CN112558100B - 一种高压输电线路三维可视化智能监控装置 - Google Patents

Abstract

一种高压输电线路三维可视化智能监控装置，属于架空线路检测领域，包括安装板，安装板上方设有风轮，风轮固定安装于转轴上，转轴通过轴承座连接安装板，转轴上固定安装第一齿轮，第一齿轮的一侧设有第二齿轮，第一齿轮的另一侧设有第三齿轮，安装板的上方设有与转轴垂直的条形板，第二齿轮和第三齿轮均转动安装于条形板上。本装置巧妙利用气动结构实现激光雷达的调整，耗能极少，且利用风力发电机和蓄电池配合储备供给激光雷达工作所需电能，更为环保，无需从架空线路上引线供电，与架空线路完全分隔，既能够降低维检难度，又能够降低架空线路故障时的原因排除数量；合理选用小功率的风力发电机，投入成本也很低。

Description

一种高压输电线路三维可视化智能监控装置

技术领域

本发明属于架空线路检测领域，具体地说是一种高压输电线路三维可视化智能监控装置。

背景技术

对于高压输电线路来说，其线路距离一般都是非常长，且通过地区的地理环境比较复杂，针对这一特性，人们已经开始利用三维激光雷达测量技术以及三维逆向建模技术，采集高压输电线路的真实基础地理信息与线路形态信息，建立三维可视化智能监控平台，但在调整激光雷达的朝向上，还有待提升，利用智能化操作调整其朝向，设备的投入成本较高，所耗能源较多，电气化设备的电能来源往往采用从高压输电线路引线的方式，一方面可能会对电力输送造成影响，另一方面也增加了故障概率。

发明内容

本发明提供一种高压输电线路三维可视化智能监控装置，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种高压输电线路三维可视化智能监控装置，包括安装板，安装板上方设有风轮，风轮固定安装于转轴上，转轴通过轴承座连接安装板，转轴上固定安装第一齿轮，第一齿轮的一侧设有第二齿轮，第一齿轮的另一侧设有第三齿轮，安装板的上方设有与转轴垂直的条形板，第二齿轮和第三齿轮均转动安装于条形板上，条形板的一端固定连接气缸的活动端，气缸固定安装于安装板的上方，第二齿轮的偏心处铰接连杆的一端，连杆和条形板分别位于第二齿轮的前后两侧，连杆的另一端铰接活动杆的上端，活动杆的下端连接充气装置，安装板上开设竖向的第一通孔，活动杆穿过第一通孔且与之滑动配合，安装板的下方设有与之固定连接的储气罐，充气装置用以向储气罐内充气，储气罐与气缸通过第一气管连接，第一气管上设置双向泄压阀，储气罐下方设有与安装板固定连接的第二缸套，储气罐与第二缸套通过第二气管连接，第二气管上设置电动阀，第二缸套内设有与之滑动配合的第二活塞，第二活塞与第二缸套远离第二气管的一端内壁通过弹簧连接，第二缸套连接第二气管的一端开设横向的第二通孔，第二缸套靠近第二通孔处设有排气阀，第二通孔内穿过与之滑动配合的调节杆，调节杆的内端与第二活塞固定连接，调节杆上通过扭簧转动连接数个棘爪的一端，安装板的底面通过阻尼轴承连接竖轴的上端，竖轴的下端固定安装激光雷达，竖轴的外周固定安装棘轮，安装板的顶面固定安装风力发电机，风力发电机的输入端固定安装带轮，第三齿轮同轴固定安装另一个相同结构的带轮，两个带轮通过传动带连接；电动阀、排气阀均电路连接控制器。

如上所述的一种高压输电线路三维可视化智能监控装置，所述的调节杆的外周固定连接数个弧形杆的一端，弧形杆与棘爪一一对应，且弧形杆的另一端均朝向对应的棘爪。

如上所述的一种高压输电线路三维可视化智能监控装置，所述的风力发电机上固定安装弧形罩，弧形罩位于带轮的下方。

如上所述的一种高压输电线路三维可视化智能监控装置，所述的充气装置包括第一缸套，第一缸套固定安装于安装板的下方，第一缸套的顶面开口，第一缸套内设有与之滑动配合的第一活塞，活动杆的下端与第一活塞的顶面固定连接，第一缸套和第二缸套固定连接，第一缸套背离储气罐的底部开设进气孔，第一缸套与储气罐通过排气孔连通，进气孔和排气孔内均设置单向阀。

如上所述的一种高压输电线路三维可视化智能监控装置，所述的第二通孔和调节杆之间设有O型密封圈。

如上所述的一种高压输电线路三维可视化智能监控装置，所述的带轮均为V型带轮，传动带为V型带。

如上所述的一种高压输电线路三维可视化智能监控装置，所述的气缸内设有拉簧，拉簧使气缸在无外力作用下处于伸展状态。

本发明的优点是：本发明用于架空线路尤其是架空塔附近的地理信息三维测量，充分利用高空风能实现激光雷达的角度调节以及为电气件工作供给能源。初始状态，第一齿轮啮合第二齿轮，风轮接收风动能并将之通过转轴传递至第一齿轮处，从而能够带动第一齿轮、第二齿轮转动，第二齿轮配合连杆实现活动杆的往复移动，连杆连接充气装置即可将空气充入储气罐内，随着储气罐内气压的升高，双向泄压阀开启，储气罐内的空气通过第一气管进入气缸内，随着气缸内的气压升高，气缸收缩并带动条形板水平移动，第二齿轮与第一齿轮分离，第三齿轮与第一齿轮啮合，第三齿轮通过带轮和传动带带动风力发电机工作，即可将风能转换为电能并储存于蓄电池内，用于供给激光雷达、控制器等工作，控制器控制激光雷达间歇工作，期间配合电动阀的间歇启闭，当电动阀打开时，由于储气罐内的气压较高，其内空气通过第二气管进入第二缸套内，第二活塞随着第二缸套内的气压变化而移动，调节杆通过棘爪即可带动棘轮、竖轴转动，从而实现激光雷达的大范围测量，尤其适用于山区架空线路的地理信息测量。本装置巧妙利用气动结构实现激光雷达的调整，耗能极少，且利用风力发电机和蓄电池配合储备供给激光雷达工作所需电能，更为环保，无需从架空线路上引线供电，与架空线路完全分隔，既能够降低维检难度，又能够降低架空线路故障时的原因排除数量；合理选用小功率的风力发电机，投入成本也很低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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是本发明的结构示意图；图2是图1的A向视图的放大图。

附图标记：1、安装板，2、风轮，3、第一齿轮，4、第二齿轮，5、第三齿轮，6、条形板，7、气缸，8、连杆，9、活动杆，10、第一通孔，11、第一缸套，12、第一活塞，13、储气罐，14、第一气管，15、第二缸套，16、第二气管，17、第二活塞，18、弹簧，19、第二通孔，20、调节杆，21、棘爪，22、竖轴，23、激光雷达，24、棘轮，25、风力发电机，26、带轮，27、传动带，28、进气孔，29、排气孔，30、弧形杆，31、弧形罩。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

一种高压输电线路三维可视化智能监控装置，如图所示，包括安装板1，固定安装于架空塔上，安装板1上方设有风轮2，风轮2固定安装于转轴上，转轴通过轴承座连接安装板1，转轴上固定安装第一齿轮3，第一齿轮3与风轮2共中心线，第一齿轮3的一侧设有第二齿轮4，第一齿轮3的另一侧设有第三齿轮5，安装板1的上方设有与转轴垂直的条形板6，第二齿轮4和第三齿轮5均转动安装于条形板6上，条形板6的一端固定连接气缸7的活动端，气缸7固定安装于安装板1的上方，第二齿轮4的偏心处铰接连杆8的一端，连杆8和条形板6分别位于第二齿轮4的前后两侧，连杆8的另一端铰接活动杆9的上端，活动杆9的下端连接充气装置，安装板1上开设竖向的第一通孔10，活动杆9穿过第一通孔10且与之滑动配合，安装板1的下方设有与之固定连接的储气罐13，充气装置用以向储气罐13内充气，储气罐13与气缸7通过第一气管14连接，第一气管14与气缸7的连接处位于气缸7的固定杆靠近活动杆的一端，气缸7的固定杆的另一端闭口，第一气管14上设置双向泄压阀，能够双向导通泄压，储气罐13下方设有与安装板1固定连接的第二缸套15，其两端均为闭口，储气罐13与第二缸套15通过第二气管16连接，第二气管16上设置电动阀，第二缸套15内设有与之滑动配合的第二活塞17，第二活塞17与第二缸套15远离第二气管16的一端内壁通过弹簧18连接，第二缸套15连接第二气管16的一端开设横向的第二通孔19，第二缸套15靠近第二通孔19处设有排气阀，工作一段时间后，通过排气阀排除第二缸套15内的空气，用以使调节杆20复位，第二通孔19内穿过与之滑动配合的调节杆20，调节杆20的内端与第二活塞17固定连接，调节杆20上通过扭簧转动连接数个棘爪21的一端，扭簧使棘爪21的另一端具有远离调节杆20的趋势，调节杆20复位时，棘爪21与棘轮24接触后朝向调节杆20摆动，不会带动棘轮24转动，安装板1的底面通过阻尼轴承连接竖轴22的上端，竖轴22的下端固定安装激光雷达23，激光雷达23的激光发射口斜朝下，竖轴22的外周固定安装棘轮24，棘爪21能够与棘轮24啮合，安装板1的顶面固定安装风力发电机25，风力发电机25的输入端固定安装带轮26，第三齿轮5同轴固定安装另一个相同结构的带轮，两个带轮通过传动带27连接；电动阀、排气阀均电路连接控制器，控制器、激光雷达23均电路连接蓄电池，蓄电池固定安装于安装板1上并设置防雨、防风沙等结构，未于图中示出，风力发电机25通过转换电路与蓄电池电路连接，激光雷达23电路连接控制器，控制器用以控制激光雷达23的启停等，控制器连接数据服务器，数据服务器用于存储、处理高压输电线路真实场景的三维数据，数据服务器连接三维模拟模型显示系统，三维模拟模型显示系统用于显示高压输电线路真实场景的三维模拟模型。本发明用于架空线路尤其是架空塔附近的地理信息三维测量，充分利用高空风能实现激光雷达23的角度调节以及为电气件工作供给能源。初始状态，第一齿轮3啮合第二齿轮4，风轮2接收风动能并将之通过转轴传递至第一齿轮3处，从而能够带动第一齿轮3、第二齿轮4转动，第二齿轮4配合连杆8实现活动杆9的往复移动，连杆8连接充气装置即可将空气充入储气罐13内，随着储气罐13内气压的升高，双向泄压阀开启，储气罐13内的空气通过第一气管14进入气缸7内，随着气缸7内的气压升高，气缸7收缩并带动条形板6水平移动，第二齿轮4与第一齿轮3分离，第三齿轮5与第一齿轮3啮合，第三齿轮5通过带轮26和传动带27带动风力发电机25工作，即可将风能转换为电能并储存于蓄电池内，用于供给激光雷达23、控制器等工作，控制器控制激光雷达23间歇工作，期间配合电动阀的间歇启闭，当电动阀打开时，由于储气罐13内的气压较高，其内空气通过第二气管16进入第二缸套15内，第二活塞17随着第二缸套15内的气压变化而移动，调节杆20通过棘爪21即可带动棘轮24、竖轴22转动，从而实现激光雷达23的大范围测量，尤其适用于山区架空线路的地理信息测量。本装置巧妙利用气动结构实现激光雷达23的调整，耗能极少，且利用风力发电机25和蓄电池配合储备供给激光雷达23工作所需电能，更为环保，无需从架空线路上引线供电，与架空线路完全分隔，既能够降低维检难度，又能够降低架空线路故障时的原因排除数量；合理选用小功率的风力发电机，投入成本也很低。

具体而言，如图2所示，本实施例所述的调节杆20的外周固定连接数个弧形杆30的一端，弧形杆30与棘爪21一一对应，且弧形杆30的另一端均朝向对应的棘爪21。弧形杆30位于棘爪21背离调节杆20的一侧，能够避免棘爪21与棘轮24啮合后，棘爪21上的扭簧失效导致无法带动棘轮24转动。

具体的，如图1所示，本实施例所述的风力发电机25上固定安装弧形罩31，弧形罩31位于带轮26的下方。弧形罩31的上部开口，当第三齿轮5不与第一齿轮3啮合时，传动带27处于松弛状态，该结构能够避免传动带27在重力作用下与下方的带轮26分离。

进一步的，如图1所示，本实施例所述的充气装置包括第一缸套11，第一缸套11固定安装于安装板1的下方，第一缸套11的顶面开口，第一缸套11内设有与之滑动配合的第一活塞12，活动杆9的下端与第一活塞12的顶面固定连接，第一缸套11和第二缸套15固定连接，第一缸套11背离储气罐13的底部开设进气孔28，第一缸套11与储气罐13通过排气孔29连通，进气孔28和排气孔29内均设置单向阀。第二齿轮4和连杆8配合能够带动活动杆9往复竖向移动，当活动杆9向上移动时，第一活塞12向上移动，外界空气通过进气孔28进入第一缸套11内，当活动杆9向下移动时，第一缸套11内的空气通过排气孔29进入储气罐13内，结构简单耐用，且投入成本低。

更进一步的，本实施例所述的第二通孔19和调节杆20之间设有O型密封圈。能够增强第二通孔19处的气密性，防止第二缸套15内的空气从第二通孔19处逸散。

更进一步的，本实施例所述的带轮26均为V型带轮，传动带27为V型带。由于V型带具有一定的厚度，因此当传动带27略显松弛时，也不会与V型带轮分离，能够保证稳定传动。

更进一步的，本实施例所述的气缸7内设有拉簧，拉簧使气缸7在无外力作用下处于伸展状态。该结构能够使得初始状态下，第二齿轮4与第一齿轮3啮合，另外，当储气罐13内的气压低于双向泄压阀的导通条件时，拉簧也有利于气缸7复位并将其内的空气通过第一气管14送回储气罐13内。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种高压输电线路三维可视化智能监控装置，包括安装板（1），安装板（1）上方设有风轮（2），风轮（2）固定安装于转轴上，转轴通过轴承座连接安装板（1），其特征在于：转轴上固定安装第一齿轮（3），第一齿轮（3）的一侧设有第二齿轮（4），第一齿轮（3）的另一侧设有第三齿轮（5），安装板（1）的上方设有与转轴垂直的条形板（6），第二齿轮（4）和第三齿轮（5）均转动安装于条形板（6）上，条形板（6）的一端固定连接气缸（7）的活动端，气缸（7）固定安装于安装板（1）的上方，第二齿轮（4）的偏心处铰接连杆（8）的一端，连杆（8）和条形板（6）分别位于第二齿轮（4）的前后两侧，连杆（8）的另一端铰接活动杆（9）的上端，活动杆（9）的下端连接充气装置，安装板（1）上开设竖向的第一通孔（10），活动杆（9）穿过第一通孔（10）且与之滑动配合，安装板（1）的下方设有与之固定连接的储气罐（13），充气装置用以向储气罐（13）内充气，储气罐（13）与气缸（7）通过第一气管（14）连接，第一气管（14）上设置双向泄压阀，储气罐（13）下方设有与安装板（1）固定连接的第二缸套（15），储气罐（13）与第二缸套（15）通过第二气管（16）连接，第二气管（16）上设置电动阀，第二缸套（15）内设有与之滑动配合的第二活塞（17），第二活塞（17）与第二缸套（15）远离第二气管（16）的一端内壁通过弹簧（18）连接，第二缸套（15）连接第二气管（16）的一端开设横向的第二通孔（19），第二缸套（15）靠近第二通孔（19）处设有排气阀，第二通孔（19）内穿过与之滑动配合的调节杆（20），调节杆（20）的内端与第二活塞（17）固定连接，调节杆（20）上通过扭簧转动连接数个棘爪（21）的一端，安装板（1）的底面通过阻尼轴承连接竖轴（22）的上端，竖轴（22）的下端固定安装激光雷达（23），竖轴（22）的外周固定安装棘轮（24），安装板（1）的顶面固定安装风力发电机（25），风力发电机（25）的输入端固定安装带轮（26），第三齿轮（5）同轴固定安装另一个相同结构的带轮，两个带轮通过传动带（27）连接；电动阀、排气阀均电路连接控制器。

2.根据权利要求1所述的一种高压输电线路三维可视化智能监控装置，其特征在于：所述的调节杆（20）的外周固定连接数个弧形杆（30）的一端，弧形杆（30）与棘爪（21）一一对应，且弧形杆（30）的另一端均朝向对应的棘爪（21）。

3.根据权利要求1所述的一种高压输电线路三维可视化智能监控装置，其特征在于：所述的风力发电机（25）上固定安装弧形罩（31），弧形罩（31）位于带轮（26）的下方。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种高压输电线路三维可视化智能监控装置，其特征在于：所述的充气装置包括第一缸套（11），第一缸套（11）固定安装于安装板（1）的下方，第一缸套（11）的顶面开口，第一缸套（11）内设有与之滑动配合的第一活塞（12），活动杆（9）的下端与第一活塞（12）的顶面固定连接，第一缸套（11）和第二缸套（15）固定连接，第一缸套（11）背离储气罐（13）的底部开设进气孔（28），第一缸套（11）与储气罐（13）通过排气孔（29）连通，进气孔（28）和排气孔（29）内均设置单向阀。

5.根据权利要求1所述的一种高压输电线路三维可视化智能监控装置，其特征在于：所述的第二通孔（19）和调节杆（20）之间设有O型密封圈。

6.根据权利要求1所述的一种高压输电线路三维可视化智能监控装置，其特征在于：所述的带轮（26）均为V型带轮，传动带（27）为V型带。

7.根据权利要求1所述的一种高压输电线路三维可视化智能监控装置，其特征在于：所述的气缸（7）内设有拉簧，拉簧使气缸（7）在无外力作用下处于伸展状态。

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