CN112748184B - 一种用于配电网的超声波隐患检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于配电网的超声波隐患检测装置，包括无人机本体，所述无人机本体上设有若干飞行驱动装置，所述无人机本体底部设有箱体，所述箱体内设有夹紧装置，所述夹紧装置包括第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆、若干固定板，所述固定板内腔均为半开口的“匚”型，所述固定板内部设有转动相连的夹紧轮，所述第一电动伸缩杆与其中一个固定板的框体相连，所述第二电动伸缩杆与另一个固定板的框体相连，所述箱体顶部设有限位槽，所述限位槽的两端通过波纹管分别与固定板相连，所述固定板的外壁均通过第一弹簧与所述箱体内壁相连。

Description

一种用于配电网的超声波隐患检测装置

技术领域

本发明涉及配电网隐患检测技术领域，尤其涉及一种用于配电网的超声波隐患检测装置。

背景技术

随着科技的不断发展，新产品的不断升级，人们的生活环境发生了巨大变化，即使是在互联网时代，我们仍然对电力有着日益增长的需求。目前，配电线路是电力输送的主要手段，不可避免地，配电线路长期在户外经受风吹日晒和雨雪的侵蚀，很容易出现线路破损、老化等情况，如果不能及时发现问题，将会造成电力输送的中断，从而给用电者带来巨大的不便和损失。因此，对配电线路进行定期巡检和排查变得十分重要。

目前，对配电线路巡查的最普遍的方式是人工上线徒步巡查，但是，很多地区地貌复杂，这种巡查方式效率不高并且电力工作者在巡查的过程中伴随着极高的风险。为了改进巡查输电线路的方式，使用机器人进行架空线巡检逐渐成为行业趋势，目前的巡检机器人主要包括悬挂式机器人和无人机两类。悬挂式机器人悬挂在架空线上，通过滚动或者攀爬的方式进行线路巡检，这种方式上线和下线过程复杂，受限于机构自由度很难跨越杆塔和线上障碍；无人机沿配电线路飞行巡检，不受障碍限制，但是无人机不能贴近输电线路进行数据采集。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于配电网的超声波隐患检测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种用于配电网的超声波隐患检测装置，包括无人机本体，所述无人机本体上设有若干飞行驱动装置，所述无人机本体底部设有箱体，所述箱体内设有夹紧装置，所述夹紧装置包括第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆、若干固定板，所述固定板内腔均为半开口的“匚”型，所述固定板内部设有转动相连的夹紧轮，所述第一电动伸缩杆与其中一个固定板的框体相连，所述第二电动伸缩杆与另一个固定板的框体相连，所述箱体顶部设有限位槽，所述限位槽的两端通过波纹管分别与固定板相连，所述固定板的外壁均通过第一弹簧与所述箱体内壁相连。

优选的，所述箱体内还设有检测机构，所述检测机构包括第一旋转电机、第一涡轮、第一齿轮、凸轮、固定条、移动杆、第一超声波收发器，所述第一旋转电机固定于所述箱体的底部，且位于其中一个固定板的同侧，所述第一涡轮设置所述第一旋转电机的输出轴上，所述第一齿轮设置于第一齿轮轴上，所述第一齿轮轴与所述箱体内壁转动相连，所述第一齿轮与所述第一涡轮相啮合，所述凸轮设置于所述第一齿轮轴的端部，所述固定条设置于其中一个固定板上，叔叔凸轮的突出部与所述移动杆相接触，所述移动杆的另一端穿过所述固定条，所述第一超声波收发器设置于所述移动杆的另一个端部。

优选的，所述移动杆上设有限位块，所述固定条上设有通孔，所述移动杆从所述通孔处穿过，所述限位块与所述通孔之间设有第二弹簧，所述第二弹簧与所述固定条固定相连。

优选的，所述第一旋转电机的输出轴上设有第二齿轮，所述第二齿轮与第三齿轮相啮合，所述第三齿轮与第四齿轮相啮合，所述第三齿轮设置于第二齿轮轴上，所述第四齿轮设置于第三齿轮轴上，所述第三齿轮轴的端部设有连接杆，所述连接杆的端部上设有第二超声波收发器。

优选的，所述第二齿轮轴、第三齿轮轴均与所述箱体的底部转动相连。

优选的，所述无人机本体底部设有行走机构，所述行走机构包括支撑柱、主动轮、轴套、第二旋转电机、第二涡轮、第五齿轮、所述轴套通过所述支撑柱与无人机本体底部相连，所述主动轮设置于所述轴套内，且所述轴套内设有驱动轴，所述驱动轴用于带动所述主动轮旋转，所述第五齿轮设置于驱动轴穿出轴套的的一端，所述第二旋转电机带动第二涡轮进行旋转，所述第二涡轮与所述第五齿轮相啮合，

优选的，所述箱体底部设有导引槽。

优选的，所述无人机本体底部设有摄像装置。

优选的，所述无人机本体顶部设有太阳能电池板，所述太阳能电池板与无人机本体的供电系统电性相连。

与现有技术相比，本发明达到的有益效果如下：

本发明提供的一种用于配电网的超声波隐患检测装置，通过箱体实现对配电线路的夹紧以及检测，其第一电动伸缩杆带动一个固定板向左运动，而第二电动伸缩杆带动另一个固定板向右运动，从而使固定板之间的间距大于配电线路的直径，同时在运动过程中，其第一弹簧被挤压，而波纹管被拉伸，在无人机本体持续下降，并使得配电线路接触到箱体顶部的限位槽时，第一电动伸缩杆带动一个固定板恢复原位，而第二电动伸缩杆带动另一个固定板恢复原位，在第一弹簧以及波纹管的作用下，配电线路被位于固定板内腔中的夹紧轮紧紧夹住，从而能够提高无人机本体的平稳性，在夹紧装置的作用下，其无人机本体沿配电线路进行稳定地行走，在移动过程中，实现对配电线路的隐患检测，其在遇到障碍物时，还可通过飞行驱动装置带动无人机本体起飞从而越过障碍。

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为本发明提供的一种用于配电网的超声波隐患检测装置的正面示意图；

图2为本发明提供的一种用于配电网的超声波隐患检测装置的箱体示意图；

图3为本发明提供的一种用于配电网的超声波隐患检测装置的检测机构示意图；

图4为本发明提供的一种用于配电网的超声波隐患检测装置的行走机构示意图；

图5为本发明提供的一种用于配电网的超声波隐患检测装置的仰视图。

图中，1无人机本体，2箱体，3第一电动伸缩杆，4第二电动伸缩杆，5固定板，6夹紧轮，7限位槽，8波纹管，9第一弹簧，10第一旋转电机，11第一涡轮，12第一齿轮，13凸轮，14固定条，15移动杆，16第一超声波收发器，17第一齿轮轴，18限位块，19通孔，20第二弹簧，21第二齿轮，22第三齿轮，23第四齿轮，24第二齿轮轴，25第三齿轮轴上，26连接杆，27第二超声波收发器，28支撑柱，29主动轮，30轴套，31第二旋转电机，32第二涡轮，33第五齿轮，34驱动轴，35导引槽，36摄像装置，37太阳能电池板，38飞行驱动装置，39行走机构

具体实施方式

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

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“底部”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义

参见图1与图5，一种用于配电网的超声波隐患检测装置，包括无人机本体1，所述无人机本体1上设有若干飞行驱动装置38，所述无人机本体1底部设有箱体2，所述箱体2内设有夹紧装置，所述夹紧装置包括第一电动伸缩杆3、第二电动伸缩杆4、若干固定板5，所述固定板5内腔均为半开口的“匚”型，所述固定板5内部设有转动相连的夹紧轮6，所述第一电动伸缩杆3与其中一个固定板5的框体相连，所述第二电动伸缩杆4与另一个固定板5的框体相连，所述箱体2顶部设有限位槽7，所述限位槽7的两端通过波纹管8分别与固定板5相连，所述固定板5的外壁均通过第一弹簧9与所述箱体2内壁相连。

优选的，本实施例所公开的无人机本体1中设置有无人机飞行控制系统以及供电系统，所述无人机飞行控制系统用于根据操作人员的指令对无人机的飞行姿态进行调整，同时其供电系统用于对无人机本体1以及本体上的附属元器件、以及飞行驱动装置38进行供电。在本发明的一个可选实施例中，所述飞行驱动装置38至少为四个，均设置于所述无人机本体1的四个角，其飞行驱动装置38包括但不局限于驱动电机以及螺旋桨，这种飞行驱动装置38的具体安装位置的调整以及飞行驱动装置38的组成并不偏离本发明的原理和范围，均应限定在本发明的保护范围之内。

在使用时，其无人机本体1能够平稳的悬停在配电线路上，通过箱体2实现对配电线路的夹紧以及检测，在夹紧装置的作用下，其无人机本体1沿配电线路进行稳定地行走，在移动过程中，实现对配电线路的隐患检测，其在遇到障碍物时，还可通过飞行驱动装置38带动无人机本体1起飞从而越过障碍。在本发明的一个优选实施例中，其箱体2的数量至少为一个，通过一个箱体2实现对配电线路的夹紧以及检测。当然箱体2的数量不仅限于两个，例如，还可以是两个、三个，当箱体2多个时，其仅有一个箱体2中具有检测功能，而其他箱体2中分别具有夹紧装置，从而实现对配电线路的进一步夹紧。

参见图2，下面对夹紧装置的原理进行说明以及阐述，当无人机本体1未降落到配电线路上时，其箱体2内的两个固定板5呈相对设置，并且固定板5之间的间距小于配电线路直径。当无人机本体1降落到配电线路上时，其第一电动伸缩杆3带动一个固定板5向左运动，而第二电动伸缩杆4带动另一个固定板5向右运动，从而使固定板5之间的间距大于配电线路的直径，同时在运动过程中，其第一弹簧9被挤压，而波纹管8被拉伸，在无人机本体1持续下降，并使得配电线路接触到箱体2顶部的限位槽7时，第一电动伸缩杆3带动一个固定板5恢复原位，而第二电动伸缩杆4带动另一个固定板5恢复原位，在第一弹簧9以及波纹管8的弹力作用下，配电线路被位于固定板5内腔中的夹紧轮6紧紧夹住，从而能够提高无人机本体1的平稳性。

具体的，所述箱体2内还设有检测机构，所述检测机构包括第一旋转电机10、第一涡轮11、第一齿轮12、凸轮13、固定条14、移动杆15、第一超声波收发器16，所述第一旋转电机10固定于所述箱体2的底部，且位于其中一个固定板5的同侧，所述第一涡轮11设置所述第一旋转电机10的输出轴上，所述第一齿轮12设置于第一齿轮轴17上，所述第一齿轮轴17与所述箱体2内壁转动相连，所述第一齿轮12与所述第一涡轮11相啮合，所述凸轮13设置于所述第一齿轮轴17的端部，所述固定条14设置于其中一个固定板5上，凸轮13的突出部与所述移动杆15相接触，所述移动杆15的另一端穿过所述固定条14，所述第一超声波收发器16设置于所述移动杆15的另一个端部。

在配电线路被固定板5内腔中的夹紧轮6紧紧夹住，其检测机构可以对配电线路进行隐患检测，其检测结果被传输至无人机本体1的飞行控制系统处，并由无人机的飞行控制系统传输至位于远程的上位机处。

下面对检测机构的原理进行说明以及阐述，在需要进行检测时，其第一旋转电机10的输出轴带动第一涡轮11旋转，其第一涡轮11带动第一齿轮12进行转动，其第一齿轮12在转动过程中，会带动第一齿轮轴17转动，第一齿轮轴17带动凸轮13进行转动，在当凸轮13的凸出部与移动杆15相接触时，其移动杆15穿过固定条14，使得移动杆15上的第一超声波收发器16能够贴近所述配电线路，进而实现配电线路侧面的超声波隐患检测，在配电线路被夹紧的过程中，第一旋转电机10停止运动，使得其凸轮13的凸出部与移动杆15始终保持接触，而在无人机本体1需要离开配电线路时，其第一旋转电机10继续带动所述第一涡轮11进行旋转，从而使得凸轮13的凹陷部开始与所述移动杆15相接触，进而使得移动杆15不再穿过固定条14，从而使得移动杆15上的第一超声波收发器16能够远离所述配电线路，方便所述配电线路从箱体2中退出。

参见图3，在本发明的一个优选实施例中，所述移动杆15上设有限位块18，所述固定条14上设有通孔19，所述移动杆15从所述通孔19处穿过，所述限位块18与所述通孔19之间设有第二弹簧20，所述第二弹簧20与所述固定条14固定相连。

当在当凸轮13的凸出部与移动杆15相接触时，其移动杆15穿过固定条14，在此过程中，所述限位块18向所述固定条14的方向运动，进而使所述第二弹簧20被挤压，使得移动杆15上的第一超声波收发器16能够贴近所述配电线路；

当凸轮13的凹陷部开始与所述移动杆15相接触时，在第二弹簧20的弹力作用下，其移动杆15回弹且不在穿过固定条14，从而使得移动杆15上的第一超声波收发器16能够远离所述配电线路，

优选的，在本发明的一个优选实施例中，所述第一旋转电机10的输出轴上设有第二齿轮21，所述第二齿轮21与第三齿轮22相啮合，所述第三齿轮22与第四齿轮23相啮合，所述第三齿轮22设置于第二齿轮轴24上，所述第四齿轮23设置于第三齿轮轴25上，所述第二齿轮轴24、第三齿轮轴25均与所述箱体2的底部转动相连，所述第三齿轮轴25的端部设有连接杆26，所述连接杆26的端部上设有第二超声波收发器27。

当第一旋转电机10转动时，其第二齿轮21转动，第二齿轮21带动第三齿轮22旋转，第三齿轮22带动第四齿轮23转动，第四齿轮23带动第三齿轮轴25旋转，第三齿轮轴25旋转时，会带动连接杆26旋转，并最终使连接杆26端部上的第二超声波收发器27转动至配电线路的下方，实现对配电线路的下方的隐患检测。

需要说明的是，当凸轮13的凸起部与移动杆15相接触时，所述连接杆26也正好带动第二超声波收发器27转动至配电线路的下方。

参见图4，具体的，所述无人机本体1底部设有行走机构39，所述行走机构39包括支撑柱28、主动轮29、轴套30、第二旋转电机31、第二涡轮32、第五齿轮33，所述轴套30通过所述支撑柱28与无人机本体1底部相连，所述主动轮29设置于所述轴套30内，且所述轴套30内设有驱动轴34，所述驱动轴34用于带动所述主动轮29旋转，所述第五齿轮33设置于驱动轴34穿出轴套30的的一端，所述第二旋转电机31带动第二涡轮32进行旋转，所述第二涡轮32与所述第五齿轮33相啮合。

当配电线路被位于固定板5内腔中的夹紧轮6紧紧夹住时，其主动轮29能在配电线路上进行行走，每个主动轮29的圆周面上均设置有渐变凹槽以使无人机本体1能够适应不同直径和不同弧度的配电线路，下面对主动轮29能在配电线路上进行行走的原理进行说明以及阐述。

当配电线路被位于固定板5内腔中的夹紧轮6紧紧夹住时，第二旋转电机31带动第二涡轮32转动，第二涡轮32带动第五齿轮33转动，进而第五齿轮33带动驱动轴34旋转，其驱动轴34带动主动轮29转动，进而使其主动轮29能在配电线路上进行行走。

作为优选的，其行走机构39数量至少为多个，当行走机构39数量为多个时，其行走机构39沿无人机本体1中轴呈直线排列。

具体的，所述箱体2底部设有导引槽35，其配电线路沿导引槽35进入箱体2内。

具体的，在本发明的一个实施例中，所述无人机本体1底部设有摄像装置36，通过摄像装置36可为摄像头等高清摄影设备，通过摄像装置36可实现巡检过程中的数据记录。

具体的，在本发明的一个实施例中，所述无人机本体1顶部设有太阳能电池板37，所述太阳能电池板37与无人机本体1的供电系统电性相连，通过太阳能电池板37可为无人机本体1补充电能，进而提高无人机本体1的续航能力。

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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (5)

1.一种用于配电网的超声波隐患检测装置，包括无人机本体，所述无人机本体上设有若干飞行驱动装置，其特征在于，所述无人机本体底部设有箱体，所述箱体内设有夹紧装置，所述夹紧装置包括第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆、若干固定板，所述固定板内腔均为半开口的“匚”型，所述固定板内部设有转动相连的夹紧轮，所述第一电动伸缩杆与其中一个固定板的框体相连，所述第二电动伸缩杆与另一个固定板的框体相连，所述箱体顶部设有限位槽，所述限位槽的两端通过波纹管分别与固定板相连，所述固定板的外壁均通过第一弹簧与所述箱体内壁相连；

所述箱体内还设有检测机构，所述检测机构包括第一旋转电机、第一涡轮、第一齿轮、凸轮、固定条、移动杆、第一超声波收发器，所述第一旋转电机固定于所述箱体的底部，且位于其中一个固定板的同侧，所述第一涡轮设置所述第一旋转电机的输出轴上，所述第一齿轮设置于第一齿轮轴上，所述第一齿轮轴与所述箱体内壁转动相连，所述第一齿轮与所述第一涡轮相啮合，所述凸轮设置于所述第一齿轮轴的端部，所述固定条设置于其中一个固定板上，叔叔凸轮的突出部与所述移动杆相接触，所述移动杆的另一端穿过所述固定条，所述第一超声波收发器设置于所述移动杆的另一个端部；

所述移动杆上设有限位块，所述固定条上设有通孔，所述移动杆从所述通孔处穿过，所述限位块与所述通孔之间设有第二弹簧，所述第二弹簧与所述固定条固定相连；

所述第一旋转电机的输出轴上设有第二齿轮，所述第二齿轮与第三齿轮相啮合，所述第三齿轮与第四齿轮相啮合，所述第三齿轮设置于第二齿轮轴上，所述第四齿轮设置于第三齿轮轴上，所述第三齿轮轴的端部设有连接杆，所述连接杆的端部上设有第二超声波收发器；

所述第二齿轮轴、第三齿轮轴均与所述箱体的底部转动相连。

2.根据权利要求1所述的一种用于配电网的超声波隐患检测装置，其特征在于，所述无人机本体底部设有行走机构，所述行走机构包括支撑柱、主动轮、轴套、第二旋转电机、第二涡轮、第五齿轮，所述轴套通过所述支撑柱与无人机本体底部相连，所述主动轮设置于所述轴套内，且所述轴套内设有驱动轴，所述驱动轴用于带动所述主动轮旋转，所述第五齿轮设置于驱动轴穿出轴套的的一端，所述第二旋转电机带动第二涡轮进行旋转，所述第二涡轮与所述第五齿轮相啮合。

3.根据权利要求1所述的一种用于配电网的超声波隐患检测装置，其特征在于，所述箱体底部设有导引槽。

4.根据权利要求1所述的一种用于配电网的超声波隐患检测装置，其特征在于，所述无人机本体底部设有摄像装置。

5.根据权利要求1所述的一种用于配电网的超声波隐患检测装置，其特征在于，所述无人机本体顶部设有太阳能电池板，所述太阳能电池板与无人机本体的供电系统电性相连。