其特征在于，所述的位置稳定机构为两组，分别固定于机架两侧。

7.根据权利要求4所述的开关柜远程操作、巡检装置，其特征在于，所述的可视组件包括一摄像头（51），摄像头安装于可上下伸缩的伸缩臂三（52）上，所述的伸缩臂三安装于机架上，摄像头方向正对机架前方。

8.根据权利要求1所述的开关柜远程操作、巡检装置，其特征在于，所述的锁孔位置检测件为固定于机架前部的激光雷达扫描仪。

9.根据权利要求1所述的开关柜远程操作、巡检装置，其特征在于，所述的脚轮为四个，通过高度可调的伸缩杆（21）固定于机架底部，伸缩杆由伸缩臂杆电机通过丝杆传动机构或齿轮齿条传动机构驱动实现上下高度调节。

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