CN117411174B - 一种变电站远程巡检装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变电站远程巡检装置，属于变电站巡检技术领域。此装置利用飞行器搭载多轴驱动机构，并安装摄像头和无线电导航及定向系统，实时获取变电站现场图像，通过远传方式供后台工作人员进行巡检。此装置采用飞行器执行现场巡检，不仅具有较大的工作范围，而且运动能力强、视角自由开阔。飞行器采用双螺旋桨共轴设计，其中上螺旋桨以固定轴旋转，下螺旋桨搭载于活动的支撑框上，本发明为支撑框设计了万向调节机构，可相对于主转轴调整角度，从而控制下螺旋桨的转轴方向，进而控制飞行方向。本发明的这种构造不仅成本较低，而且整机体积较小。

Description

一种变电站远程巡检装置
技术领域
本发明涉及变电站巡检技术领域，具体涉及一种变电站远程巡检装置。
背景技术
变电站巡检工作是变电运行管理工作的一个重要组成部分，它是检验设备运行状况、掌握设备运行规律、确保安全运行必不可少的基础工作。通过提高设备巡检质量，可改善变电站运行管理水平，确保变电站设备安全运行。传统的巡检工作是由工作人员徒步完成的，由于变电站的空间较大，巡检位置较多，且各变电站之间的距离较远，因此完成一整次巡检需要耗费较多的时间和人力。
在这种背景下，自动化的巡检设备应运而生。此类设备一般包括可移动的承载机构和视频采集模块，工作人员远程控制设备移动至各个巡检位置，远程观看巡检位置的图像信息，从而达到远程巡检的目的。基于这种原理，只要为每个变电站分别配置一套此类巡检设备，即可高效的完成巡检作业。然而，目前自动化的巡检设备只能在人行通道或操作区域内移动和采集图像，无法形成俯瞰视角和瞭望视角，导致所采集画面缺乏总揽性，后台人员往往需要结合变电站的设备位置图才能确定各个图像的方位，直观性较差。此外，在此类设备的设计中还应着重控制设备的体积和成本。
发明内容
本发明旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种变电站远程巡检装置，以解决常规巡检设备难以形成俯瞰视角或瞭望视角的技术问题。
本发明要解决的另一技术问题是，当采用飞行器进行远程巡检时，如何尽可能控制体积和成本。
为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：
一种变电站远程巡检装置，包括骨架，电源模块，旋转台，主支撑架，第一电动机，附支撑架，第二电动机，摄像头，主转轴，主转轴电动机，上螺旋桨，下螺旋桨，上侧壳体，下侧壳体，第三电动机，传动杆，第一球状铰链，第一连杆，第二球状铰链，支撑环，万向联轴器，第三球状铰链，第二连杆，支撑框，弧面；电源模块安装于骨架上，旋转台位于骨架下部，主支撑架固结在旋转台上，第一电动机安装于主支撑架上，在第一电动机的主轴上固结有附支撑架，第二电动机安装于附支撑架上，在第二电动机的主轴上固结有夹持机构，在所述夹持机构上夹持有摄像头，在骨架上设置有主转轴，主转轴与主转轴电动机相连接，在主转轴上固结有上螺旋桨，在骨架上安装有第三电动机，在第三电动机的主轴上固结有传动杆，传动杆与第一连杆经由第一球状铰链连接，第一连杆与支撑环经由第二球状铰链连接，万向联轴器两个活动部分别同主转轴、第二连杆相连接，在其与第二连杆的连接处设置有第三球状铰链，第二连杆同支撑框转动连接，在支撑框上固结有下螺旋桨，万向联轴器与支撑环通过弧面相契合，在上螺旋桨和下螺旋桨之间设置有上侧壳体，在下螺旋桨以下设置有下侧壳体。
优选的，骨架包括合金材质的框体和连接在所述框体内部的斜拉杆，所述骨架的重量不超过150g。
优选的，旋转台包括伺服电机和承载托盘，在所述承载托盘上安装有夹爪，主支撑架通过螺栓与所述承载托盘固定。
优选的，上侧壳体和下侧壳体均呈筒状，上侧壳体和下侧壳体与骨架上的辐射杆固定连接。
优选的，在所述夹持机构上同时夹持有无线电定向装置，所述无线电定向装置与电源模块电性连接。
优选的，在附支撑架上安装有无线电导航装置，所述无线电导航装置采用无线电波进行测距和测速。
优选的，传动杆呈片状，第一连杆的中段为圆杆形状，在第一连杆的两端具有椭圆柄。
优选的，在支撑框的侧边缘具有插槽，下螺旋桨的端部插接在所述插槽中并通过螺栓与支撑框紧固连接。
在本发明中，骨架为本发明的内支撑结构；电源模块为整机供电；旋转台、主支撑架、附支撑架构成多轴调节机构，其中主支撑架和附支撑架的调节分别由第一电动机和第二电动机实现；摄像头可实时获取现场图像，以供后台工作人员达到巡检目的；主转轴在主转轴电动机驱动下转动，上螺旋桨固结在主转轴上以固定轴旋转，下螺旋桨依托于支撑框与主转轴连接，由于支撑框与主转轴之间可调角度，因而可控制下螺旋桨的转轴角度，进而控制整机运动方向；第三电动机经由驱动传动杆、第一球状铰链、第一连杆、第二球状铰链与支撑环连接，可控制支撑环的角度，基于弧面的契合作用，可控制万向联轴器的外侧活动部的角度；由于万向联轴器的外侧活动部通过第三球状铰链、第二连杆与支撑框连接，且万向联轴器的内侧活动部与主转轴固结，因此使支撑框在能够得到主转轴驱动的前提下得以相对于主转轴自由调节角度；上侧壳体和下侧壳体起到保护作用。
本发明公开了一种变电站远程巡检装置。此装置采用飞行器执行现场巡检，不仅具有较大的工作范围，而且运动能力强、视角自由开阔。在装置的构造中，本发明采用双螺旋桨共轴设计，其中下螺旋桨可自由调节角度，从而控制运动方向；这种构造不仅成本较低，而且整机体积较小。
附图说明
图1是本发明的一幅整体图；
图2是本发明卸除外壳后的结构图；
图3是本发明底端的局部结构图；
图4是本发明下螺旋桨和主转轴处的局部结构图；
图5是本发明的另一幅整体图；
图6是本发明的又一幅整体图；
图7是本发明卸除顶部扣盖后的结构图；
其中：
1、骨架 2、电源模块 3、旋转台 4、主支撑架
5、第一电动机6、附支撑架 7、第二电动机8、摄像头
9、主转轴 10、主转轴电动机11、上螺旋桨 12、下螺旋桨
13、上侧壳体 14、下侧壳体 15、第三电动机16、传动杆
17、第一球状铰链18、第一连杆 19、第二球状铰链20、支撑环
21、万向联轴器22、第三球状铰链23、第二连杆 24、支撑框
25、弧面。
具体实施方式
以下将对本发明的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。以下实施例中所使用的近似性语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。
一种变电站远程巡检装置，见图1～7，包括骨架1，电源模块2，旋转台3，主支撑架4，第一电动机5，附支撑架6，第二电动机7，摄像头8，主转轴9，主转轴电动机10，上螺旋桨11，下螺旋桨12，上侧壳体13，下侧壳体14，第三电动机15，传动杆16，第一球状铰链17，第一连杆18，第二球状铰链19，支撑环20，万向联轴器21，第三球状铰链22，第二连杆23，支撑框24，弧面25；电源模块2安装于骨架1上，旋转台3位于骨架1下部，主支撑架4固结在旋转台3上，第一电动机5安装于主支撑架4上，在第一电动机5的主轴上固结有附支撑架6，第二电动机7安装于附支撑架6上，在第二电动机7的主轴上固结有夹持机构，在所述夹持机构上夹持有摄像头8，在骨架1上设置有主转轴9，主转轴9与主转轴电动机10相连接，在主转轴9上固结有上螺旋桨11，在骨架1上安装有第三电动机15，在第三电动机15的主轴上固结有传动杆16，传动杆16与第一连杆18经由第一球状铰链17连接，第一连杆18与支撑环20经由第二球状铰链19连接，万向联轴器21两个活动部分别同主转轴9、第二连杆23相连接，在其与第二连杆23的连接处设置有第三球状铰链22，第二连杆23同支撑框24转动连接，在支撑框24上固结有下螺旋桨12，万向联轴器21与支撑环20通过弧面25相契合，在上螺旋桨11和下螺旋桨12之间设置有上侧壳体13，在下螺旋桨12以下设置有下侧壳体14。骨架1包括合金材质的框体和连接在所述框体内部的斜拉杆，所述骨架1的重量不超过150g。旋转台3包括伺服电机和承载托盘，在所述承载托盘上安装有夹爪，主支撑架4通过螺栓与所述承载托盘固定。上侧壳体13和下侧壳体14均呈筒状，上侧壳体13和下侧壳体14与骨架1上的辐射杆固定连接。在所述夹持机构上同时夹持有无线电定向装置，所述无线电定向装置与电源模块2电性连接。在附支撑架6上安装有无线电导航装置，所述无线电导航装置采用无线电波进行测距和测速。传动杆16呈片状，第一连杆18的中段为圆杆形状，在第一连杆18的两端具有椭圆柄。在支撑框24的侧边缘具有插槽，下螺旋桨12的端部插接在所述插槽中并通过螺栓与支撑框24紧固连接。
其中，骨架1为本发明的内支撑结构；电源模块2为整机供电；旋转台3、主支撑架4、附支撑架6构成多轴调节机构，其中主支撑架4和附支撑架6的调节分别由第一电动机5和第二电动机7实现；摄像头8可实时获取现场图像，以供后台工作人员达到巡检目的；主转轴9在主转轴电动机10驱动下转动，上螺旋桨11固结在主转轴9上以固定轴旋转，下螺旋桨12依托于支撑框24与主转轴9连接，由于支撑框24与主转轴9之间可调角度，因而可控制下螺旋桨12的转轴角度，进而控制整机运动方向；第三电动机15经由驱动传动杆16、第一球状铰链17、第一连杆18、第二球状铰链19与支撑环20连接，可控制支撑环20的角度，基于弧面25的契合作用，可控制万向联轴器21的外侧活动部的角度；由于万向联轴器21的外侧活动部通过第三球状铰链22、第二连杆23与支撑框24连接，且万向联轴器21的内侧活动部与主转轴9固结，因此使支撑框24在能够得到主转轴9驱动的前提下得以相对于主转轴9自由调节角度；上侧壳体13和下侧壳体14起到保护作用。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明。凡在本发明的申请范围内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种变电站远程巡检装置，其特征在于，包括骨架(1)，电源模块(2)，旋转台(3)，主支撑架(4)，第一电动机(5)，附支撑架(6)，第二电动机(7)，摄像头(8)，主转轴(9)，主转轴电动机(10)，上螺旋桨(11)，下螺旋桨(12)，上侧壳体(13)，下侧壳体(14)，第三电动机(15)，传动杆(16)，第一球状铰链(17)，第一连杆(18)，第二球状铰链(19)，支撑环(20)，万向联轴器(21)，第三球状铰链(22)，第二连杆(23)，支撑框(24)，弧面(25)；电源模块(2)安装于骨架(1)上，旋转台(3)位于骨架(1)下部，主支撑架(4)固结在旋转台(3)上，第一电动机(5)安装于主支撑架(4)上，在第一电动机(5)的主轴上固结有附支撑架(6)，第二电动机(7)安装于附支撑架(6)上，在第二电动机(7)的主轴上固结有夹持机构，在所述夹持机构上夹持有摄像头(8)，在骨架(1)上设置有主转轴(9)，主转轴(9)与主转轴电动机(10)相连接，在主转轴(9)上固结有上螺旋桨(11)，在骨架(1)上安装有第三电动机(15)，在第三电动机(15)的主轴上固结有传动杆(16)，传动杆(16)与第一连杆(18)经由第一球状铰链(17)连接，第一连杆(18)与支撑环(20)经由第二球状铰链(19)连接，万向联轴器(21)两个活动部分别同主转轴(9)、第二连杆(23)相连接，在其与第二连杆(23)的连接处设置有第三球状铰链(22)，第二连杆(23)同支撑框(24)转动连接，在支撑框(24)上固结有下螺旋桨(12)，万向联轴器(21)与支撑环(20)通过弧面(25)相契合，在上螺旋桨(11)和下螺旋桨(12)之间设置有上侧壳体(13)，在下螺旋桨(12)以下设置有下侧壳体(14)。
2.根据权利要求1所述的一种变电站远程巡检装置，其特征在于，骨架(1)包括合金材质的框体和连接在所述框体内部的斜拉杆，所述骨架(1)的重量不超过150g。
3.根据权利要求1所述的一种变电站远程巡检装置，其特征在于，旋转台(3)包括伺服电机和承载托盘，在所述承载托盘上安装有夹爪，主支撑架(4)通过螺栓与所述承载托盘固定。
4.根据权利要求1所述的一种变电站远程巡检装置，其特征在于，上侧壳体(13)和下侧壳体(14)均呈筒状，上侧壳体(13)和下侧壳体(14)与骨架(1)上的辐射杆固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种变电站远程巡检装置，其特征在于，在所述夹持机构上同时夹持有无线电定向装置，所述无线电定向装置与电源模块(2)电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种变电站远程巡检装置，其特征在于，在附支撑架(6)上安装有无线电导航装置，所述无线电导航装置采用无线电波进行测距和测速。
7.根据权利要求1所述的一种变电站远程巡检装置，其特征在于，传动杆(16)呈片状，第一连杆(18)的中段为圆杆形状，在第一连杆(18)的两端具有椭圆柄。
8.根据权利要求1所述的一种变电站远程巡检装置，其特征在于，在支撑框(24)的侧边缘具有插槽，下螺旋桨(12)的端部插接在所述插槽中并通过螺栓与支撑框(24)紧固连接。
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