CN115241746B - 一种智能检测微调开关接触电板的开关柜 - Google Patents
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Abstract
一种智能检测微调开关接触电板的开关柜，本发明涉及供电和配电的智能开关柜技术领域，开关柜包括：柜体、断路器、控制装置、接近开关、检测装置、机械手、控制系统和开关单元，隔离开关与负荷开关分别设置开关单元；开关单元包括第一块接触导电板和第二块接触导电板；控制系统采集三维定位检测系统的信息、三维监视阵列的信息、红外热像仪的信息、5G通信模组的信息，控制系统控制机械手、控制装置；控制装置控制第一块接触导电板与第二块接触导电板的关闭和断开；机械手微调第一块接触导电板与第二块接触导电板的接触位置；控制系统包括：中央处理器CPU、输入和输出接口、储存器和人工智能AI。
Description
技术领域
本发明涉及供电和配电的智能开关柜技术领域，具体为一种智能检测微调开关接触电板的开关柜。
背景技术
随着电力系统的发展，电网规模越来越大，结构复杂，运行方式也变的更加多样化，电网的安全稳定运行问题变得尤为突出。电网设备主要集中在变电站，其中，开关柜作为变电站的重要电气设备，负担着关闭及断开电力线路、保护系统安全的双重作用，对变电站的安全性可靠运行起着举足轻重的作用。开关柜作为一种广泛运用的电力设备，其安全可靠性因而也受到更多的关注。
高电压开关柜内开关的两块接触导电板的接触面不能完全贴合，两块接触导电板的接触面出现空气层，两块接触导电板之间的空气层被电击穿而发生电弧，将会导致接触处的温度增加，两块接触导电板的接触面长时间不能完全贴合，会令接触面产生氧化膜，不仅阻碍电流通过而且增大接触电阻，产生局部高温，损坏开关柜，造成巨大的经济损失。
发明内容
针对以上问题，本发明的目的在于对开关的两块接触导电板进行监测、精准定位，及时且智能调控开关的两块接触导电板的接触位置，提供一种智能检测微调开关接触电板的开关柜。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种智能检测微调开关接触电板的开关柜，开关柜包括：柜体、断路器、控制装置、接近开关、检测装置、机械手、控制系统和开关单元，隔离开关与负荷开关分别设置开关单元；开关单元包括第一块接触导电板和第二块接触导电板；
控制系统采集三维定位检测系统的信息、三维监视阵列的信息、红外热像仪的信息、5G通信模组的信息，控制系统控制机械手、控制装置；
控制装置控制第一块接触导电板与第二块接触导电板的关闭和断开；机械手微调第一块接触导电板与第二块接触导电板的接触位置；
分别在第一块接触导电板、第二块接触导电板的四个角设置定位杆；以第一块接触导电板、第二块接触导电板为中心设置接近开关，由接近开关构成三维定位检测系统；由接近开关检测定位杆的位置；
以开关单元为中心分布摄像头和发光二极管形成三维监视阵列；
优选的，开关柜处于关闭状态时，采用三维阵列的发光二极管，给三维阵列的摄像头提供照明；
以开关单元为中心设置红外热像仪；
优选的，红外热像仪探测第一块接触导电板与第二块接触导电板接触面的温度；
以开关单元为中心设置机械手；
优选的，机械手将第一块接触导电板、第二块接触导电板的接触面微调为平行；
控制系统包括：中央处理器CPU、输入和输出接口、储存器和人工智能AI；
优选的，接近开关、摄像头、红外热像仪、发光二极管、机械手、控制装置、5G通信模组分别连接到输入和输出接口。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：
（1）、对开关的两块接触导电板进行监测、精准定位，及时且智能调控开关的两块接触导电板的接触位置，降低两块接触导电板之间的空气层被电击穿而发生电弧的几率；
（2）、人工智能AI通过学习，人工智能AI能有效处理开关柜内的突发情况；
（3）、采用多种方式检测，降低错误检测的几率。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是一种智能检测微调开关接触电板的开关柜的流程示意图；
图2是一种智能检测微调开关接触电板的开关柜的接近开关构成三维定位检测系统的结构示意图；
图3是一种智能检测微调开关接触电板的开关柜的接触导电板与定位杆的结构示意图；
图4是一种智能检测微调开关接触电板的开关柜的接触导电板与定位杆的剖视图。
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，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的部分实施例。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，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
如图1至图4所示，本发明提供了一种智能检测微调开关接触电板的开关柜，开关柜包括：柜体、断路器、控制装置、接近开关、检测装置、机械手、控制系统和开关单元，隔离开关与负荷开关分别设置开关单元；开关单元包括第一块接触导电板和第二块接触导电板；
控制系统采集三维定位检测系统的信息、三维监视阵列的信息、红外热像仪的信息、5G通信模组的信息，控制系统控制机械手、控制装置；
控制装置控制第一块接触导电板与第二块接触导电板的关闭和断开；机械手微调第一块接触导电板与第二块接触导电板的接触位置；
分别在第一块接触导电板、第二块接触导电板的四个角设置定位杆；以第一块接触导电板、第二块接触导电板为中心设置接近开关，由接近开关构成三维定位检测系统；由接近开关检测定位杆的位置；
以开关单元为中心分布摄像头和发光二极管形成三维监视阵列；
以开关单元为中心设置红外热像仪；
以开关单元为中心设置机械手；
控制系统包括：中央处理器CPU、输入和输出接口、储存器和人工智能AI。
基本原理：当定位杆的金属头与接近开关接近时，接近开关将信号传递给控制系统；根据第一块接触导电板分布的定位杆、第二块接触导电板分布的定位杆，触发接近开关的时间顺序，判断第一块接触导电板与第二块接触导电板是否处于平行的位置关系；第一块接触导电板与第二块接触导电板处于平行状态，在关闭和断开过程中，同一平面的定位杆，必须同时触发同一平面的接近开关。
为了更好的实现本发明的目的，以第一块接触导电板、第二块接触导电板为中心分布摄像头，形成三维的摄像头阵列；以第一块接触导电板、第二块接触导电板为中心分布发光二极管，形成三维的发光二极管阵列；三维的发光二极管阵列给三维的摄像头阵列提供照明。
为了更好的实现本发明的目的，用红外热像仪探测开关单元的第一块接触导电板、第二块接触导电板，探测第一块接触导电板与第二块接触导电板的接触面，并形成红外辐射能量分布的热图像，热图像的上面的不同颜色，代表第一块接触导电板与第二块接触导电板的接触面的不同温度。
为了更好的实现本发明的目的，5G通信模组将开关柜内的信息传输到计算机的云端，5G通信模组接收远程的控制命令，5G通信模组接收影像资料供人工智能AI学习。
为了更好的实现本发明的目的，机械手微调开关单元的第一块接触导电板、第二块接触导电板的位置，使第一块接触导电板与第二块接触导电板的接触面完全贴合。
优选的，接近开关连接到输入和输出接口，接近开关将触发信号传输到中央处理器CPU，人工智能AI记录和判断开关将触发信号。
优选的，摄像头连接到输入和输出接口，人工智能AI通过中央处理器CPU控制摄像头的开启和关闭；发光二极管连接到输入和输出接口，人工智能AI通过中央处理器CPU控制发光二极管的开启和关闭。
优选的，红外热像仪连接到输入和输出接口，人工智能AI通过中央处理器CPU，探测第一块接触导电板、第二块接触导电板的温度。
优选的，机械手连接到输入和输出接口，人工智能AI综合接近开关的信号、摄像信息、红外热像仪信息、5G通信模组接收远程的控制命令，人工智能AI控制机械手微调开关单元的第一块接触导电板、第二块接触导电板的位置。
优选的，第一个接近开关101、第二个接近开关103、第三个接近开关115、第四个接近开关117是长方形的四个顶点；第一个接近开关101、第二个接近开关103、第三个接近开关115、第四个接近开关117形成第一个平面。
优选的，第五个接近开关102，第六个接近开关104，第七个接近开关114，第八个接近开关116是长方形的四个顶点；第五个接近开关102，第六个接近开关104，第七个接近开关114，第八个接近开关116形成第二个平面。
优选的，第九个接近开关106，第十个接近开关108，第十一个接近开关111，第十二个接近开关113是长方形的四个顶点；第九个接近开关106，第十个接近开关108，第十一个接近开关111，第十二个接近开关113形成第三个平面。
优选的，第十三个接近开关107，第十四个接近开关109，第十五个接近开关110，第十六个接近开关112是长方形的四个顶点；第十三个接近开关107，第十四个接近开关109，第十五个接近开关110，第十六个接近开关112形成第四个平面。
优选的，第一个平面、第二个平面、第三个平面、第四个平面相互平行，中心对称线105与第一个平面、第二个平面、第三个平面、第四个平面垂直。
优选的，第一个接近开关101与第五个接近开关102之间的第一根方向线，是定位杆金属头的运动轨迹；第二个接近开关103与第六个接近开关104之间的第二根方向线，是定位杆金属头的运动轨迹；第三个接近开关115与第七个接近开关114之间的第三根方向线，是定位杆金属头的运动轨迹；第四个接近开关117与第八个接近开关116之间的第四根方向线，是定位杆金属头的运动轨迹；第一根方向线、第二根方向线、第三根方向线、第四根方向线是平行的。
优选的，第九个接近开关106与第十三个接近开关107之间的第五根方向线，是定位杆金属头的运动轨迹；第十个接近开关108与第十四个接近开关109之间的第六根方向线，是定位杆金属头的运动轨迹；第十一个接近开关111与第十五个接近开关110之间的第七根方向线，是定位杆金属头的运动轨迹；第十二个接近开关113与第十六个接近开关112之间的第八根方向线，是定位杆金属头的运动轨迹；第五根方向线、第六根方向线、第七根方向线、第八根方向线是平行的。
优选的，第一块接触导电板301设置第一根定位杆201、第二根定位杆202、第三根定位杆203、第四根定位杆204；第一根定位杆201的金属头，在第一个接近开关101与第五个接近开关102之间的方向线上运动；第二根定位杆202的金属头，在第二个接近开关103与第六个接近开关104之间的方向线上运动；第三根定位杆203的金属头，在第三个接近开关115与第七个接近开关114之间的方向线上运动；第四根定位杆204的金属头，在第四个接近开关117与第八个接近开关116之间的方向线上运动。
优选的，采用镜像方式，第二块接触导电板409设置第五根定位杆、第六根定位杆、第七根定位杆、第八根定位杆；第五根定位杆的金属头，在第九个接近开关106与第十三个接近开关107之间的方向线上运动；第六根定位杆的金属头，在第十个接近开关108与第十四个接近开关109之间的方向线上运动；第七根定位杆的金属头，在第十一个接近开关111与第十五个接近开关110之间的方向线上运动；第八根定位杆的金属头，在第十二个接近开关113与第十六个接近开关112之间的方向线上运动。
优选的，第一块接触导电板301与第二块接触导电板409相向运动，第一块接触导电板的接触面413与第二块接触导电板的接触面412相互接触。
优选的，第一块接触导电板的连接面403连接开关控制装置和导线，开关控制装置控制第一块接触导电板301的上下运动；第二块接触导电板的连接面408连接开关控制装置和导线，开关控制装置控制第二块接触导电板409的上下运动；在现实安装中，第一块接触导电板301与第二块接触导电板409的整体位置是有倾斜角度的，不影响第一块接触导电板301与第二块接触导电板409的平行关系。
优选的，与第一块接触导电板301连接的定位杆采用具有绝缘功能的陶瓷；第一陶瓷棒402固定在第一块接触导电板301，第一陶瓷棒402设置第一金属头401；第二陶瓷棒404固定在第一块接触导电板301，第二陶瓷棒404设置第二金属头405。
优选的，与第二块接触导电板409连接的定位杆采用具有绝缘功能的陶瓷，第三陶瓷棒407固定在第二块接触导电板409，第三陶瓷棒407设置第三金属头406；第四陶瓷棒410固定在第二块接触导电板409，第四陶瓷棒410设置第四金属头411。
实施例2：
在实施例1的基础上，第二块接触导电板409采用固定的方式。
实施例3：
在实施例1的基础上，第一块接触导电板301、第二块接触导电板409连接的定位杆，定位杆与接近开关之间采用杠杆，动力臂与定位杆采用万向头连接，阻力臂采用直线槽限定运动轨迹，达到直线运动的目的，提高检测的精度；阻力臂设置金属头，用于接近开关检测位置；放大定位杆上下移动的距离，提高接近开关检测定位杆的位置精度；根据杠杆原理：动力×动力臂=阻力×阻力臂，要使杠杆达到平衡，动力臂是阻力臂的几倍，阻力就是动力的几倍，杠杆采用轻质的，动力和阻力是次要的因素，采用阻力臂的长度是动力臂的长度的几倍。
以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种智能检测微调开关接触电板的开关柜，其特征在于：开关柜包括：柜体、断路器、控制装置、接近开关、检测装置、机械手、控制系统和开关单元，隔离开关与负荷开关分别设置开关单元；开关单元包括第一块接触导电板和第二块接触导电板；
控制系统采集三维定位检测系统的信息、三维监视阵列的信息、红外热像仪的信息、5G通信模组的信息，控制系统控制机械手、控制装置；
控制装置控制第一块接触导电板与第二块接触导电板的关闭和断开；机械手微调第一块接触导电板与第二块接触导电板的接触位置；
分别在第一块接触导电板、第二块接触导电板的四个角设置定位杆；以第一块接触导电板、第二块接触导电板为中心设置接近开关，由接近开关构成三维定位检测系统；由接近开关检测定位杆的位置；
以开关单元为中心分布摄像头和发光二极管形成三维监视阵列；
以开关单元为中心设置红外热像仪；
以开关单元为中心设置机械手，机械手将第一块接触导电板、第二块接触导电板的接触面微调为平行；第一块接触导电板与第二块接触导电板处于平行状态，在关闭和断开过程中，同一平面的定位杆，必须同时触发同一平面的接近开关；
控制系统包括：中央处理器CPU、输入和输出接口、储存器和人工智能AI。
2.根据权利要求1所述的一种智能检测微调开关接触电板的开关柜，其特征在于：定位杆采用陶瓷结构，定位杆设置金属头。
3.根据权利要求1所述的一种智能检测微调开关接触电板的开关柜，其特征在于：开关柜处于关闭状态时，采用三维阵列的发光二极管，给三维阵列的摄像头提供照明。
4.根据权利要求1所述的一种智能检测微调开关接触电板的开关柜，其特征在于：红外热像仪探测第一块接触导电板与第二块接触导电板接触面的温度。
5.根据权利要求1所述的一种智能检测微调开关接触电板的开关柜，其特征在于：接近开关、摄像头、红外热像仪、发光二极管、机械手、控制装置、5G通信模组分别连接到输入和输出接口。
6.根据权利要求1所述的一种智能检测微调开关接触电板的开关柜，其特征在于：5G通信模组将开关柜内的信息传输到计算机的云端，5G通信模组接收远程的控制命令，5G通信模组接收影像资料供人工智能AI学习。
7.根据权利要求1所述的一种智能检测微调开关接触电板的开关柜，其特征在于：第一个接近开关（101）、第二个接近开关（103）、第三个接近开关（115）、第四个接近开关（117）形成第一个平面；第五个接近开关（102），第六个接近开关（104），第七个接近开关（114），第八个接近开关（116）形成第二个平面；第九个接近开关（106），第十个接近开关（108），第十一个接近开关（111），第十二个接近开关（113）形成第三个平面；第十三个接近开关（107），第十四个接近开关（109），第十五个接近开关（110），第十六个接近开关（112）形成第四个平面；第一个平面、第二个平面、第三个平面、第四个平面相互平行。
8.根据权利要求1所述的一种智能检测微调开关接触电板的开关柜，其特征在于：第一块接触导电板（301）设置第一根定位杆（201）、第二根定位杆（202）、第三根定位杆（203）、第四根定位杆（204）；第一根定位杆（201）的金属头，在第一个接近开关（101）与第五个接近开关（102）之间的方向线上运动；第二根定位杆（202）的金属头，在第二个接近开关（103）与第六个接近开关（104）之间的方向线上运动；第三根定位杆（203）的金属头，在第三个接近开关（115）与第七个接近开关（114）之间的方向线上运动；第四根定位杆（204）的金属头，在第四个接近开关（117）与第八个接近开关（116）之间的方向线上运动。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A Switch Cabinet with Intelligent Detection and Fine Adjustment Switch Contact Board Effective date of registration: 20230403 Granted publication date: 20221209 Pledgee: Bank of China Limited Xinjin sub branch Pledgor: Sichuan Zhongxin General Electric Power Co.,Ltd. Registration number: Y2023980037070 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: No. 998, Xinghua Fifth Road, Xinjin County, Chengdu, Sichuan 611400 (Industrial Park) Patentee after: Sichuan Zhongxin General Electric Energy Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: No. 998, Xinghua Fifth Road, Xinjin County, Chengdu, Sichuan 611400 (Industrial Park) Patentee before: Sichuan Zhongxin General Electric Power Co.,Ltd. Country or region before: China |
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| CP03 | Change of name, title or address |