CN111929518A - 一种可以快速更换电池的巡检装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可以快速更换电池的巡检装置，包括巡检机器人和电池更换平台，巡检机器人包括电池仓、电池箱、电控门、第一控制器以及触发按钮，电池更换平台包括上坡段、下坡段、第二控制器以及一侧敞口的箱体，当巡检机器人电量过低时，会自动移动到电池更换平台上，在下坡段上设置有第一开口和第二开口，巡检机器人在经过第一开口时，电池箱可以从第一开口掉入到下坡段下方的电池更换腔中，在到达第二开口时，通过设置的电动伸缩杆可以驱动备用电池箱移动到巡检机器人内部，实现电池的自动更换，避免在线充电导致变电站中缆线增加导致线路环境复杂等问题。

Description

一种可以快速更换电池的巡检装置

技术领域

本发明涉及电力系统维修技术领域，特别涉及一种可以快速更换电池的巡检装置。

背景技术

智能电网巡检设备是指可以根据事先规划的路线在变电站内进行自动巡检，并规避障碍物的巡检设备，现有的巡检设备一般都是在外部区域充电完成后被运输到巡检区域进行巡检，或者是在变电站内部设置有相应的充电位置，在外部区域进行充电后，需要耗费时间和人力将设备运输到变电站的巡检区域，导致工作人员工作强度加大，而在变电站内部设置的充电位置会通过电缆线以及变压设备等与变电站内的电源连接，会导致变电站内部电气环境变得更加复杂，容易出现意外情况。

发明内容

鉴以此，本发明提出一种可以快速更换电池的巡检装置，巡检设备没电时可以自动回到平台上更换电池，在保证巡检设备供电正常的情况下，减少变电站内部的电缆线数量。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种可以快速更换电池的巡检装置，包括：

巡检机器人，所述巡检机器人包括电池仓、电池箱、电控门、第一控制器以及触发按钮，所述电池仓位于巡检机器人底部，所述电控门用于开启电池仓，所述电池箱设置在电池仓内，其侧壁设置有金属板，所述电池仓内壁设置有电磁铁以及红外对管，所述巡检机器人外壁设置有滑块，所述触发按钮设置在滑块上，所述第一控制器位于巡检机器人内部，并分别与电控门、触发按钮、电磁铁以及红外对管电连接；

电池更换平台，所述电池更换平台包括上坡段、下坡段、第二控制器以及一侧敞口的箱体，所述箱体设置在下坡段上方，所述上坡段与下坡段连接，所述下坡段下方设置有电池更换腔，所述下坡段沿其下坡方向依次设置有连通电池更换腔的第一开口和第二开口，所述第二开口下方设置有备用电池箱、升降板以及电动伸缩杆，所述备用电池箱设置在升降板上表面，所述电动伸缩杆输出轴与升降板下表面连接，所述箱体两个相对的侧壁设置有滑槽，另一侧壁设置有按压按钮，所述第二控制器与分别电动伸缩杆以及按压按钮电连接，所述滑槽内设置有凸起。

优选的，所述第一开口下方设置有减震板，所述减震板底面通过减震弹簧与电池更换腔底面连接。

优选的，所述减震板上表面设置有称重传感器，所述箱体顶部设置有警报器，所述第二控制器分别与称重传感器以及警报器电连接。

优选的，所述电池更换平台还包括第二无线传输单元，所述第二无线传输单元与第二控制器电连接。

优选的，所述电池更换平台还包括定位单元，所述巡检机器人包括第一无线传输单元，所述定位单元与第二控制器电连接，所述第一无线传输单元与第一控制器电连接，所述第一无线传输单元与第二无线传输单元数据连接。

优选的，所述巡检机器人还包括电量检测单元，所述电量检测单元分别与第一控制器以及电池箱电连接。

优选的，所述电池更换平台还包括轨道，所述轨道与上坡段连接。

优选的，所述轨道远离上坡段的一端设置有防偏段，所述防偏段为漏斗形结构，其较小一端与轨道连接，所述巡检机器人侧壁下端设置有导轮。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供了一种智能电网巡检搭载平台，巡检机器人可以在变电站的巡检区域进行巡检，当巡检机器人电池电量较低时，巡检机器人可以自动移动到电池更换平台上，依次通过第一开口和第二开口，位于第一开口上方时，巡检机器人将电量较低的电池箱投入到第一开口中，位于第二开口上方时，第二控制器可以控制电动伸缩杆驱动升降板上升，使得备用电池箱更换到巡检机器人的电池仓中，从而实现巡检机器人的自动电池更换，保证巡检机器人可以正常进行巡检，同时由于无需进行在线充电，因此可以减少变电站中缆线的数量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种可以快速更换电池的巡检装置的结构示意图；

图2为本发明的一种可以快速更换电池的巡检装置的巡检机器人的内部结构示意图；

图3为本发明的一种可以快速更换电池的巡检装置的电池更换平台的结构示意图；

图4为本发明的一种可以快速更换电池的巡检装置的电路原理图；

图中，1为巡检机器人，2为电池仓，3为电池箱，4为电控门，5为第一控制器，6为触发按钮，7为金属板，8为电磁铁，9为红外对管，10为滑块，11为电池更换平台，12为上坡段，13为下坡段，14为第二控制器，15为箱体，16为电池更换腔，17为第一开口，18为第二开口，19为备用电池箱，20为升降板，21为电动伸缩杆，22为滑槽，23为按压按钮，24为凸起，25为减震板，26为减震弹簧，27为称重传感器，28为警报器，29为第二无线传输单元，30为定位单元，31为第一无线传输单元，32为电量检测单元，33为轨道，34为防偏段，35为导轮。

具体实施方式

为了更好理解本发明技术内容，下面提供一具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。

参见图1至图4，本发明提供的一种可以快速更换电池的巡检装置，包括：

巡检机器人1，所述巡检机器人1包括电池仓2、电池箱3、电控门4、第一控制器5以及触发按钮6，所述电池仓2位于巡检机器人1底部，所述电控门4用于开启电池仓2，所述电池箱3设置在电池仓2内，其侧壁设置有金属板7，所述电池仓2内壁设置有电磁铁8以及红外对管9，所述巡检机器人1外壁设置有滑块10，所述触发按钮6设置在滑块10上，所述第一控制器5位于巡检机器人1内部，并分别与电控门4、触发按钮6、电磁铁8以及红外对管9电连接；

电池更换平台11，所述电池更换平台11包括上坡段12、下坡段13、第二控制器14以及一侧敞口的箱体15，所述箱体15设置在下坡段13上方，所述上坡段12与下坡段13连接，所述下坡段13下方设置有电池更换腔16，所述下坡段13沿其下坡方向依次设置有连通电池更换腔16的第一开口17和第二开口18，所述第二开口18下方设置有备用电池箱19、升降板20以及电动伸缩杆21，所述备用电池箱19设置在升降板20上表面，所述电动伸缩杆21输出轴与升降板20下表面连接，所述箱体15两个相对的侧壁设置有滑槽22，另一侧壁设置有按压按钮23，所述第二控制器14与分别电动伸缩杆21以及按压按钮23电连接，所述滑槽22内设置有凸起24。

本发明的一种智能巡检设备搭载平台，包括两大部分，分别是巡检机器人1和电池更换平台11，巡检机器人1内部设置有巡检路径，可以对变电站内部进行固定线路的巡检，防止变电站内部发生意外事故，而电池更换平台11则是设置在变电站内部，在巡检机器人1电量过低时，可以自动回到电池更换平台11处更换电池，从而可以保证巡检机器人1的正常巡检，通过自动更换电池的方式可以避免了来回搬动巡检机器人1的过程，降低工作人员的劳动强度，同时采用更换电池的方式，可以避免了在线充电导致变电站内部缆线增多的情况，避免变电站内部电缆环境变得更加复杂，电池更换平台11的上坡段12和下坡段13位于地面上方，电池更换腔16位于地面下方。

具体的，对于巡检机器人1而言，其在正常巡检时，位于其电池仓2侧壁的电磁铁8通过电池箱3供电后吸引电池箱3侧壁的金属板7，第一控制器5控制电控门4处于关闭状态，电池箱3可以为巡检机器人1提供电能，当电池箱3的电量较低时，巡检机器人1自动移动到电池更换平台11上，并且在此过程中，第一控制器5控制电控门4开启，此时电磁铁8仍然通过电池箱3电能供电带磁吸引电池箱3，巡检机器人1经过上坡段12后移动到下坡段13上，此时巡检机器人1侧壁设置的滑块10可以沿着箱体15侧壁的滑槽22进行滑动，滑槽22和滑块10的设置可以防止巡检机器人1移动发生偏移，在滑块10上设置了触发按钮6，同时在滑槽22内设置了凸起24，滑块10移动到凸起24位置处时，触发按钮6可以被触发，此时巡检机器人1的电池仓2会位于第一开口17的正上方，当触发按钮6被触发后会产生电信号并发送给第一控制器5，第一控制器5接收到电信号时切断电池箱3对电磁铁8的电源供给，使电磁铁8失去磁性，在重力作用下，电池箱3可以从第一开口17处掉入到电池更换腔16中。

电池箱3离开巡检机器人1后，在重力作用下，巡检机器人1在下坡段13进行移动，在与箱体15未设置滑槽22的侧壁接触时使按压按钮23被触发，此时巡检机器人1的电池仓2位于第二开口18上方，第二控制器14可以控制电动伸缩杆21推动升降板20上升，升降板20可以带动备用电池箱19移动到电池仓2内部，在电池仓2内设置有红外对管9，用于检测备用电池箱19是否进入到电池仓2内部，当检测到电池仓2进入后，第一控制器5控制电磁铁8通电带磁后吸引备用电池箱19，同时第一控制器5控制电控门4关闭，实现电池的更换，从而巡检机器人1可以继续进行巡检，工作人员可以从电池更换腔16中将被替换下来的电池箱3取走，并将另外的备用电池箱19放置到升降板20上后，等待下一次电池更换。

本发明的巡检机器人1还内置有电池组，电池组用于为第一控制器5、红外对管9以及触发按钮6供电，而内部设置的电池箱3则是为电控门4以及电磁铁8进行供电，从而保证在更换电池的过程中，第一控制器5以及红外对管9均可以起到运算以及检测功能。

第一控制器5和第二控制器14分别采用STM32F101C8型号的单片机来实现。

优选的，所述第一开口17下方设置有减震板25，所述减震板25底面通过减震弹簧26与电池更换腔16底面连接，所述减震板25上表面设置有称重传感器27，所述箱体15顶部设置有警报器28，所述第二控制器14分别与称重传感器27以及警报器28电连接。

巡检机器人1中的电池箱3从第一开口17处掉落到电池更换腔16时，可以掉落在减震板25上，防止电池箱3发生撞击损坏，而在减震板25上设置的称重传感器27可以检测重量信息，并发送给第二控制器14，第二控制器14控制警报器28发出警报，从而可以通知工作人员取走第一开口17内的电池箱3。

优选的，所述电池更换平台11还包括第二无线传输单元29，所述第二无线传输单元29与第二控制器14电连接。

通过设置的第二无线传输单元29可以进行无线传输，称重传感器27检测到重量信息时，第二控制器14通过第二无线传输单元29发出报警信号，工作人员可以通过智能终端接收报警信号，实现远程提示。

优选的，所述电池更换平台11还包括定位单元30，所述巡检机器人1包括第一无线传输单元31，所述定位单元30与第二控制器14电连接，所述第一无线传输单元31与第一控制器5电连接，所述第一无线传输单元31与第二无线传输单元29数据连接。

通过设置的定位单元30可以对电池更换平台11进行定位，并通过第二无线传输单元29将定位信息以无线形式发送给第一无线传输单元31，从而巡检机器人1可以获取电池更换平台11的位置信息，在电池电量低时，可以根据位置信息移动到电池更换平台11处。

定位单元30可以采用GPS定位器或者北斗定位，而第一无线传输单元31和第二无线传输单元29可以采用wif模组、蓝牙模组或者ZigBee无线单元来实现。

优选的，所述巡检机器人1还包括电量检测单元32，所述电量检测单元32分别与第一控制器5以及电池箱3电连接。

所设置的电量检测单元32用于检测电池箱3的电量，并实时将电量信息传输给第一控制器5，当第一控制器5判断电量较低时，驱动巡检机器人1向电池更换平台11处进行移动。

优选的，所述电池更换平台11还包括轨道33，所述轨道33与上坡段12连接，所述轨道33远离上坡段12的一端设置有防偏段34，所述防偏段34为漏斗形结构，其较小一端与轨道33连接，所述巡检机器人1侧壁下端设置有导轮35。

所设置的轨道33可以对巡检机器人1的移动进行限位，巡检机器人1进行电池更换时，会沿着轨道33移动到上坡段12，并使滑块10嵌入到箱体15侧壁的滑槽22中进行移动，而在轨道33端部设置的防偏段34可以进一步对巡检机器人1的移动进行限位，巡检机器人1移动到防偏段34时，在防偏段34的漏斗形结构以及导轮35的作用下，可以顺利的沿着轨道33移动到上坡段12上，保证巡检机器人1的正确移动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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)

1.一种可以快速更换电池的巡检装置，其特征在于，包括：

巡检机器人，所述巡检机器人包括电池仓、电池箱、电控门、第一控制器以及触发按钮，所述电池仓位于巡检机器人底部，所述电控门用于开启电池仓，所述电池箱设置在电池仓内，其侧壁设置有金属板，所述电池仓内壁设置有电磁铁以及红外对管，所述巡检机器人外壁设置有滑块，所述触发按钮设置在滑块上，所述第一控制器位于巡检机器人内部，并分别与电控门、触发按钮、电磁铁以及红外对管电连接；

电池更换平台，所述电池更换平台包括上坡段、下坡段、第二控制器以及一侧敞口的箱体，所述箱体设置在下坡段上方，所述上坡段与下坡段连接，所述下坡段下方设置有电池更换腔，所述下坡段沿其下坡方向依次设置有连通电池更换腔的第一开口和第二开口，所述第二开口下方设置有备用电池箱、升降板以及电动伸缩杆，所述备用电池箱设置在升降板上表面，所述电动伸缩杆输出轴与升降板下表面连接，所述箱体两个相对的侧壁设置有滑槽，另一侧壁设置有按压按钮，所述第二控制器与分别电动伸缩杆以及按压按钮电连接，所述滑槽内设置有凸起。

2.根据权利要求1所述的一种可以快速更换电池的巡检装置，其特征在于，所述第一开口下方设置有减震板，所述减震板底面通过减震弹簧与电池更换腔底面连接。

3.根据权利要求2所述的一种可以快速更换电池的巡检装置，其特征在于，所述减震板上表面设置有称重传感器，所述箱体顶部设置有警报器，所述第二控制器分别与称重传感器以及警报器电连接。

4.根据权利要求3所述的一种可以快速更换电池的巡检装置，其特征在于，所述电池更换平台还包括第二无线传输单元，所述第二无线传输单元与第二控制器电连接。

5.根据权利要求4所述的一种可以快速更换电池的巡检装置，其特征在于，所述电池更换平台还包括定位单元，所述巡检机器人包括第一无线传输单元，所述定位单元与第二控制器电连接，所述第一无线传输单元与第一控制器电连接，所述第一无线传输单元与第二无线传输单元数据连接。

6.根据权利要求1所述的一种可以快速更换电池的巡检装置，其特征在于，所述巡检机器人还包括电量检测单元，所述电量检测单元分别与第一控制器以及电池箱电连接。

7.根据权利要求1所述的一种可以快速更换电池的巡检装置，其特征在于，所述电池更换平台还包括轨道，所述轨道与上坡段连接。

8.根据权利要求7所述的一种可以快速更换电池的巡检装置，其特征在于，所述轨道远离上坡段的一端设置有防偏段，所述防偏段为漏斗形结构，其较小一端与轨道连接，所述巡检机器人侧壁下端设置有导轮。

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