CN116660287A - 一种电路设备数据采集系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电路设备数据采集系统，包括行走单元、连杆控制单元、导向杆、行走驱动装置、数据采集单元，其中通过行走单元、连杆控制单元与行走驱动装置配合，让整体装置能够沿着高空电缆线性移动，实现驱动过程，让数据采集单元处于不同位置对高空电缆进行数据采集，以判断电缆表面的受损数据，实现高空电缆的自动巡检。该发明能够在单根线缆上实现高空自动巡检，数据采集稳定可靠，效率高。
Description
技术领域
本发明涉及数据采集技术领域，尤其涉及一种电路设备数据采集系统。
背景技术
高空高压输电线缆是电力输送设备的重要组成部分，其的状态以及质量直接关系到电力输送的稳定性；其中对于高空输电线缆需要工作人员进行定期巡检，以对电缆表面的数据进行收集，以及早发现电缆问题。
为了解决传统人工高空巡检安全系数低，巡检效率差的问题，部分企业研发出自动巡检无人机或者自动巡检机器人；其中巡检机器人在两根以上的线缆上端进行滚动，以实现数据的连续采集；但是传统巡检机器人存在较多问题，其整体设置于输电线缆上方，整体稳定性较差，在高空风力的作用下，整体设备晃动影响设备的稳定性，存在安全隐患，同时数据收集存在一定的困难；并且，传统的巡检机器人的行走方式需要在两根以上的输电线缆，其行走过程中容易受到输电塔的阻碍，适用场景少，无法满足电路设备数据采集的需求。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种电路设备数据采集系统，该发明能够在单根线缆上实现高空自动巡检，数据采集稳定可靠，效率高。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：
一种电路设备数据采集系统，行走单元，包括两组与电缆配合的行走组件，两组所述行走组件前后布置，且所述行走组件可与电缆处于锁定状态；
连杆控制单元，位于行走单元的下方，包括与第一组行走组件转动连接的控制连杆一以及与第二组行走组件转动连接的控制连杆二，所述控制连杆一以及控制连杆二末端转动连接且设置有连接平台；
导向杆，其第一端与第一组行走组件相对滑动，第二端与第二组行走组件固定连接；
行走驱动装置，设置于连接平台以及导向杆之间，用于调整控制连杆一以及控制连杆二之间的折弯状态；
数据采集单元，位于两组行走组件之间，且与导向杆相对滑动，其包括数据采集装置、行走关节以及伸缩关节，其中通过行走关节控制数据采集装置沿着导向杆线性移动，通过伸缩关节控制数据采集装置沿着与电缆垂直的方向线性移动，其中通过控制数据采集装置处于不同的位置完成对电缆数据的采集。
优选地，所述行走单元包括U型的行走安装架，所述行走安装架内壁滑动连接有两个行走安装块，所述行走安装块侧壁转动连接有行走滚轮，两个所述行走滚轮位置相对应且形成与电缆相适配的行走通道，所述行走安装架内壁转动连接有双头螺纹杆，所述双头螺纹杆贯穿两个行走安装块并且其两个螺纹部分分别与两个行走安装块螺纹连接，所述行走安装架侧壁固定连接有用于驱动双头螺纹杆转动的第一驱动装置。
优选地，所述行走安装架一侧开有安装缺口，第一个所述行走安装架的安装缺口朝着第一方向设置，第二个所述行走安装架的安装缺口朝着第二方向设置。
优选地，所述行走驱动装置包括设置于连接平台下端的驱动安装架，所述驱动安装架内壁转动连接有驱动滚筒，所述驱动滚筒表面缠绕有驱动绳索，所述驱动绳索末端与导向杆表面联接，所述驱动安装架下端安装有控制驱动滚筒转动的第二驱动装置。
优选地，所述行走驱动装置还包括控制单元，其中通过控制单元控制两组行走组件交替与电缆处于锁紧状态以及控制驱动滚筒绕卷状态，以实现整体装置在电缆上的移动。
优选地，第一组行走组件侧壁固定连接有导气安装板，所述导气安装板末端固定连接有位于第一组行走组件前方的清洁气嘴，且所述清洁气嘴位于电缆一侧，所述导向杆末端与第一组行走组件之间设置有与清洁气嘴连通的泵气组件。
优选地，所述泵气组件包括具体弹性的泵气气囊，所述泵气气囊连通有两根泵气管道，两根所述泵气管道内分别设置有单向阀门，第一根所述泵气管道末端与清洁气嘴相连通，所述泵气气囊第一端与导向杆末端之间连接有牵引绳一，所述泵气气囊第二端与第一组行走组件之间连接有牵引绳二。
优选地，所述伸缩关节具有伸缩末端，所述伸缩末端固定连接有位于电缆上方的锁紧架，通过伸缩关节控制锁紧架与电缆处于相抵紧状态。
优选地，所述锁紧架包括锁紧安装板，所述锁紧安装板与伸缩关节的伸缩末端可拆卸地固定连接，所述伸缩安装板侧壁固定连接有两个锁紧钩，两个所述锁紧钩之间具有预定间距。
本发明的有益效果为：
1、通过设置行走单元，能够位于单一的一根电缆表面连续移动，实现连续驱动过程，满足了大多数环境下电缆检测的需求；数据采集单元能够在行走关节以及伸缩关节的作用下处于不同的位置，实现对电缆表面数据的连续检测，降低了检测的危险性，提高了电缆数据以及相关设备数据检测的效率。
2、通过控制驱动装置的驱动绳索与导向杆相互配合，并且控制行走组件交替锁定，能够实现连续驱动过程；且通过设置控制连杆一以及控制连杆二，将整体重心设置于电缆的下方，能够进一步保证整体装置的稳定，避免装置晃动幅度过大，影响检测过程，提高了整体装置数据采集的精度。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的主视结构示意图；
图3为本发明的俯视结构示意图；
图4为本发明的侧视结构示意图；
图5为本发明的A处放大结构示意图。
图中：100、电缆；200、导向杆；300、连杆控制单元；310、控制连杆一；320、控制连杆二；330、连接平台；400、行走驱动装置；410、第二驱动装置；420、驱动安装架；430、驱动滚筒；440、驱动绳索；500、数据采集单元；510、行走关节；520、数据采集装置；530、锁紧架；600、行走单元；610、行走组件；611、行走安装架；612、双头螺纹杆；613、行走安装块；614、行走滚轮；615、第一驱动装置；700、泵气组件；710、泵气气囊；711、牵引绳一；712、牵引绳二；720、清洁气嘴。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
参照图1-图5，一种电路设备数据采集系统，包括行走单元600、连杆控制单元300、导向杆200、行走驱动装置400、数据采集单元500，其中通过行走单元600、连杆控制单元300与行走驱动装置400配合，让整体装置能够沿着高空电缆100线性移动，实现驱动过程，让数据采集单元500处于不同位置对高空电缆100进行数据采集，以判断电缆100表面的受损数据，实现高空电缆100的自动巡检。
行走单元600包括两组与电缆100配合的行走组件610，两组行走组件610前后布置，且行走组件610可与电缆100处于锁定状态；两个行走组件610之间存在预定间距，两个行走组件610协同运动，能够实现对整体装置的连续驱动，让数据采集单元500处于不同的位置对电缆100进行数据采集，完成自动巡检过程。
连杆控制单元300位于行走单元600的下方，包括与第一组行走组件610转动连接的控制连杆一310以及与第二组行走组件610转动连接的控制连杆二320，控制连杆一310以及控制连杆二320末端转动连接且设置有连接平台330；其中通过控制连杆一310以及控制连杆二320实现两个行走组件610的连接控制，通过调节控制连杆一310以及控制连杆二320的折弯状态能够实现驱动过程；并且在控制连杆一310、控制连杆二320折弯的过程中，交替控制两个行走组件610处于锁紧状态，完成连续移动过程；在控制第一个行走组件610处于锁紧状态时，此时控制连杆控制单元300从张开状变为收缩状态，能够拉动后方的第二个行走组件610朝着第一个行走组件610方向移动；这里需要说明的是，这里连接平台330下端安装有配重块，能够自动实现对连杆控制单元300的拉扯收缩；在再次驱动的过程中，让后方的第二个行走组件610处于锁紧状态，并且控制让连杆控制单元300从收缩状态变为折弯状态，能够实现再次驱动控制过程，在后方第二个行走组件610位置不变的情况下，能够推动前方的第一个行走组件610朝着前方移动，实现连续驱动过程。
导向杆200其第一端与第一组行走组件610相对滑动，第二端与第二组行走组件610固定连接；在第一组行走组件610表面设置有导向套，其中导向杆200贯穿导向套并且与之相对滑动，通过设置导向杆200能够进一步保证两个行走组件610连接的稳定性，让其相对稳定地沿着电缆100线性移动。
行走驱动装置400设置于连接平台330以及导向杆200之间，用于调整控制连杆一310以及控制连杆二320之间折弯状态；通过控制连杆一310以及控制连杆二320之间的折弯状态，进而控制其中一个行走组件610的位置，实现连续的前进行走。
数据采集单元500位于两组行走组件610之间，且与导向杆200相对滑动，其包括数据采集装置520、行走关节510以及伸缩关节，数据采集装置520包括摄像单元，其能够对电缆100表面的情况进行拍摄，将电缆100表面的破损数据进行收集，实时传输至地面，以判断电缆100的工作状态；其中通过行走关节510控制数据采集装置520沿着导向杆200线性移动，通过伸缩关节控制数据采集装置520沿着与电缆垂直的方向线性移动，其中通过控制数据采集装置520处于不同的位置完成对电缆100数据的采集，通过行走关节510能够控制数据采集装置520处于电缆100纵向相对不同的位置，通过伸缩关节能够让数据采集装置520与电缆100之间处于不同的距离，实现单独控制过程；其中通过上述设置方式，能够对该段电缆100进行实时数据监测，以满足检测需求。
通过设置上述装置，其能够在高空电缆100表面连续行走，通过数据采集单元500实现对电缆100表面数据的连续收集，实现自动化检测，无需人工高空作业，降低了数据收集的危险程度；且整体装置能够连续行走，提高了检测的精度，通过设置位于下方的连杆控制单元300以及行走驱动装置400，整体装置的重心位于电缆100下方，整体装置移动更加稳定，提高了整体装置的安全系数的同时，整体装置稳定性更加，检测精度得到了提高。
作为优选的行走方式，其中行走单元600包括U型的行走安装架611，行走安装架611内壁滑动连接有两个行走安装块613，行走安装块613侧壁转动连接有行走滚轮614，行走滚轮614表面内凹形成凹陷通道，并且两个行走滚轮614位置相对应且形成与电缆100相适配的行走通道，在移动的过程中，两个行走滚轮614分别位于电缆100的两侧，一方面二者滚动摩擦，降低摩擦阻力，降低对电缆100表面的磨损；另外，通过设置行走滚轮614为两组，两组行走滚轮614能够对位于中间的电缆100进行限位，保证其卡合的相对稳定，避免整体装置脱离电缆100造成危险；行走安装架611内壁转动连接有双头螺纹杆612，双头螺纹杆612贯穿两个行走安装块613并且其两个螺纹部分分别与两个行走安装块613螺纹连接，行走安装架611侧壁固定连接有用于驱动双头螺纹杆612转动的第一驱动装置615，其中通过控制双头螺纹杆612转动，能够让两个行走安装块613同向或者背向移动，一方面能够实现对不同电缆100的适配限位，让其整体处于相对稳定的位置，此外，通过控制两个行走滚轮614相互抵紧，能够实现对电缆100的夹紧，实现锁紧功能，以与连杆控制单元300、行走驱动装置400配合，实现夹紧功能。
行走安装架611一侧开有安装缺口，第一个行走安装架611的安装缺口朝着第一方向设置，第二个行走安装架611的安装缺口朝着第二方向设置，即两个行走组件610中心对称设置，其主体部分分别位于电缆100的两侧，在整体设备安装的过程中，将安装缺口一侧朝向100，将行走组件610套设于电缆100表面，两个行走组件610安装结束后，整体装置稳定地放置于电缆100表面，处于相对稳定的状态；且整体装置重心位于电缆100的下方，两个行走组件610晃动幅度较小；且中心对称的设置两个行走组件610，整体装置在晃动的过程中在不翻转的前提下，整体装置不会脱离电缆100，处于稳定的状态；且行走组件610一侧设置有安装缺口，整体装置放置操作简单，整体装置的两个部分先后套设于电缆100表面即可，降低了取放整体装置的难度。
作为优选的驱动方式；其中行走驱动装置400包括设置于连接平台330下端的驱动安装架420，驱动安装架420内壁转动连接有驱动滚筒430，驱动滚筒430表面缠绕有驱动绳索440，驱动绳索440末端与导向杆200表面联接，驱动安装架420下端安装有控制驱动滚筒430转动的第二驱动装置410，通过第二驱动装置410控制驱动滚筒430转动，其在转动的过程中能够拉紧或者放松驱动绳索440整体，在拉紧驱动绳索440的过程中，控制连杆一310与控制连杆二320转动连接处朝着导向杆200方向移动，二者能够靠近，此时后方的行走组件610处于锁定状态，前方的行走组件610能够朝着前侧移动；接着，控制前方的行走组件610锁定，后方的行走组件610放松，此时控制驱动绳索440放松，控制连杆一310以及控制连杆二320连接处承载重物，控制连杆一310以及控制连杆二320自动折弯，实现对后方的行走组件610的驱动；上述操作连续进行，实现整体状态的连续驱动；通过上述设置方式，整体装置驱动过程简单，整体重心位于电缆100下方，整体稳定性更好；且整体装置能够在一根电缆100上端移动，所占空间小，适用范围广，满足了绝大多数高空电缆100的数据采样需求，相较于传统的四轮驱动装置，减少了对电缆100的负载，降低了电缆100的负担。
为了实现对驱动过程的智能自动控制；其中行走驱动装置400还包括控制单元，其中通过控制单元控制两组行走组件610交替与电缆100处于锁紧状态以及控制驱动滚筒430绕卷状态，以实现整体装置在电缆上的移动；在控制第一个行走组件610处于锁紧状态时，此时控制连杆控制单元300从张开状变为收缩状态，能够拉动后方的第二个行走组件610朝着第一个行走组件610方向移动；在再次驱动的过程中，让后方的第二个行走组件610处于锁紧状态，并且控制让连杆控制单元300从收缩状态变为折弯状态，能够实现再次驱动控制过程，在后方第二个行走组件610位置不变的情况下，能够推动前方的第一个行走组件610朝着前方移动，实现连续驱动过程；上述过程由控制单元自动控制，实现了连续自动驱动过程。
为了能够祛除电缆100表面残留的一些杂质，让整体装置能够正常移动，且保证数据采样的稳定性；其中第一组行走组件610侧壁固定连接有导气安装板，导气安装板末端固定连接有位于第一组行走组件610前方的清洁气嘴720，且清洁气嘴720位于电缆100一侧，导向杆200末端与第一组行走组件610之间设置有与清洁气嘴720连通的泵气组件700，其中通过泵气组件700能够让清洁气嘴720处泵出气体，实现气体的吹出，清洁气嘴720位于前方的行走组件610的前端，吹出的气体能够直接作用于电缆100上端表面，以实现清理过程。
作为优选的泵气方式；其中泵气组件700包括具体弹性的泵气气囊710，泵气气囊710连通有两根泵气管道，两根泵气管道内分别设置有单向阀门，第一根泵气管道末端与清洁气嘴720相连通，其中外接环境中的气体从第二根泵气管道进入至泵气气囊710内部，并且最终从第一根泵气气囊710处吹出，实现气体的自动吹出；并且泵气气囊710第一端与导向杆200末端之间连接有牵引绳一711，泵气气囊710第二端与第一组行走组件610之间连接有牵引绳二712，在两个行走组件610相互靠近的过程中，此时第一个行走组件610的位置锁定，后方的第二个行走组件610朝着第一个行走组件610方向移动，这个过程中在牵引绳一711以及牵引绳二712的作用下，泵气气囊710拉伸变长，泵气气囊710处于吸气的状态；后续在两个行走组件610相互远离的过程中，此时后方第二个行走组件610的位置锁定，前方一个行走组件610朝着前方移动，此时泵气气囊710在自身弹性的作用下收缩，气体在单向阀门的作用下单向从清洁气嘴720处排出，实现对电缆100表面的自动清理；且，在第一个行走组件610锁定的过程中，此时处于吸气状态，第一个行走组件610移动的过程中同步泵出气体，完成清理过程。
具体参照附图2；其中伸缩关节具有伸缩末端，伸缩末端固定连接有位于电缆100上方的锁紧架530，通过伸缩关节控制锁紧架530与电缆100处于相抵紧状态，通过上述设置方式，能够让前后两端的行走组件610跨过电缆100表面拉力扣、绝缘子等装置，以实现整体装置的连续移动；其中当第一个行走组件610前方具有障碍物时，此时首先控制锁紧架530与电缆100表面相抵紧，随后控制第一个行走组件610两个行走滚轮614张开预定距离，以大于障碍物的尺寸；随后再次驱动的过程中，锁紧架530以及第二个行走组件610的位置固定不变，起到支撑作用，第一个行走组件610朝着前方移动，跨过障碍物，实现连续移动过程；在第一个行走组件610跨过障碍物后，以类似的方法让第二个行走组件610跨过障碍物，实现连续控制过程。
作为优选的锁紧结构；其中锁紧架530包括锁紧安装板，锁紧安装板与伸缩关节的伸缩末端可拆卸地固定连接，伸缩安装板侧壁固定连接有两个锁紧钩，两个锁紧钩之间具有预定间距，通过设置两个锁紧钩能够与电缆100表面稳定地接触，以起到足够的支持作用；在锁紧钩的内壁表面设置有橡胶垫，以增大摩擦系数，减小晃动对电缆100表面的损伤。
本发明中，整体装置放置于电缆100表面，通过控制两根行走组件610交替移动，实现在电缆100表面的驱动过程，并且通过数据采集单元500对电缆100表面进行摄像检测，以实现对电缆100表面线损等数据进行采集，完成对高空电缆100的自动检测；无需工作人员高空作业，实现了自动检测以及数据采集，提高了收集效率以及提高了安全系数。
具体在驱动的过程中，通过交替控制前后两个行走组件610处于锁定状态，并且依次控制行走驱动装置400中驱动绳索440的张紧放松状态，能够控制连杆控制单元300处于张开或者收缩的状态，实现连续的驱动过程；数据采集单元500能够对电缆100表面各个位置进行数据摄像检测，且能够通过行走关节以及伸缩关节控制数据采集装置520处于不同的位置，实现了对电缆100表面各个位置的数据采集。
整体装置重心位于电缆100的下方，整体能够设置于一个电缆100下方，整体装置在移动的过程中相对更加稳定，且适用范围更广，能够保证检测的精度，满足多种条件下的数据采集。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种电路设备数据采集系统，其特征在于，包括：
行走单元(600)，包括两组与电缆(100)配合的行走组件(610)，两组所述行走组件(610)前后布置，且所述行走组件(610)可与电缆(100)处于锁定状态；
连杆控制单元(300)，位于行走单元(600)的下方，包括与第一组行走组件(610)转动连接的控制连杆一(310)以及与第二组行走组件(610)转动连接的控制连杆二(320)，所述控制连杆一(310)以及控制连杆二(320)末端转动连接且设置有连接平台(330)；
导向杆(200)，其第一端与第一组行走组件(610)相对滑动，第二端与第二组行走组件(610)固定连接；
行走驱动装置(400)，设置于连接平台(330)以及导向杆(200)之间，用于调整控制连杆一(310)以及控制连杆二(320)之间的折弯状态；
数据采集单元(500)，位于两组行走组件(610)之间，且与导向杆(200)相对滑动，其包括数据采集装置(520)、行走关节(510)以及伸缩关节，其中通过行走关节(510)控制数据采集装置(520)沿着导向杆(200)线性移动，通过伸缩关节控制数据采集装置(520)沿着与电缆垂直的方向线性移动，其中通过控制数据采集装置(520)处于不同的位置完成对电缆(100)数据的采集。
2.根据权利要求1所述的一种电路设备数据采集系统，其特征在于，所述行走单元(600)包括U型的行走安装架(611)，所述行走安装架(611)内壁滑动连接有两个行走安装块(613)，所述行走安装块(613)侧壁转动连接有行走滚轮(614)，两个所述行走滚轮(614)位置相对应且形成与电缆(100)相适配的行走通道，所述行走安装架(611)内壁转动连接有双头螺纹杆(612)，所述双头螺纹杆(612)贯穿两个行走安装块(613)并且其两个螺纹部分分别与两个行走安装块(613)螺纹连接，所述行走安装架(611)侧壁固定连接有用于驱动双头螺纹杆(612)转动的第一驱动装置(615)。
3.根据权利要求2所述的一种电路设备数据采集系统，其特征在于，所述行走安装架(611)一侧开有安装缺口，第一个所述行走安装架(611)的安装缺口朝着第一方向设置，第二个所述行走安装架(611)的安装缺口朝着第二方向设置。
4.根据权利要求1所述的一种电路设备数据采集系统，其特征在于，所述行走驱动装置(400)包括设置于连接平台(330)下端的驱动安装架(420)，所述驱动安装架(420)内壁转动连接有驱动滚筒(430)，所述驱动滚筒(430)表面缠绕有驱动绳索(440)，所述驱动绳索(440)末端与导向杆(200)表面联接，所述驱动安装架(420)下端安装有控制驱动滚筒(430)转动的第二驱动装置(410)。
5.根据权利要求4所述的一种电路设备数据采集系统，其特征在于，所述行走驱动装置(400)还包括控制单元，其中通过控制单元控制两组行走组件(610)交替与电缆(100)处于锁紧状态以及控制驱动滚筒(430)绕卷状态，以实现整体装置在电缆上的移动。
6.根据权利要求1所述的一种电路设备数据采集系统，其特征在于，第一组行走组件(610)侧壁固定连接有导气安装板，所述导气安装板末端固定连接有位于第一组行走组件(610)前方的清洁气嘴(720)，且所述清洁气嘴(720)位于电缆(100)一侧，所述导向杆(200)末端与第一组行走组件(610)之间设置有与清洁气嘴(720)连通的泵气组件(700)。
7.根据权利要求1所述的一种电路设备数据采集系统，其特征在于，所述泵气组件(700)包括具体弹性的泵气气囊(710)，所述泵气气囊(710)连通有两根泵气管道，两根所述泵气管道内分别设置有单向阀门，第一根所述泵气管道末端与清洁气嘴(720)相连通，所述泵气气囊(710)第一端与导向杆(200)末端之间连接有牵引绳一(711)，所述泵气气囊(710)第二端与第一组行走组件(610)之间连接有牵引绳二(712)。
8.根据权利要求1所述的一种电路设备数据采集系统，其特征在于，所述伸缩关节具有伸缩末端，所述伸缩末端固定连接有位于电缆(100)上方的锁紧架(530)，通过伸缩关节控制锁紧架(530)与电缆(100)处于相抵紧状态。
9.根据权利要求8所述的一种电路设备数据采集系统，其特征在于，所述锁紧架(530)包括锁紧安装板，所述锁紧安装板与伸缩关节的伸缩末端可拆卸地固定连接，所述伸缩安装板侧壁固定连接有两个锁紧钩，两个所述锁紧钩之间具有预定间距。
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