CN113488900B - 一种箱体智能维护装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种箱体智能维护装置及方法，通过识别模块判断箱体灰尘量是否超过预置阈值，从而启动空气泵产生气体输送到清理装置的外层气道对灰尘进行喷吹，将灰尘吹起，同时启动真空泵，使得带有灰尘的空气经过气腔负压的内层气道，接着经过过滤器将灰尘过滤，最后尾气经过第二流量计后排出。同时申请人发现当气体流速为10m/s时，可以保证吹起的灰尘通过内层气道排出，因此本申请设计气体流量计，控制气体流量不小于10m/s，并将清理装置设计为外层气道和内层气道的结构，显著提高了对箱体灰尘的清除效果；进一步通过识别模块判断箱体湿度并利用加热腔加热空气进行除湿处理。解决了现有技术无法对变电站箱体进行有效地除尘和除湿的技术问题。

Description

一种箱体智能维护装置及方法

技术领域

本申请涉及电力运维技术领域，尤其涉及一种箱体智能维护装置及方法。

背景技术

变电站内箱体是经常打开的设备，因此箱体内积灰是很正常的现象。现有变电站内箱体清扫方式是用小型吸尘器进行除尘，吸尘器采用负压原理进行除尘的过程中需要严格的贴附表面才能够清理灰尘，距离一远，小型吸尘器的吸附力很小基本没有用，并且由于箱体一般都是带电设备，而且线排布比较复杂，如果贴紧进行吸尘，一方面有风险、另一方面也实施困难。而箱体另一项维护工作就是端子箱防潮，但无论是使用吸尘器进行吸附还是通过干毛巾进行擦拭，效果都非常有限。

因此，提供一种箱体智能维护装置及方法是本领域技术人员亟待解决的。

发明内容

本申请提供了一种箱体智能维护装置及方法，用于解决现有技术无法对变电站箱体进行有效地除尘和除湿的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种箱体智能维护装置，所述装置包括：识别模块、清理装置、空气泵、真空泵、干燥器、第一流量计、第二流量计、流量控制器、过滤器；

所述清理装置由第一圆管内嵌于第二圆管构成，所述第一圆管的外壁与所述第二圆管的内部构成外层气道，所述第一圆管的内腔为内层气道，所述清理装置的第一底面封闭，第二底面开放设计，所述识别模块设置于所述第二底面；

所述空气泵依次与所述干燥器、所述第一流量计、所述外层气道连接，所述内层气道依次与所述过滤器、所述第二流量计、所述真空泵连接；

所述识别模块，用于判断箱体表面的灰尘量是否大于预置阈值，若是触发所述流量控制器；

所述流量控制器用于：启动所述空气泵和所述干燥器后，根据所述第一流量计获取的气体流量控制所述空气泵工作，使得进入所述外层气道的气体流速为不小于10m/s，从而使得所述外层气道的气体对灰尘进行喷吹；

并启动真空泵和过滤器后，根据所述第二流量计获取的气体流量控制所述真空泵工作，使得所述内层气道的气体流速与所述外层气道的气体流速相同，从而使得所述内层气道对灰尘进行吸附。

可选地，所述干燥器，具体用于：对从所述空气泵吸入的空气进行干燥，使得空气的湿度不大于1％。

可选地，还包括：加热腔；所述加热腔通过气管连接于所述第一流量计和所述外层气道之间；

所述加热腔用于：当所述识别模块识别到箱体的湿度大于预置阈值时，对从所述第一流量计进入的空气进行加热后输送到所述外层气道，使得空气对箱体进行喷吹。

可选地，还包括：位置告警器；所述位置告警器设置于所述清理装置的第二底面；用于当所述第二底面距离箱体表面小于预置距离值时，发出告警信号。

可选地，还包括：紫外灭菌灯；所述紫外灭菌设置于所述清理装置的第二底面，用于对箱体进行灭菌处理。

可选地，所述空气泵依次与所述干燥器、所述第一流量计、所述外层气道连接，所述内层气道依次与所述过滤器、所述第二流量计、所述真空泵连接，具体为：

所述空气泵通过气管依次与所述干燥器、所述第一流量计、所述外层气道进行插拔连接，所述内层气道通过气管依次与所述过滤器、所述第二流量计、所述真空泵进行插拔连接。

可选地，所述识别模块包括：图像识别器，用于获取箱体表面的灰尘图像，并对灰尘图像进行识别后判断灰尘量是否大于预置阈值，若是触发所述流量控制器。

可选地，所述识别模块包括：湿度传感器，用于获取箱体周围环境的空气湿度，并判断箱体的湿度是否大于预置阈值，若是触发所述加热腔。

可选地，所述位置告警器为：红外探测器，所述红外探测器设置于所述清理装置的第二底面的中心。

本申请第二方面提供一种箱体智能维护方法，应用于第一方面的箱体智能维护装置，所述方法包括：

识别模块判断箱体表面的灰尘量是否大于预置阈值，若是触发流量控制器；

流量控制器启动空气泵和干燥器后，根据第一流量计获取的气体流量控制空气泵工作，使得进入外层气道的气体流速为不小于10m/s，从而使得外层气道的气体对灰尘进行喷吹；并启动真空泵和过滤器后，根据第二流量计获取的气体流量控制所述真空泵工作，使得内层气道的气体流速与所述外层气道的气体流速相同，从而使得内层气道对灰尘进行吸附。

从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：

本申请提供了一种箱体智能维护装置，通过识别模块判断箱体表面灰尘量是否超过预置阈值，从而启动空气泵产生气体输送到清理装置的外层气道对灰尘进行喷吹，将灰尘吹起，同时启动真空泵，使得带有灰尘的空气经过气腔负压的内层气道，接着经过过滤器将灰尘过滤，最后尾气经过第二流量计后排出。同时申请人根据雷诺数计算得到，当气体流速为10m/s的时候，气体流动为湍流，根据贝努力公式可以知道流速大的气体处压强小，这可以保证吹起的灰尘基本上通过内层气道排出，因此本申请的维护装置设计了气体流量计，根据流量计的气体量控制空气泵产生的气体量和真空泵的吸附的气体流量不小于10m/s，同时将清理装置设计为外层气道和内层气道的结构，有效地提高了对箱体灰尘的清除效果。

进一步地，本申请设置了加热腔并且识别模块还可以用于对箱体湿度的判断，当判断到湿度超过预置阈值时，启动加热腔对空气进行加热后通过外层气道对箱体进行有效的除湿处理。从而解决了现有技术无法对变电站箱体进行有效地除尘和除湿的技术问题。

附图说明

图1为本申请实施例中提供的一种箱体智能维护装置的结构示意图；

图2为本申请实施例中提供的箱体智能维护装置的清理装置的结构示意图；

图3为本申请实施例中提供的箱体智能维护装置的工作模式切换示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1和图2。

本申请实施例提供的一种箱体智能维护装置，包括：识别模块、清理装置、空气泵、真空泵、干燥器、第一流量计、第二流量计、流量控制器、过滤器。

清理装置由第一圆管内嵌于第二圆管构成，第一圆管的外壁与第二圆管的内部构成外层气道，第一圆管的内腔为内层气道，清理装置的第一底面封闭，第二底面开放设计，识别模块设置于第二底面。

如图2所示，清理装置包括外层气道和内层气道，本申请实施例采用一个圆管内嵌于另一个圆管的设计获得，除了该设计方案本领域技术人员还可以设计为其他结构获得外层气道和内层气道的结构。需要说明的是，外层气道和内层气道均设计了快插接头，便于通过气管与其他模块进行快速连接，该接头均设计在清理装置的一个封闭底面，第二底面开放设计可以理解的是，第二底面为用于进行喷吹和吸附的面。

空气泵依次与干燥器、第一流量计、外层气道连接，内层气道依次与过滤器、第二流量计、真空泵连接。

如图1所示，需要说明的是，本实施例中除了第一流量计和第二流量计与流量控制器的连接为电连接，其余各个模块均通过气管进行插拔连接；气管的长度可以根据实际需要进行设计，不做限定，可以理解的是以上的连接方式并不是固定的，还可以根据需要增加其他模块，例如以下实施例根据除湿需要，在第一流量计和外层气道之间增加了加热腔，对空气进行加热处理。

识别模块，用于判断箱体表面的灰尘量是否大于预置阈值，若是触发流量控制器。

需要说明的是，识别模块包括多种功能，例如本实施例的灰尘量识别，还可以是如下面实施方式的湿度判断等，其中，本实施例的识别模块通过取箱体表面的灰尘图像，并对灰尘图像进行识别后判断灰尘量是否大于预置阈值，若是触发流量控制器。

流量控制器用于：启动空气泵和干燥器后，根据第一流量计获取的气体流量控制空气泵工作，使得进入外层气道的气体流速为不小于10m/s，从而使得外层气道的气体对灰尘进行喷吹。并启动真空泵和过滤器后，根据第二流量计获取的气体流量控制真空泵工作，使得内层气道的气体流速与外层气道的气体流速相同，从而使得内层气道对灰尘进行吸附。

需要说明的是，空气泵用来压缩外界空气，真空泵用来抽取吹动的灰尘，其中，本实施例的真空泵考虑到设计的气体流速和成本等因素选用小型真空泵。可以理解的是，流量计和空气泵与真空泵是工作在一个负反馈机制中，当灰尘量大于预置阈值时，流量控制器通过第一流量计获取的气体流速控制空气泵不断产生气体流速为不小于10m/s的气体，并通过外层气道对箱体的灰尘进行喷吹，同时，流量控制器通过第二流量计获取的气体流速控制真空泵工作使得内层气道的气体流速与外层气道保持相同，从而保证了对吹起的灰尘进行有效吸附。

需要说明的是，申请人根据雷诺数计算Re＝ρvd/η(雷诺数Re,流速v(m/s),密度ρ(kg/m^3)，动力黏性系数η(Pa·s)特征长度(内径)d(mm))，当气体流速为10m/s的时候，气体流动为湍流，根据贝努力公式可以知道流速大的气体处压强小，这可以保证吹起的灰尘基本上通过内层气道排出。因此将进入外层气道和内层气道的气体流速设置为不小于10m/s。

本申请提供了一种箱体智能维护装置，通过识别模块判断箱体表面灰尘量是否超过预置阈值，从而启动空气泵产生气体输送到清理装置的外层气道对灰尘进行喷吹，将灰尘吹起，同时启动真空泵，使得带有灰尘的空气经过气腔负压的内层气道，接着经过过滤器将灰尘过滤，最后尾气经过第二流量计后排出。同时申请人根据雷诺数计算得到，当气体流速为10m/s的时候，气体流动为湍流，根据贝努力公式可以知道流速大的气体处压强小，这可以保证吹起的灰尘基本上通过内层气道排出，因此本申请的维护装置设计了气体流量计，根据流量计的气体量控制空气泵产生的气体量和真空泵的吸附的气体流量不小于10m/s，同时将清理装置设计为外层气道和内层气道的结构，有效地提高了对箱体灰尘的清除效果

在一个具体的实施方式中，本申请的干燥器，具体用于：对从空气泵吸入的空气进行干燥，使得空气的湿度不大于1％。

可以理解是，为了防止空气泵产生的空气的湿度过大，避免在除尘的时候造成箱体潮湿，本申请的通过干燥器对从空气泵吸入的空气进行干燥，使得空气的湿度不大于1％。

进一步地，在一个优选的实施方式中，本申请的箱体智能维护装置，还包括：加热腔；加热腔通过气管连接于第一流量计和外层气道之间；加热腔用于：当识别模块识别到箱体的湿度大于预置阈值时，对从第一流量计进入的空气进行加热后输送到外层气道，使得空气对箱体进行喷吹。

进一步地，在一个优选的实施方式中，本申请的箱体智能维护装置，还包括：位置告警器；位置告警器设置于清理装置的第二底面；用于当第二底面距离箱体表面小于预置距离值时，发出告警信号。

进一步地，在一个优选的实施方式中，本申请的箱体智能维护装置，还包括：紫外灭菌灯；紫外灭菌设置于清理装置的第二底面，用于对箱体进行灭菌处理。

进一步地，在一个优选的实施方式中，空气泵通过气管依次与干燥器、第一流量计、外层气道进行插拔连接，内层气道通过气管依次与过滤器、第二流量计、真空泵进行插拔连接。

在一个具体的实施方式中，本申请的识别模块包括：湿度传感器，用于获取箱体周围环境的空气湿度，并判断箱体的湿度是否大于预置阈值，若是触发加热腔。

在一个具体的实施方式中，本申请的识别模块包括：湿度传感器，用于获取箱体周围环境的空气湿度，并判断箱体的湿度是否大于预置阈值，若是触发加热腔。

可以理解的是，进一步地，本实施例在第一个实施例的基础上增加加热腔，并且识别模块还可以用于对箱体湿度的判断，当判断到湿度超过预置阈值时，启动加热腔对空气进行加热后通过外层气道对箱体进行有效的除湿处理。同时完成除尘和除湿的功能。

在一个具体的实施方式中，本申请的位置告警器为：红外探测器，红外探测器设置于清理装置的第二底面的中心。

如图2所示，本实施方式的红外探测器设置于清理装置的第二底面的中心，需要说明的是，位置告警器利用红外探测，以喷口(即第二底面)的中心为直角坐标系，利用六个方向探测，判断喷头位置距离设备的距离，当喷口距离设备小于1CM就会告警。

对于本申请维护装置的各种模块的控制方式需要说明的是：

如图3所示，本申请提供的一个控制示例，如果仅需要进行干燥处理，则紫外灭菌灯不需要点亮，即QF3不带电，QF2也不带电，如果不需加热则QF4不带电。工作模式多样，符合多种工作需要。

以上为本申请的一种箱体智能维护装置的实施例，以下为本申请的一种箱体智能维护方法的实施例。

本申请提供的箱体智能维护方法，包括：

识别模块判断箱体表面的灰尘量是否大于预置阈值，若是触发流量控制器。

流量控制器启动空气泵和干燥器后，根据第一流量计获取的气体流量控制空气泵工作，使得进入外层气道的气体流速为不小于10m/s，从而使得外层气道的气体对灰尘进行喷吹；并启动真空泵和过滤器后，根据第二流量计获取的气体流量控制所述真空泵工作，使得内层气道的气体流速与所述外层气道的气体流速相同，从而使得内层气道对灰尘进行吸附。

本实施例提供了一种箱体智能维护方法，通过识别模块判断箱体表面灰尘量是否超过预置阈值，从而启动空气泵产生气体输送到清理装置的外层气道对灰尘进行喷吹，将灰尘吹起，同时启动真空泵，使得带有灰尘的空气经过气腔负压的内层气道，接着经过过滤器将灰尘过滤，最后尾气经过第二流量计后排出。同时申请人根据雷诺数计算得到，当气体流速为10m/s的时候，气体流动为湍流，根据贝努力公式可以知道流速大的气体处压强小，这可以保证吹起的灰尘基本上通过内层气道排出，因此本申请的维护装置设计了气体流量计，根据流量计的气体量控制空气泵产生的气体量和真空泵的吸附的气体流量不小于10m/s，同时将清理装置设计为外层气道和内层气道的结构，有效地提高了对箱体灰尘的清除效果。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的方法具体工作过程，可以参考前述装置实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：Random Access Memory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种箱体智能维护装置，其特征在于，包括：识别模块、清理装置、空气泵、真空泵、干燥器、第一流量计、第二流量计、流量控制器、过滤器、加热腔和位置告警器；

所述清理装置由第一圆管内嵌于第二圆管构成，所述第一圆管的外壁与所述第二圆管的内部构成外层气道，所述第一圆管的内腔为内层气道，所述清理装置的第一底面封闭，第二底面开放设计，所述识别模块设置于所述第二底面；

所述空气泵依次与所述干燥器、所述第一流量计、所述外层气道连接，所述内层气道依次与所述过滤器、所述第二流量计、所述真空泵连接；

所述识别模块具体包括：图像识别器，用于获取箱体表面的灰尘图像，并对灰尘图像进行识别后判断灰尘量是否大于预置阈值，若是触发所述流量控制器；

所述流量控制器用于：启动所述空气泵和所述干燥器后，根据所述第一流量计获取的气体流量控制所述空气泵工作，使得进入所述外层气道的气体流速为不小于10m/s，从而使得所述外层气道的气体对灰尘进行喷吹；

并启动真空泵和过滤器后，根据所述第二流量计获取的气体流量控制所述真空泵工作，使得所述内层气道的气体流速与所述外层气道的气体流速相同，从而使得所述内层气道对灰尘进行吸附；

所述加热腔通过气管连接于所述第一流量计和所述外层气道之间；

所述加热腔用于：当所述识别模块识别到箱体的湿度大于预置阈值时，对从所述第一流量计进入的空气进行加热后输送到所述外层气道，使得空气对箱体进行喷吹；

所述位置告警器设置于所述清理装置的第二底面；用于当所述第二底面距离箱体表面小于预置距离值时，发出告警信号。

2.根据权利要求1所述的箱体智能维护装置，其特征在于，所述干燥器，具体用于：对从所述空气泵吸入的空气进行干燥，使得空气的湿度不大于1%。

3.根据权利要求1所述的箱体智能维护装置，其特征在于，还包括：紫外灭菌灯；所述紫外灭菌设置于所述清理装置的第二底面，用于对箱体进行灭菌处理。

4.根据权利要求1所述的箱体智能维护装置，其特征在于，所述空气泵依次与所述干燥器、所述第一流量计、所述外层气道连接，所述内层气道依次与所述过滤器、所述第二流量计、所述真空泵连接，具体为：

所述空气泵通过气管依次与所述干燥器、所述第一流量计、所述外层气道进行插拔连接，所述内层气道通过气管依次与所述过滤器、所述第二流量计、所述真空泵进行插拔连接。

5.根据权利要求1所述的箱体智能维护装置，其特征在于，所述识别模块包括：图像识别器，用于获取箱体表面的灰尘图像，并对灰尘图像进行识别后判断灰尘量是否大于预置阈值，若是触发所述流量控制器。

6.根据权利要求1所述的箱体智能维护装置，其特征在于，所述识别模块包括：湿度传感器，用于获取箱体周围环境的空气湿度，并判断箱体的湿度是否大于预置阈值，若是触发所述加热腔。

7.根据权利要求1所述的箱体智能维护装置，其特征在于，所述位置告警器为：红外探测器，所述红外探测器设置于所述清理装置的第二底面的中心。

8.一种箱体智能维护方法，其特征在于，应用于权利要求1-7中任意一种箱体智能维护装置，方法包括：

识别模块判断箱体表面的灰尘量是否大于预置阈值，若是触发流量控制器；

流量控制器启动空气泵和干燥器后，根据第一流量计获取的气体流量控制空气泵工作，使得进入外层气道的气体流速为不小于10m/s，从而使得外层气道的气体对灰尘进行喷吹；并启动真空泵和过滤器后，根据第二流量计获取的气体流量控制所述真空泵工作，使得内层气道的气体流速与所述外层气道的气体流速相同，从而使得内层气道对灰尘进行吸附。