CN114264978B - 电气工程自动化监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电气工程自动化监控系统。该电气工程自动化监控系统，包括：漏电检测模块，用于遍历各电器件并检测各电器件是否漏电，检测到漏电的电器件时，将该电器件的剩余电流导向地线；图像采集模块，用于采集漏电检测模块检测过程的图像数据并实时传输至控制终端；该电气工程自动化监控系统，可对各电气设备进行漏电排查，可根据各电气设备之间的间距来适应性的调节各漏电检测模块的位置，且适用于各种型号的电气设备，在检测过程中通过图像采集模块实时采集检测图像数据并传输至控制终端，当检测到有电气设备漏电时，可以将其剩余电流导入接地端口，防止出现工作人员误触的情况，安全性更高。

Description

电气工程自动化监控系统

技术领域

本发明属于电气工程领域，具体涉及一种电气工程自动化监控系统。

背景技术

电气工程（ElectricalEngineering，简称:EE），是现代科技领域中的核心学科和关键学科。

传统的电气工程定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和。此定义原本十分宽泛，但随着科学技术的飞速发展，电气工程概念已经远远超出上述定义的范畴。

电气工程中的各电气设备在运行的过程中，需要实时的对其运行状态进行监控，如电压、电流信号的采集判断，需要时刻的关注并确保其运转的稳定性，以达到高稳定性、高安全性的技术要求，目前常见的电气工程中多是采用各种信号采集器，如电流、电压、温度传感器、摄像头等设备进行各种数据的采集，但是目前并没有较好的安全监控设施能够自动化的对各电气设备进行遍历式漏电检测，虽然有漏电保护开关等安全设施，但是一旦出现意外状况，则很容易对工作人员造成较大的伤害。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构简单，设计合理的电气工程自动化监控系统。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

电气工程自动化监控系统，包括信号采集机构以及控制终端，信号采集机构和控制终端电连接，还包括：

漏电检测模块，用于遍历各电器件并检测各电器件是否漏电，检测到漏电的电器件时，将该电器件的剩余电流导向地线；

图像采集模块，用于采集漏电检测模块检测过程的图像数据并实时传输至控制终端；

所述漏电检测模块和控制终端电连接，控制终端用于控制漏电检测模块遍历各电器件。

作为本发明的进一步优化方案，所述漏电检测模块包括横向移动机构、连接在横向移动机构上的纵向驱动机构以及连接在纵向驱动机构上的若干个漏电检测机构，纵向驱动机构用于调节若干个漏电检测机构之间的间距，横向移动机构驱动纵向驱动机构移动并带动若干个漏电检测机构同向移动，所述横向移动机构的正下方设有接地导轨，当漏电检测机构接触到漏电的电器件时，该电器件的剩余电流依次流经漏电检测机构、纵向驱动机构和横向移动机构并最终导入接地导轨。

作为本发明的进一步优化方案，所述横向移动机构包括若干个第一支架、连接在若干个第一支架之间的第一限位架、贯穿第一支架的第一丝杆、连接在第一丝杆一端的第一电机、套设在第一丝杆上的绝缘滑块、套设在绝缘滑块外部的导电套筒以及架设在第一限位架上的第一移动平台，所述第一移动平台和导电套筒连接，纵向驱动机构连接在第一移动平台上。

作为本发明的进一步优化方案，所述第一移动平台上设有导电条，所述导电套筒的下端设有与接地导轨相配合的适配槽，所述导电条和接地导轨之间通过导电套筒电连接，所述导电条上设有若干个旋转槽。

作为本发明的进一步优化方案，所述纵向驱动机构包括若干个导电板、均贯穿若干个导电板的若干个纵向丝杆、设于旋转槽内的内旋盘、连接在纵向丝杆上的从动锥齿轮、设于若干个纵向丝杆一侧的调节机构以及连接在调节机构上的驱动机构，所述纵向丝杆的下端延伸至旋转槽内与内旋盘连接，每一个导电板上均设有与相对应的纵向丝杆相配合的螺孔以及与其他纵向丝杆相配合的穿孔，所述穿孔的内壁上设有绝缘层，调节机构用于移动驱动机构使其与相对应的从动锥齿轮配合，驱动机构用于驱动从动锥齿轮转动。

作为本发明的进一步优化方案，所述调节机构包括连接在第一移动平台上的若干个第二支架、连接在若干个第二支架之间的第二限位架、贯穿第二支架的第二丝杆、架设在第二限位架上的第二移动平台以及连接在第二丝杆一端的第二电机，第二丝杆贯穿第二移动平台的下端，驱动机构连接在第二移动平台的上端。

作为本发明的进一步优化方案，所述驱动机构包括连接在第二移动平台上端的框架、设于框架内的滑动腔室以及开设在滑动腔室上端的滑槽、设于滑动腔室内的内滑块、连接在内滑块一侧壁的弹性件、连接在滑动腔室一侧内壁上的电磁铁、连接在框架一侧外壁上的控制器、连接在内滑块上端的支撑杆、连接在支撑杆上端的第三电机以及连接在第三电机输出轴上的传动锥齿轮，所述弹性件的一端与滑动腔室的另一侧内壁连接。

作为本发明的进一步优化方案，所述漏电检测机构包括连接在导电板一侧壁上的导电壳体、设于导电壳体内的移动腔室、设于移动腔室内的复位弹簧、贯穿导电壳体的测电笔、连接在测电笔外壁上的移动环以及连接在测电笔输入端的导电头，所述移动环位于移动腔室内并与复位弹簧接触。

作为本发明的进一步优化方案，所述导电壳体的上端连接有导电架体，导电架体上贯穿有导电杆，所述导电杆的一端和测电笔之间连接有绝缘连接杆，所述导电杆的另一端和导电头的端头平齐。

作为本发明的进一步优化方案，所述导电头为端头呈半球状的圆锥体。

本发明的有益效果在于：本发明可自动化的遍历各电气设备并检测其是否出现漏电状况，同时采用图像采集设备实时的采集漏电检测过程的图像数据，实时的传输至控制终端，当漏电检测模块检测到漏电的电气设备时，可将该电气设备上存在的剩余电流导向接地端，防止工作人员在进行维修时出现误触等情况，安全性大大提高。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图；

图2是本发明漏电检测模块的结构示意图；

图3是本发明导电块和纵向丝杆的相配合视图；

图4是本发明横向移动机构的结构示意图；

图5是本发明导电套筒和绝缘滑块的相配合视图；

图6是本发明图2中A处放大图；

图7是本发明图2中B处放大图；

图8是本发明穿孔和螺孔的相配合视图；

图9是本发明漏电检测机构的结构示意图；

图10是本发明导电头的结构示意图；

图11是本发明调节机构的结构示意图。

图中：1、横向移动机构；101、第一电机；102、第一支架；103、第一限位架；104、第一丝杆；105、第一移动平台；106、导电条；1060、旋转槽；107、绝缘滑块；108、导电套筒；1080、适配槽；2、纵向驱动机构；201、内旋盘；202、纵向丝杆；203、从动锥齿轮；204、导电板；2040、螺孔；2041、穿孔；205、调节机构；2050、第二支架；2051、第二限位架；2052、第二丝杆；2053、第二移动平台；2054、第二电机；206、框架；2060、滑动腔室；2061、滑槽；2062、内滑块；2063、支撑杆；2064、弹性件；2065、电磁铁；2066、第三电机；2067、传动锥齿轮；2068、控制器；3、漏电检测机构；301、导电壳体；3010、移动腔室；302、测电笔；3020、移动环；3021、导电头；303、导电杆；304、导电架体；305、绝缘连接杆；306、复位弹簧；4、接地导轨。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

实施例1

如图1所示，电气工程自动化监控系统，包括信号采集机构以及控制终端，信号采集机构和控制终端电连接，还包括：

漏电检测模块，用于遍历各电器件并检测各电器件是否漏电，检测到漏电的电器件时，将该电器件的剩余电流导向地线；

图像采集模块，用于采集漏电检测模块检测过程的图像数据并实时传输至控制终端；

漏电检测模块和控制终端电连接，控制终端用于控制漏电检测模块遍历各电器件。

其中，漏电检测模块可自动化的遍历各电气设备并检测其是否出现漏电状况，同时，图像采集模块通过图像采集设备实时的采集漏电检测过程的图像数据，实时的传输至控制终端，当漏电检测模块检测到漏电的电气设备时，可将该电气设备上存在的剩余电流导向接地端，防止工作人员在进行维修时出现误触等情况，安全性大大提高。

其中，图像采集模块包括摄像头、数据传输设备以及数据存储设备。

其中，如图2所示，漏电检测模块包括横向移动机构1、连接在横向移动机构1上的纵向驱动机构2以及连接在纵向驱动机构2上的若干个漏电检测机构3，纵向驱动机构2用于调节若干个漏电检测机构3之间的间距，横向移动机构1驱动纵向驱动机构2移动并带动若干个漏电检测机构3同向移动，横向移动机构1的正下方设有接地导轨4，当漏电检测机构3接触到漏电的电器件时，该电器件的剩余电流依次流经漏电检测机构3、纵向驱动机构2和横向移动机构1并最终导入接地导轨4。

可有效的将电气设备上存在的剩余电流导向接地导轨4，防止工作人员在进行处理时误触该电气设备，安全性更高。

其中，如图4所示，横向移动机构1包括若干个第一支架102、连接在若干个第一支架102之间的第一限位架103、贯穿第一支架102的第一丝杆104、连接在第一丝杆104一端的第一电机101、套设在第一丝杆104上的绝缘滑块107、套设在绝缘滑块107外部的导电套筒108以及架设在第一限位架103上的第一移动平台105，第一移动平台105和导电套筒108连接，纵向驱动机构2连接在第一移动平台105上。

需要说明的是，在进行如上述遍历各电气设备的过程时，通过横向移动机构1中的第一电机101驱动丝杆转动，第一丝杆104驱使绝缘滑块107沿着第一丝杆104的轴向移动，并带动导电套筒108和第一移动平台105同向、等距的移动，第一移动平台105移动后可以带动其上连接的纵向驱动机构2以及连接在纵向驱动机构2上的多个漏电检测机构3同向、等距的移动，可以使得漏电检测机构3依次的经过各待检测的电气设备，在此过程中，当出现电气设备规格大小不一、布设位置不同时，通过纵向驱动机构2对各漏电检测机构3进行单独的位置调节，可以使得漏电检测机构3在移动过程中能够精准的与相应的待检测电气设备进行接触，达到遍历各电气设备并进行漏电检测的效果。

如图2、图4、图5和图8所示，第一移动平台105上设有导电条106，导电套筒108的下端设有与接地导轨4相配合的适配槽1080，导电条106和接地导轨4之间通过导电套筒108电连接，导电条106上设有若干个旋转槽1060。

需要说明的是，当纵向驱动机构2上连接的漏电检测机构3接触电气设备时，检测到该电气设备出现漏电情况时，可将该电气设备上的剩余电流导向纵向驱动机构2，并依次流经纵向驱动机构2、导电条106、导电套筒108和接地导轨4，可以有效的将该电流导入地下，同时也不会使其流入其他用电设备中，可有效的防止工作人员在进行维修时出现误触的情况，安全性较高。

其中，如图2、图3、图5和图6所示，纵向驱动机构2包括若干个导电板204、均贯穿若干个导电板204的若干个纵向丝杆202、设于旋转槽1060内的内旋盘201、连接在纵向丝杆202上的从动锥齿轮203、设于若干个纵向丝杆202一侧的调节机构205以及连接在调节机构205上的驱动机构，纵向丝杆202的下端延伸至旋转槽1060内与内旋盘201连接，每一个导电板204上均设有与相对应的纵向丝杆202相配合的螺孔2040以及与其他纵向丝杆202相配合的穿孔2041，穿孔2041的内壁上设有绝缘层，调节机构205用于移动驱动机构使其与相对应的从动锥齿轮203配合，驱动机构用于驱动从动锥齿轮203转动。

需要说明的是，每一个导电板204上设置的螺孔2040的位置均不同，可将若干个导电板204从上至下依次标记为A、B、C、D、…、Z，将若干个纵向丝杆202从左至右依次标记为a、b、c、d、…、z，标记为A的导电板204上设置的螺孔2040和标记为a的纵向丝杆202配合，标记为A的导电板204上设置的其余穿孔2041则和除标记为a的纵向丝杆202外其余的纵向丝杆202配合，同理，其余导电板204和纵向丝杆202的配合同上。

需要说明的是，在单独驱动某一导电板204进行位置调节时，通过调节机构205移动驱动机构至该导电板204配合的纵向丝杆202处，驱动机构和该纵向丝杆202上的从动锥齿轮203配合，并驱动该从动锥齿轮203转动，需要注意的是，从动锥齿轮203均为绝缘材质，可以有效的防止纵向丝杆202导电时通入驱动机构，当从动锥齿轮203转动后，带动相应的纵向丝杆202转动，以此驱动其上配合的导电板204进行移动，因导电板204上的穿孔2041和其余纵向丝杆202相配合，因此导电板204可以进行稳定的移动，不会出现偏转或移动误差的情况，检测过程较为精准。

其中，如图6和图11所示，调节机构205包括连接在第一移动平台105上的若干个第二支架2050、连接在若干个第二支架2050之间的第二限位架2051、贯穿第二支架2050的第二丝杆2052、架设在第二限位架2051上的第二移动平台2053以及连接在第二丝杆2052一端的第二电机2054，第二丝杆2052贯穿第二移动平台2053的下端，驱动机构连接在第二移动平台2053的上端。

需要说明的是，调节机构205在移动驱动机构至指定位置时，通过第二电机2054驱动第二丝杆2052转动，第二丝杆2052驱动第二移动平台2053沿着第二丝杆2052的轴向移动，第二移动平台2053可带动驱动机构移动至指定的位置处。

其中，如图5所示，驱动机构包括连接在第二移动平台2053上端的框架206、设于框架206内的滑动腔室2060以及开设在滑动腔室2060上端的滑槽2061、设于滑动腔室2060内的内滑块2062、连接在内滑块2062一侧壁的弹性件2064、连接在滑动腔室2060一侧内壁上的电磁铁2065、连接在框架206一侧外壁上的控制器2068、连接在内滑块2062上端的支撑杆2063、连接在支撑杆2063上端的第三电机2066以及连接在第三电机2066输出轴上的传动锥齿轮2067，弹性件2064的一端与滑动腔室2060的另一侧内壁连接。

需要说明的是，为了确保在移动驱动机构的过程不会对从动锥齿轮203造成影响，以此达到提高纵向丝杆202转动精准度的效果，在如上述调节机构205移动驱动机构时，驱动机构中的框架206上连接的控制器2068控制电磁铁2065通电，电磁铁2065通电后产生磁力并将金属材质的内滑块2062向电磁铁2065处吸附，此时内滑块2062拉长弹性件2064，并同时带动其上连接的支撑杆2063以及第三电机2066同向移动，当第三电机2066向电磁铁2065方向移动时，其输出轴上连接的传动锥齿轮2067和从动锥齿轮203脱离，然后再通过调节机构205移动驱动机构，当驱动机构移动至指定从动锥齿轮203处时，电磁铁2065断电，第三电机2066在弹性件2064的作用下重新移动至初始位置，并将传动锥齿轮2067和从动锥齿轮203相啮合，通过第三电机2066驱动传动锥齿轮2067转动并带动从动锥齿轮203和纵向丝杆202转动，达到调节指定导电板204位置的效果，无需设置多组电机来分别对应各纵向丝杆202的调节，达到降低能源损耗的效果。

其中，如图7和图9所示，漏电检测机构3包括连接在导电板204一侧壁上的导电壳体301、设于导电壳体301内的移动腔室3010、设于移动腔室3010内的复位弹簧306、贯穿导电壳体301的测电笔302、连接在测电笔302外壁上的移动环3020以及连接在测电笔302输入端的导电头3021，移动环3020位于移动腔室3010内并与复位弹簧306接触。

导电壳体301的上端连接有导电架体304，导电架体304上贯穿有导电杆303，导电杆303的一端和测电笔302之间连接有绝缘连接杆305，导电杆303的另一端和导电头3021的端头平齐。

需要说明的是，测电笔302为现有技术，采用感应式测电笔302，当漏电检测机构3在跟随导电板204移动时会经过各个对应位置的电气设备，其中的测电笔302在接触到电气设备时，可检测该电气设备是否存在漏电情况，同时通过如上述的图像采集模块实时的采集测电笔302测试结果并传输至控制终端，同时，测电笔302接触到电气设备时，导电杆303也会接触到电气设备，并将电气设备上的剩余电流导入导电壳体301，并依次流经导电板204、纵向丝杆202、导电条106、导电套筒108和接地导轨4，达到较高的安全性。

如图10所示，导电头3021为端头呈半球状的圆锥体。

需要说明的是，在测电笔302进行移动时，会与不同位置的电气设备进行接触，因各电气设备的规格、位置不动，测电笔302在移动时，测电笔302上的导电头3021的弧面先接触电气设备，逐渐移动电气设备会对测电笔302产生一定的压力，使其缩入移动腔室3010内，此时复位弹簧306处于压缩状态，不接触时复位弹簧306将测电笔302重新弹出，同理，接触不同规格的电气设备时的变化过程同上，可以适用于不同规格和位置的电气设备。

本发明的描述中，需要理解的是，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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种电气工程自动化监控系统，包括信号采集机构以及控制终端，信号采集机构和控制终端电连接，其特征在于，还包括：

漏电检测模块，用于遍历各电器件并检测各电器件是否漏电，检测到漏电的电器件时，将该电器件的剩余电流导向地线；

图像采集模块，用于采集漏电检测模块检测过程的图像数据并实时传输至控制终端；

所述漏电检测模块和控制终端电连接，控制终端用于控制漏电检测模块遍历各电器件；

所述漏电检测模块包括横向移动机构(1)、连接在横向移动机构(1)上的纵向驱动机构(2)以及连接在纵向驱动机构(2)上的若干个漏电检测机构(3)，纵向驱动机构(2)用于调节若干个漏电检测机构(3)之间的间距，横向移动机构(1)驱动纵向驱动机构(2)移动并带动若干个漏电检测机构(3)同向移动，所述横向移动机构(1)的正下方设有接地导轨(4)，当漏电检测机构(3)接触到漏电的电器件时，该电器件的剩余电流依次流经漏电检测机构(3)、纵向驱动机构(2)和横向移动机构(1)并最终导入接地导轨(4)；

所述横向移动机构(1)包括若干个第一支架(102)、连接在若干个第一支架(102)之间的第一限位架(103)、贯穿第一支架(102)的第一丝杆(104)、连接在第一丝杆(104)一端的第一电机(101)、套设在第一丝杆(104)上的绝缘滑块(107)、套设在绝缘滑块(107)外部的导电套筒(108)以及架设在第一限位架(103)上的第一移动平台(105)，所述第一移动平台(105)和导电套筒(108)连接，纵向驱动机构(2)连接在第一移动平台(105)上；

所述第一移动平台(105)上设有导电条(106)，所述导电套筒(108)的下端设有与接地导轨(4)相配合的适配槽(1080)，所述导电条(106)和接地导轨(4)之间通过导电套筒(108)电连接，所述导电条(106)上设有若干个旋转槽(1060)；

所述纵向驱动机构(2)包括若干个导电板(204)、均贯穿若干个导电板(204)的若干个纵向丝杆(202)、设于旋转槽(1060)内的内旋盘(201)、连接在纵向丝杆(202)上的从动锥齿轮(203)、设于若干个纵向丝杆(202)一侧的调节机构(205)以及连接在调节机构(205)上的驱动机构，所述纵向丝杆(202)的下端延伸至旋转槽(1060)内与内旋盘(201)连接，每一个导电板(204)上均设有与相对应的纵向丝杆(202)相配合的螺孔(2040)以及与其他纵向丝杆(202)相配合的穿孔(2041)，所述穿孔(2041)的内壁上设有绝缘层，调节机构(205)用于移动驱动机构使其与相对应的从动锥齿轮(203)配合，驱动机构用于驱动从动锥齿轮(203)转动；

所述漏电检测机构(3)包括连接在导电板(204)一侧壁上的导电壳体(301)、设于导电壳体(301)内的移动腔室(3010)、设于移动腔室(3010)内的复位弹簧(306)、贯穿导电壳体(301)的测电笔(302)、连接在测电笔(302)外壁上的移动环(3020)以及连接在测电笔(302)输入端的导电头(3021)，所述移动环(3020)位于移动腔室(3010)内并与复位弹簧(306)接触；

所述导电壳体(301)的上端连接有导电架体(304)，导电架体(304)上贯穿有导电杆(303)，所述导电杆(303)的一端和测电笔(302)之间连接有绝缘连接杆(305)，所述导电杆(303)的另一端和导电头(3021)的端头平齐；

所述导电头(3021)为端头呈半球状的圆锥体；

所述调节机构(205)包括连接在第一移动平台(105)上的若干个第二支架(2050)、连接在若干个第二支架(2050)之间的第二限位架(2051)、贯穿第二支架(2050)的第二丝杆(2052)、架设在第二限位架(2051)上的第二移动平台(2053)以及连接在第二丝杆(2052)一端的第二电机(2054)，第二丝杆(2052)贯穿第二移动平台(2053)的下端，驱动机构连接在第二移动平台(2053)的上端；

所述驱动机构包括连接在第二移动平台(2053)上端的框架(206)、设于框架(206)内的滑动腔室(2060)以及开设在滑动腔室(2060)上端的滑槽(2061)、设于滑动腔室(2060)内的内滑块(2062)、连接在内滑块(2062)一侧壁的弹性件(2064)、连接在滑动腔室(2060)一侧内壁上的电磁铁(2065)、连接在框架(206)一侧外壁上的控制器(2068)、连接在内滑块(2062)上端的支撑杆(2063)、连接在支撑杆(2063)上端的第三电机(2066)以及连接在第三电机(2066)输出轴上的传动锥齿轮(2067)，所述弹性件(2064)的一端与滑动腔室(2060)的另一侧内壁连接。

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