CN205021584U - 电力设备巡检机器人及电力设备巡检机器人系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电力设备巡检机器人及电力设备巡检机器人系统，其中，电力设备巡检机器人，包括：行走装置和巡检装置；行走装置包括：支撑架，在支撑架上设置有至少一个连接孔；巡检装置上设置有与连接孔匹配的插头，插头能够插入到连接孔内，并能够从连接孔内拔出，以使行走装置与巡检装置结合或分离。电力设备巡检机器人系统，包括上述电力设备巡检机器人，还包括：后台控制器；电力设备巡检机器人通过无线通讯模块与后台控制器交互信息；信息包括下列信息的一种或多种：电力设备实时负荷电流、红外测温值、设备异常报警信息、障碍物报警信息、巡检区域内人脸识别信息、巡检区域内声音采集识别信息、电力设备刀闸位置识别信息。

Description

电力设备巡检机器人及电力设备巡检机器人系统

技术领域

本实用新型涉及机器人技术，尤其涉及一种电力设备巡检机器人及电力设备巡检机器人系统。

背景技术

随着智能电网系统的发展，变电站、电力线的覆盖范围越来越广泛。

为了确保电力设备的安全平稳运行，及时发现设备的缺陷或隐患，长期以来，要求现场运行人员定期或不定期对现场设备进行巡视检查，对仪器仪表设备进行手工抄录，采用测温仪器对设备进行现场测量，工作量大，且受环境因素、人员素质等因素影响，容易造成巡视不到位，检测数据不准确，巡视效率及质量往往达不到预期的效果。针对人工巡检效率低、质量低的问题，利用电力设备巡检机器人在输电线路上进行自动化检查，可以代替人工，高可靠性，高效率的完成任务，但是也存在着如下的问题：电力线的铺设范围广，对巡检机器人的需求量大，但巡检机器人成本高，其配置数量很难满足电力设备巡检的需求，且当巡检机器人需要充电续航时，造成了其出勤率低，无法承担长时间、长距离的巡检任务的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种电力设备巡检机器人及电力设备巡检机器人系统，该巡检机器人的行走装置与巡检装置分体设置，可实现行走装置与巡检装置分别轮流充电续航，通过两部分分体、自由组合，有效提高巡检机器人的出勤效率。该巡检机器人可以随时随地对电力设备提供巡检保障，具有一定的实用性和推广价值。

本实用新型提供一种电力设备巡检机器人，包括：

行走装置和巡检装置；

所述行走装置包括：支撑架，在所述支撑架上设置有至少一个连接孔；

所述巡检装置上设置有与所述连接孔匹配的插头，所述插头能够插入到所述连接孔内，并能够从所述连接孔内拔出，以使所述行走装置与所述巡检装置结合或分离。

进一步地，所述支撑架上设置有至少一个缓冲调节装置；所述缓冲调节装置包括：固定块；所述固定块固定在所述支撑架下方，所述固定块内设置有内螺纹；缓冲垫；所述缓冲垫与所述巡检装置的底面接触；所述缓冲垫下方固定连接有螺栓，所述螺栓旋拧设置在所述固定块的所述内螺纹内，用于旋转调节所述缓冲垫的高度；所述缓冲调节装置还包括：设置在所述缓冲垫和所述支撑架之间的锁紧螺母，用于固定所述缓冲垫被调节的高度。

进一步地，所述支撑架为矩形结构；在所述支撑架的对称矩形边上设置有滑槽，在所述巡检装置的底面上设置有与所述滑槽对称匹配的滑块，所述滑块滑设入所述滑槽内；所述滑槽上设置有限位装置，用于将滑入所述滑槽内的所述巡检装置固定在所述支撑架上。

进一步地，所述行走装置还包括：在所述支撑架下方设置有行进轮和传动装置；所述行进轮通过轮轴与所述传动装置连接；所述行进轮为履带式或四轮式。

进一步地，还包括：防碰撞护板，所述防碰撞护板围绕所述行走装置外围侧面设置，所述防碰撞护板上设置有碰撞感应器，用于传递碰撞信号到所述行走装置的电源控制器，以使所述电源控制器切断所述行走装置的电源。

进一步地，还包括：多个超声波探测仪；所述多个超声波探测仪间隔设置在所述行走装置的外侧面上，用于探测所述行走装置周围的障碍物与所述行走装置的外侧面之间的距离。

进一步地，所述行走装置或所述巡检装置上设置有GPS天线，用于接收卫星GPS信号。

进一步地，所述巡检装置上设置有红外激光扫描仪，用于指示所述行走装置的移动方向。

本实用新型还提供一种电力设备巡检机器人系统，包括上述任一所述的电力设备巡检机器人，还包括：后台控制器；所述电力设备巡检机器人通过无线通讯模块与所述后台控制器交互信息；所述信息包括下列信息的一种或多种：电力设备实时负荷电流、红外测温值、设备异常报警信息、障碍物报警信息、巡检区域内人脸识别信息、巡检区域内声音采集识别信息、电力设备刀闸位置识别信息。

进一步地，所述巡检装置上设置有机械手爪，用于根据所述后台控制器向所述巡检装置发出的障碍物移除指令，将障碍物从所述行走装置的前进路线上搬离；还用于根据后台控制器向所述巡检装置发出的设备异常处理指令，对设备进行检修。。

本实用新型提供的电力设备巡检机器人及电力设备巡检机器人系统，将行走装置与巡检装置分体设置，具体通过使行走装置包括支撑架，并在支撑架上设置多个连接孔，在巡检装置上设置多个与连接孔匹配的插头，该插头能够插入到连接孔内，并能够从连接孔内拔出，从而使行走装置与巡检装置通过插头和连接孔的配合，实现结合或分离。通过将巡检机器人的行走装置与巡检装置分体设置，实现了行走装置与巡检装置分别轮流充电续航，通过两部分分体、自由组合，可以有效提高巡检机器人的出勤效率。该巡检机器人能够随时随地对电力设备提供巡检保障，具有一定的实用性和推广价值。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的电力设备巡检机器人的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二提供的电力设备巡检机器人的结构示意图；

图3a为本实用新型实施例二提供的电力设备巡检机器人的缓冲调节装置的剖面图；

图3b为本实用新型实施例二提供的电力设备巡检机器人的滑槽结构示意图；

图4为本实用新型实施例一提供的电力设备巡检机器人系统的结构示意图；

附图标记说明：

1、行走装置；11、支撑架；111、连接孔；112、缓冲调节装置；1121、固定块；1122、缓冲垫；1123、螺栓；1124、锁紧螺母；113、滑槽；12、行进轮；2、巡检装置；3、防碰撞护板；4、电力设备巡检机器人；41、无线通讯模块；5、后台控制器。

具体实施方式

图1为本实用新型实施例一提供的电力设备巡检机器人的结构示意图，如图1所示，该电力设备巡检机器人，包括：行走装置1和巡检装置2；行走装置1包括：支撑架11，在支撑架11上设置有至少一个连接孔111；巡检装置2上设置有与连接孔111匹配的插头(图中未示出)，插头能够插入到连接孔111内，并能够从连接孔111内拔出，以使行走装置1与巡检装置2结合或分离。

在电网管理系统中，变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能的电力设施。变电站运行中，传统运行巡视获取的信息95％以上来源于工作人员的目视观察，这些目视观察的主要内容是:断路器与刀闸的功能位置、表计位置是否正常、环境异常变化、并且通过手持红外设备查看有无异常发热以及避雷器计数器的变化等。此外，在变电站的各个位置处安装摄像头，提供视频监控，但是不能分析目标设备的运行状态，这些现有电网管理的现状为变电站的安全运行留下隐患。然而智能巡检机器人，能够对现场进行感知并具备故障诊断、雷达避障的自我保护能力，具有多级权限，可以远程访问、登陆和遥控等操作。但是，由于电力线的铺设范围广，需要大量巡检机器人参与巡检，巡检机器人自身成本高，其配置数量很难满足电力设备巡检的需求，并且巡检机器人通常需要充电以续航，这就造成巡检机器人的出勤率低，无法承担长时间的巡检任务，然而本实施例的电力设备巡检机器人4，其包括了行走装置1和巡检装置2两部分，且两部分是可以分离的，这就可以方便一台巡检装置2在充电续航时，行走装置1可及时更换或自由组合其他的巡检装置2；从而提高该电力设备巡检机器人4的出勤率。该巡检机器人的分离结合具体是通过，行走装置1上包括支撑架11结构，在支撑架11上开设了多个通孔，即连接孔111；同时，在巡检装置2上设置有与连接孔111相匹配的插头(图中未示出)，该插头能够插入到连接孔111内，并能够从连接孔111内拔出，从而使得行走装置1与巡检装置2可以通过插头、连接孔111实现结合或分离。同时，该插头、连接孔111的插拔的组合方式，还方便技术人员操作，且不用借助于任何安装工具，提高巡检装置更换效率。

图2为本实用新型实施例二提供的电力设备巡检机器人的结构示意图，图3a为本实用新型实施例二提供的电力设备巡检机器人的缓冲调节装置的剖面图，如图2～3a所示，在上述实施例的基础上，进一步地，支撑架11上设置有至少一个缓冲调节装置112；缓冲调节装置112包括：固定块1121；固定块1121固定在支撑架11下方，固定块1121内设置有内螺纹；缓冲垫1122；缓冲垫1122与巡检装置2的底面接触；缓冲垫1122下方固定连接有螺栓1123，螺栓1123旋拧设置在固定块1121的内螺纹内，用于旋转调节缓冲垫1122的高度；缓冲调节装置112还包括：设置在缓冲垫1122和支撑架11之间的锁紧螺母1124，用于固定缓冲垫1122被调节的高度。

具体的，很多电力设备的铺设是在山区或路况并不平坦的环境中，颠簸易影响巡检装置2的检测、监测精度，通过在支撑架11上的不同位置处，设置多个缓冲调节装置112，可有效缓冲、分散颠簸对该巡检装置2的影响，固定块1121可以焊接或螺接固定在支撑架11下方，缓冲垫1122与巡检装置2的底面接触，并且在缓冲垫1122下方固定连接有螺栓1123，螺栓1123用于旋转调节缓冲垫1122的高度；通过调节缓冲垫1122的高度，起到找平的作用，使该巡检装置2可以与支撑架11紧密并牢靠的结合，保证检测、监测的质量。同时，为了避免道路颠簸造成缓冲垫1122高度变化，还可以通过锁紧螺母1124，将缓冲垫1122的调节高度值固定、锁紧。

进一步地，支撑架11为矩形结构；在支撑架11的对称矩形边上设置有滑槽113，滑槽的结构请见图3b为本实用新型实施例二提供的电力设备巡检机器人的滑槽结构示意图，图3b示出了支撑架11上一条矩形边上的滑槽113的结构。在巡检装置2的底面上设置有与滑槽113对称匹配的滑块，滑块滑设入滑槽113内；滑槽113上设置有限位装置(图中未示出)，用于将滑入滑槽113内的巡检装置2固定在支撑架11上。

具体的，还可以采用滑道的结合方式将巡检装置2与行走装置1结合；具体通过在支撑架11的对称矩形边上分别设置滑槽113，即在矩形结构的支撑架11的对立边上设置两条滑槽113；并在待结合的巡检装置2的底面上设置与滑槽113对称匹配的滑块(图中未示出)，该滑块与该巡检装置2的底面可以一体设计，或通过紧固件(螺钉、螺栓等)将滑块与巡检装置2的底面固定连接；再将滑块滑设入滑槽113内；为了保证巡检装置2在滑槽113内稳定，可以在滑槽113上设置限位装置(图中未示出)，将滑入滑槽113内的巡检装置2固定限位在该支撑架11上。该连接方式同样简便快捷，不需要任何额外的安装工具即可完成巡检装置2与行走装置1的组合。

进一步地，行走装置1还包括：在支撑架11下方设置有行进轮12和传动装置；行进轮12通过轮轴与传动装置连接；行进轮12为履带式或四轮式。

具体的，由于天气或道路状况，电力设备巡检机器人4经常需要工作在极端环境如风雪环境，或行走在崎岖不平的道路上，为保证其平稳行进可以将行进轮12设定为稳定性良好的四轮式或适用于雪地、山路的履带式。

进一步地，还包括：防碰撞护板3，防碰撞护板3围绕行走装置1外围侧面设置，防碰撞护板3上设置有碰撞感应器，用于传递碰撞信号到行走装置1的电源控制器，以使电源控制器切断行走装置1的电源。

具体的，当行走装置1碰撞到前方障碍物，易造成行走装置1上所搭载的巡检装置2损坏，如摄像头错位，感应器松动等故障，使得其检测、监测的数据发生错误或不精准。通过在行走装置1外围侧面围绕防碰撞护板3，且在防碰撞护板3上设置碰撞感应器，可以在发生碰撞的瞬间，自动切断行走装置1的电源，待该电力设备巡检机器人4自检或由维修人员检查无碍后，再继续启动电源，起到切电保护的功能。

进一步地，还包括：多个超声波探测仪；多个超声波探测仪间隔设置在行走装置1的外侧面上，用于探测行走装置1周围的障碍物与行走装置1的外侧面之间的距离。

通过在行走装置1的外侧面上设置多个超声波探测仪，实现对前方障碍物的距离测量，从而判断是否将发生碰撞，有效预警并避免碰撞问题的发生。

进一步地，行走装置1或巡检装置2上设置有GPS天线，用于接收卫星GPS信号。

进一步地，巡检装置2上设置有红外激光扫描仪，用于指示行走装置1的移动方向。

该红外激光扫描仪相当于人眼，可以引导行走装置1如何躲避障碍物，如何根据监测点路线行进。

图4为本实用新型实施例一提供的电力设备巡检机器人系统的结构示意图，如图4所示，本实施例还提供一种电力设备巡检机器人系统，包括上述任一实施例所述的电力设备巡检机器人4，还包括：后台控制器5；电力设备巡检机器人4通过无线通讯模块41与后台控制器5交互信息；信息包括下列信息的一种或多种：电力设备实时负荷电流、红外测温值、设备异常报警信息、障碍物报警信息、巡检区域内人脸识别信息、巡检区域内声音采集识别信息、电力设备刀闸位置识别信息。

具体的，电力设备巡检机器人4具备定位、巡检和充电等多项功能，同时利用先进的人工智能视频分析算法，能够独立识别视频信息，准确识别现场多种表计、刀闸、开关与隔离开关位置等，并且具备对异常判断，对视频内容进行比对、判定及报警的功能。电力设备巡检机器人4还应用红外热成像和高清视频双视技术，将视频和热成像相结合，精确检测变电站内变压器绕组及油冷系统、高压断路器、电容器等设备的电流、电压致热现象，及时发现设备缺陷，提高设备巡视效率。还具有人脸识别、行为分析、语音对讲等功能。其通过无线通讯模块41(例如GPRS、WIFI等)与后台控制器5交互其所获得的信息，其中，信息包括下列信息的一种或多种：电力设备实时负荷电流、红外测温值、设备异常报警信息、巡检区域内人脸识别信息、巡检区域内声音采集识别信息、电力设备刀闸位置识别信息。

进一步地，巡检装置2上设置有机械手爪，用于根据后台控制器5向巡检装置2发出的障碍物移除指令，将障碍物从行走装置1的前进路线上搬离；还用于根据后台控制器5向巡检装置2发出的设备异常处理指令，对设备进行检修。

当行走装置1前方存在障碍物，巡检装置2可以将障碍物图片、视频等信息传送到后台控制器5，经后台控制器5分析判断后，向巡检装置2发出障碍物移除指令，巡检装置2上的机械手爪可将障碍物搬离或移除。例如，路面破冰等。当发现刀闸、开关与隔离开关位置等有错位，或者设备有其他异常状态，也可通过机械手爪进行校正，并对电力设备进行简单的维护和检修。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电力设备巡检机器人，其特征在于，包括：

行走装置和巡检装置；

所述行走装置包括：支撑架，在所述支撑架上设置有至少一个连接孔；

所述巡检装置上设置有与所述连接孔匹配的插头，所述插头能够插入到所述连接孔内，并能够从所述连接孔内拔出，以使所述行走装置与所述巡检装置结合或分离。

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述支撑架上设置有至少一个缓冲调节装置；所述缓冲调节装置包括：固定块；所述固定块固定在所述支撑架下方，所述固定块内设置有内螺纹；缓冲垫；所述缓冲垫与所述巡检装置的底面接触；所述缓冲垫下方固定连接有螺栓，所述螺栓旋拧设置在所述固定块的所述内螺纹内，用于旋转调节所述缓冲垫的高度；所述缓冲调节装置还包括：设置在所述缓冲垫和所述支撑架之间的锁紧螺母，用于固定所述缓冲垫被调节的高度。

3.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述支撑架为矩形结构；在所述支撑架的对称矩形边上设置有滑槽，在所述巡检装置的底面上设置有与所述滑槽对称匹配的滑块，所述滑块滑设入所述滑槽内；所述滑槽上设置有限位装置，用于将滑入所述滑槽内的所述巡检装置固定在所述支撑架上。

4.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述行走装置还包括：在所述支撑架下方设置有行进轮和传动装置；所述行进轮通过轮轴与所述传动装置连接；所述行进轮为履带式或四轮式。

5.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，还包括：防碰撞护板，所述防碰撞护板围绕所述行走装置外围侧面设置，所述防碰撞护板上设置有碰撞感应器，用于传递碰撞信号到所述行走装置的电源控制器，以使所述电源控制器切断所述行走装置的电源。

6.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，还包括：多个超声波探测仪；所述多个超声波探测仪间隔设置在所述行走装置的外侧面上，用于探测所述行走装置周围的障碍物与所述行走装置的外侧面之间的距离。

7.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述行走装置或所述巡检装置上设置有GPS天线，用于接收卫星GPS信号。

8.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述巡检装置上设置有红外激光扫描仪，用于指示所述行走装置的移动方向。

9.一种电力设备巡检机器人系统，包括如权利要求1～8任一项所述的电力设备巡检机器人，还包括：后台控制器；所述电力设备巡检机器人通过无线通讯模块与所述后台控制器交互信息；所述信息包括下列信息的一种或多种：电力设备实时负荷电流、红外测温值、设备异常报警信息、障碍物报警信息、巡检区域内人脸识别信息、巡检区域内声音采集识别信息、电力设备刀闸位置识别信息。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述巡检装置上设置有机械手爪，用于根据所述后台控制器向所述巡检装置发出的障碍物移除指令，将障碍物从所述行走装置的前进路线上搬离；还用于根据后台控制器向所述巡检装置发出的设备异常处理指令，对设备进行检修。