CN115575425A - 一种输电导线接续管故障永磁吸附x射线检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种输电导线接续管故障永磁吸附X射线检测系统，它包括：摄像头子系统、照明灯子系统、充电子系统、运动控制板子系统、壳体子系统、激光发生子系统、驱动轮子系统、主控箱系统、遥控器系统、X射线无损检测系统，运用X射线探伤检测，检测系统搭载光子探测器CCD代替投影成像仪，光子探测器CCD探测X射线光子的量子效率更高，与投影成像仪相比更能清楚观察到损伤部位，节约人工、快捷高效，解决了传统检测死角的问题。
Description
技术领域
本发明涉及输电线路维护检修领域，具体涉及一种输电导线接续管故障永磁吸附X射线检测系统。
背景技术
输电导线在电网安全稳定运行中扮演着举足轻重的角色，是电力系统中不可或缺的组成部分。接续管的应用不仅能够简化导线发生断股短线后的接续工作，还能够保障配电网安全有效运行，因此,保证接续管稳定运行才能实现对电力供应的最高保障。但接续管故障会给电力系统带来严重的后果，轻则造成小面积区域短时间停电，重则给生产生活带来巨大的负面影响，甚至引发强烈的社会反响，可能会连锁式地造成其他的不良后果。
目前，地面巡视和红外测温检测等技术都无法检测接续管的内部结构缺陷；作业人员上塔、上线进行停电检测，作业人员安全风险高；现有无人检测装置只能针对导线上的擦伤检测或对接续管内部检测结果精度不高、无法达到全方位检测；检测设备工作时间局限性较大，无法及时检测接续管探伤问题。
申请号：202111371715.4，一种多分裂导线接续管带电探伤系统，直接将X射线投影成像仪固定在接续管上，通过工业用X射线检测，由于采用固定的X射线投影成像仪，由于接续管较长，无法完成整个接续管的检测或出现检测死角，未能检测出接续管损伤；且该探伤系统由无人机搭载，极易受风雨，夜晚等天气状况的影响。研发一种具有全自动性、安全可靠的输电线路输电导线接续管故障检测系统已是输电线路运行维护领域急需解决的难题。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的问题，创造性构思了一种输电导线接续管故障永磁吸附X射线检测系统，采用先进的X射线检测系统，能同时检测接续管的外部和内部发生的问题，永磁吸附检测系统在输电导线上悬停和移动，到达接续管故障部位，传递回实时画面并照相保存，便于检修人员准确判断故障类型、故障位置。
实现本发明采用的技术方案是：一种输电导线接续管故障永磁吸附X射线检测系统，其特征是，它包括：摄像头子系统1、照明灯子系统2、充电子系统3、运动控制板子系统4、壳体子系统5、激光发生子系统6、驱动轮子系统7、主控箱系统8、遥控器系统9、X射线无损检测系统10，在所述的主控箱系统8上设置驱动轮子系统7，四个相同所述的驱动轮子系统7设置在主控箱系统8四个角，所述的驱动轮子系统7与主控箱系统8固连，在所述的主控箱系统8前端设置摄像头子系统1，在所述的主控箱系统8后端设置运动控制板子系统4，在所述的运动控制板子系统4与壳体子系统5间设置充电子系统3，所述的充电子系统3与摄像头子系统1、照明灯子系统2、充电子系统3、运动控制板子系统4、壳体子系统5、激光发生子系统6、驱动轮子系统7、主控箱系统8、X射线无损检测系统10分别电连接，在所述的主控箱系统8左、右侧面分别设置激光发生子系统6，在所述的主控箱系统8顶部自前向后，依次设置X射线无损检测系统10和壳体子系统5，在所述的壳体子系统5左、右侧面分别设置照明灯子系统2，所述的遥控器系统9设置在地面。
进一步，所述的驱动轮子系统7包括：永磁铁701、驱动轮轴承702、驱动轮轮毂703，在所述的驱动轮轮毂703周围设置永磁铁701，在所述的驱动轮轮毂703中心设置驱动轮轴承702。
进一步，所述的X射线无损检测系统10包括：X射线管1001、铅筒1002、高压电缆接口1003、准直器1004、金属外壳1005、高压发生器1006、控制装置1007、X射线管支架1008、非晶硒平板1009、电动伸缩支撑杆1010，所述的电动伸缩支撑杆1010的一端与主控箱系统8的下底面固连，所述的电动伸缩杆1010的另一端与非晶硒平板1009固连，在所述的高压发生器1006外设置高压电缆接口1003，在所述的高压发生器1006下部设置控制装置1007，在所述的高压发生器1006前端设置金属外壳1005，在所述的金属外壳1005内部依次设置X射线管1001和铅筒1002，在所述的金属外壳1005外部设置X射线管支架1008，在所述的X射线管支架1008下部设置准直器1004。
本发明一种输电导线接续管故障永磁吸附X射线检测系统的有益效果体现在：
1、一种输电导线接续管故障永磁吸附X射线检测系统，避免了因为接续管故障而发生长时间的断电检修工作，减少由断电带来的经济损失和社会影响，与传统检测接续管故障相比降低了检测工作的难度、节约人工、快捷高效，解决了传统只能固定在接续管某一位置检测，且不可避免在距检测设备较远的地方出现检测死角的问题；
2、一种输电导线接续管故障永磁吸附X射线检测系统，不仅运用X射线探伤检测，且检测系统搭载光子探测器CCD代替投影成像仪，光子探测器CCD探测X射线光子的量子效率更高，与投影成像仪相比更能清楚观察到损伤部位，提高检测质量，而且更加小巧便捷；
3、一种输电导线接续管故障永磁吸附X射线检测系统，搭载摄像头、激光传感器和照明灯子系统，大大提高检测精度，并可以在24小时满足检测需要，减少由接续管损伤问题带来的损失，采用先进的X射线检测系统，能同时检测接续管的外部和内部发生的问题，可以检测工人无法检测的接续管损伤问题，输电导线接续管故障永磁吸附检测系统具有体积小、移动灵活的特点，能充分检测输电导线接续管的损伤问题。
附图说明
图1是一种输电导线接续管故障永磁吸附X射线检测系统工作示意图；
图2是图1中件12的三维示意图；
图3是图1中件12另一个方向的三维示意图；
图4是图2的主视图；
图5是图1中件10的三维示意图；
图6是遥控器系统9的三维示意图；
图中：1.摄像头子系统，2.照明灯子系统，3.充电子系统，4.运动控制板子系统，5.壳体子系统，6.激光发生子系统，7.驱动轮子系统，701.永磁铁，702.驱动轮轴承，703.驱动轮轮毂，8.主控箱系统，9.遥控器系统，901.电池架，902.软开关，903.激光开启开关，904.照明灯开启按钮，905.激光关闭按钮，906.照明灯关闭按钮，907.云台运动控制遥感，908.硬开关，909.检测系统运动控制遥感，10.X射线无损检测系统，1001.X射线管，1002.铅筒，1003.高压电缆接口，1004.准直器，1005.金属外壳，1006.高压发生器，1007.控制装置，1008.X射线管支架，1009.非晶硒平板，1010.电动伸缩支撑杆，1101.输电导线，1102.接续管，1103.内嵌层管，1104.外嵌层变台阶铝管，1105.未包裹内嵌层管部，1106.铝接续管和导线定型环，1107.铝接续管包括第一铝接续管压接段，12.输电导线接续管故障永磁吸附X射线检测系统。
具体实施方式
以下结合附图1-6和具体实施例对本发明作进一步详细说明，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如附图2-5所示，一种输电导线接续管故障永磁吸附X射线检测系统，一种输电导线接续管故障永磁吸附X射线检测系统，它包括：摄像头子系统1、照明灯子系统2、充电子系统3、运动控制板子系统4、壳体子系统5、激光发生子系统6、驱动轮子系统7、主控箱系统8、遥控器系统9、X射线无损检测系统10，在所述的主控箱系统8上设置驱动轮子系统7，四个相同所述的驱动轮子系统7设置在主控箱系统8四个角，所述的驱动轮子系统7与主控箱系统8固连，所述的驱动轮子系统7包括：永磁铁701、驱动轮轴承702、驱动轮轮毂703，在所述的驱动轮轮毂703周围设置永磁铁701，在所述的驱动轮轮毂703中心设置驱动轮轴承702，在所述的主控箱系统8前端设置摄像头子系统1，在所述的主控箱系统8后端设置运动控制板子系统4，在所述的运动控制板子系统4与壳体子系统5间设置充电子系统3，所述的充电子系统3与摄像头子系统1、照明灯子系统2、充电子系统3、运动控制板子系统4、壳体子系统5、激光发生子系统6、驱动轮子系统7、主控箱系统8、X射线无损检测系统10分别电连接，在所述的主控箱系统8左、右侧面分别设置激光发生子系统6，在所述的主控箱系统8顶部自前向后，依次设置X射线无损检测系统10和壳体子系统5，在所述的壳体子系统5左、右侧面分别设置照明灯子系统2，所述的遥控器系统9设置在地面。如附图5所示，所述的X射线无损检测系统10包括：X射线管1001、铅筒1002、高压电缆接口1003、准直器1004、金属外壳1005、高压发生器1006、控制装置1007、X射线管支架1008、非晶硒平板1009、电动伸缩杆1010，所述的电动伸缩杆1010的一端与主控箱系统8的下底面固连，所述的电动伸缩杆1010的另一端与非晶硒平板1009固连，在所述的高压发生器1006外设置高压电缆接口1003，在所述的高压发生器1006下部设置控制装置1007，在所述的高压发生器1006前端设置金属外壳1005，在所述的金属外壳1005内部依次设置X射线管1001和铅筒1002，在所述的金属外壳1005外部设置X射线管支架1008，在所述的X射线管支架1008下部设置准直器1004。
一种输电导线接续管故障永磁吸附X射线检测系统的工作过程：
将一种输电导线接续管故障永磁吸附X射线检测系统放置工作地点，如附图1所示，若输电杆塔符合一种输电导线接续管故障永磁吸附X射线检测系统攀爬条件，则打开电源，永磁铁701选用环形磁铁，此磁铁为定制径向充磁。在驱动轮轮毂703环向加工轮辋，用以固定永磁铁701，可以将检测系统本体11吸附在金属表面运动。驱动轮轴承702与旋转电机转轴402连接在驱动轮703轮辐中，旋转电机转动带动驱动轮703转动使轮式永磁吸附攀爬检测系统向上攀爬；若不符合，则手动将轮式永磁吸附攀爬检测系统放置输电导线1101上，并确保四只永磁铁701轮胎吸附在输电导线1101上。轮式永磁吸附攀爬检测系统行进至输电导线1101上接续管1102一端时，地面工作人员通过遥控器系统9开启，如附图6所示，所述遥控器系统9包括电池架901，软开关902，激光开启开关903，照明灯开启按钮904，激光关闭按钮905，照明灯关闭按钮906，云台运动控制遥感907，硬开关908，检测系统运动控制遥感909，红外信号发射器910通过发射红外信号将指令传输至检测系统本体11上的运动控制板子系统4上的红外信号接收器，以此控制检测系统本体11，置于轮式永磁吸附攀爬检测系统上的X射线检测系统10，并操控控制装置1007带动X射线管1001横向转动，调节置于X射线管支架1008上的X射线管1001的角度，使X射线管1001发射的X射线穿过输电导线1001，在非晶硒平板探测器1009上的入射角度为90°；同时调节电动伸缩杆1010的长度和与壳体子系统5、非晶硒平板探测器1009的角度，使非晶硒平板探测器1009垂直放置在输电导线接续管1102下部。启动驱动轮子系统7使轮式永磁吸附攀爬检测系统行进并开始检测，同时不断调节电动伸缩杆1010的长度和与壳体子系统5、非晶硒平板探测器1009的角度，使非晶硒平板探测器1009相对于输电导线接续管1102静止。待轮式永磁吸附攀爬检测系统将输电导线接续管1102检测完毕，关闭X射线检测系统10。收回轮式永磁吸附攀爬检测系统。剩余工作由运维人员电脑完成。
一种输电导线接续管故障永磁吸附X射线检测系统，所用电器元件均为市售产品，其中：
电机控制板：CH340C型USB转UART芯片；
内部电池：BL8503型LDO电源芯片；
同步降压转换器MP2315；
主控制板：MEGA328PB型Arduino单片机；
TB6612FNG电机驱动芯片；
PCA9685PW型LED驱动器；
旋转电机、云台电机：N20直流电机(12V，主驱动)；
减速器传动比：1:1000；
永磁铁：环形磁铁(定制，径向充磁)；
激光发射器：LD-650Y2红色激光镭射器100mw；
照明灯：LED灯(3W 3V)；
本发明为组合式发明，综合采用现有技术进行有机的组合和创新，通过现有技术的各要素组合来实现本发明的目的和效果，确保输电线路安全运行，本发明的计算机程序编制依据自动控制、信号通讯传输、计算等技术为本领域所熟悉的技术。
以上所述仅是本发明的优选方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应该视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种输电导线接续管故障永磁吸附X射线检测系统，其特征是，它包括：摄像头子系统(1)、照明灯子系统(2)、充电子系统(3)、运动控制板子系统(4)、壳体子系统(5)、激光发生子系统(6)、驱动轮子系统(7)、主控箱系统(8)、遥控器系统(9)、X射线无损检测系统(10)，在所述的主控箱系统(8)上设置驱动轮子系统(7)，四个相同所述的驱动轮子系统(7)设置在主控箱系统(8)四个角，所述的驱动轮子系统(7)与主控箱系统(8)固连，在所述的主控箱系统(8)前端设置摄像头子系统(1)，在所述的主控箱系统(8)后端设置运动控制板子系统(4)，在所述的运动控制板子系统(4)与壳体子系统(5)间设置充电子系统(3)，所述的充电子系统(3)与摄像头子系统(1)、照明灯子系统(2)、充电子系统(3)、运动控制板子系统(4)、壳体子系统(5)、激光发生子系统(6)、驱动轮子系统(7)、主控箱系统(8)、X射线无损检测系统(10)分别电连接，在所述的主控箱系统(8)左、右侧面分别设置激光发生子系统(6)，在所述的主控箱系统(8)顶部自前向后，依次设置X射线无损检测系统(10)和壳体子系统(5)，在所述的壳体子系统(5)左、右侧面分别设置照明灯子系统(2)，所述的遥控器系统(9)设置在地面。
2.根据权利要求1所述的一种输电导线接续管故障永磁吸附X射线检测系统，其特征是，所述的驱动轮子系统(7)包括：永磁铁(701)、驱动轮轴承(702)、驱动轮轮毂(703)，在所述的驱动轮轮毂(703)周围设置永磁铁(701)，在所述的驱动轮轮毂(703)中心设置驱动轮轴承(702)。
3.根据权利要求1所述的一种输电导线接续管故障永磁吸附X射线检测系统，其特征是，所述的X射线无损检测系统(10)包括：X射线管(1001)、铅筒(1002)、高压电缆接口(1003)、准直器(1004)、金属外壳(1005)、高压发生器(1006)、控制装置(1007)、X射线管支架(1008)、非晶硒平板(1009)、电动伸缩支撑杆(1010)，所述的电动伸缩支撑杆(1010)的一端与主控箱系统(8)的下底面固连，所述的电动伸缩支撑杆(1010)的另一端与非晶硒平板(1009)固连，在所述的高压发生器(1006)外设置高压电缆接口(1003)，在所述的高压发生器(1006)下部设置控制装置(1007)，在所述的高压发生器(1006)前端设置金属外壳(1005)，在所述的金属外壳(1005)内部依次设置X射线管(1001)和铅筒(1002)，在所述的金属外壳(1005)外部设置X射线管支架(1008)，在所述的X射线管支架(1008)下部设置准直器(1004)。
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