CN205679725U - 一种用于输电线损伤、断股故障诊断的移动检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于输电线损伤、断股故障诊断的移动检测装置，包括漏磁检测模块、直流电源和巡线机器人。漏磁检测模块包括电磁铁、线圈、霍尔传感器、隔离层、数据采集卡、嵌入式系统；电磁铁受磁化形成稳定电磁场；线圈环绕在电磁铁表面，霍尔传感器接收输电导线周围的漏磁场信号；隔离层安装在电磁铁、霍尔传感器与输电导线之间，数据采集卡将霍尔传感器输出的漏磁场信号进行调理和数字化；嵌入式系统将采集到的漏磁场信号进行对比，巡线机器人，通过移动轮和抓手完成输电导线上的移动，直流电源为各组成部件提供电源。本实用设施具有结构简单、使用方便、可靠的优点，能快速检测输电线的损伤断股故障，不受地形等环境限制，适合于距离长、处于复杂环境的输电线故障检测。
Description
技术领域
本实用设施属于电力设施检测装置技术领域，具体涉及一种电力输电线损伤、断股故障检测装置。
背景技术
在电力行业，近年来随着以特高压为骨干网架的智能电网的迅猛发展，大容量、远距离的输电线路大量建设并投入运行，线路电压等级也随之提高，对线路可靠性的要求也逐渐提高。但架空输电线路长时间处于复杂环境中，受各种自然条件的影响，导线在长期运行中会由于雷击、电气闪络、风振、冰雪冲击及外力破坏等产生表面损伤、断股，在沿海、高原地区，这种情况尤为突出，已成为输电线非计划停运的主要原因之一，严重影响甚至危及电力系统的安全、可靠、稳定运行。为保证电网的安全运行，大多采用定期人工巡检的方法对输电线路进行检测。但人工巡视准确性低、劳动强度大；如果沿线地况复杂，就受到高山、陡壁、激流等地理条件的限制；当导线出现小面积和短距离的断股或损伤时，其表面特征不明显，不易被发现，人工巡线的检测质量也就不能保证。
发明内容
本实用设施的目的在于提供一种能够在输电导线上移动检测的漏磁检测装置，其能快速发现输电线的损伤、断股故障，并会立即发出警报并记录，极大提高了故障检测能力。
本实用设施的目的是通过以下技术方案实现的：
一种用于输电线损伤、断股故障诊断的移动检测装置，包括漏磁检测模块、直流电源和巡线机器人，其特征在于，
所述漏磁检测模块包括电磁铁、线圈、霍尔传感器、隔离层、数据采集卡、嵌入式系统；
所述电磁铁受磁化形成稳定电磁场；
所述线圈环绕在电磁铁表面，受直流电源激励，产生稳定的磁场；
所述霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器，接收输电导线周围的漏磁场信号；
所述隔离层安装在电磁铁、霍尔传感器与输电导线之间，使得电磁铁、霍尔传感器与输电导线保持恒定间距；
所述数据采集卡，将霍尔传感器输出的漏磁场信号进行调理和数字化；
所述嵌入式系统将采集到的漏磁场信号进行对比，当发现异常漏磁场信号时，判断输电导线是否有损伤、断股故障；
所述巡线机器人，通过移动轮和抓手完成输电导线上的移动，所述漏磁检测模块安装在巡线机器人上靠近输电导线一侧，并随巡线机器人移动；
所述直流电源为各组成部件提供电源。
作为优化，还有第一弹簧机构和第二弹簧机构，
所述第一弹簧机构用于调整电磁铁的位置，使电磁铁和隔离层紧贴输电导线；
所述第二弹簧机构用于调整霍尔传感器的位置，使霍尔传感器和隔离层紧贴输电导线，使得霍尔传感器到距离输电导线保持3mm间距；
作为优化，所述电磁铁为DT4型电磁纯铁；
作为优化，所述霍尔传感器为SS495A1传感器；
作为优化，所述隔离层为绝缘耐磨擦陶瓷材料；
作为优化，所述数据采集卡为NI USB-6000型号数据采集卡；
作为优化，所述嵌入式系统为ATMEL AT91SAM263嵌入式系统；
作为优化，还有存储器，所述存储器保存所述嵌入式系统发出的报警信息和巡线机器人行走的距离；
作为优化，还有蜂鸣器，所述蜂鸣器为HND-2312型号的蜂鸣器；
作为优化，所述巡线机器人为linescout巡线机器人。
本实用设施具有结构简单、使用方便、可靠的优点，能快速检测输电线的损伤断股故障，不受地形等环境限制，适合于距离长、处于复杂环境的输电线故障检测。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例具体说明本实用设施的工作过程。
一种用于输电线损伤、断股故障诊断的移动检测装置，包括漏磁检测模块、直流电源、蜂鸣器、巡线机器人、第一弹簧机构和第二弹簧机构，
所述漏磁检测模块包括电磁铁1、线圈2、霍尔传感器3、隔离层10、数据采集卡4、嵌入式系统5；
所述电磁铁1为匚形，受磁化形成稳定电磁场；所述电磁铁1为DT4型电磁纯铁，磁感高、矫顽力低，符合国家标准GB/T6983－2008；
所述线圈2环绕在电磁铁1表面，受直流电源激励，产生稳定的磁场；
所述霍尔传感器3是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器，接收输电导线11周围的漏磁场信号；所述霍尔传感器3为SS495A1传感器，接收输电导线11周围的漏磁场信号；SS495A1传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器，其具有对磁场敏感、结构简单、体积小、频率响应宽、输出电压变化大和使用寿命长等优点；
所述隔离层10安装在电磁铁1、霍尔传感器3与输电导线11之间，使得电磁铁1、霍尔传感器3与输电导线11保持恒定间距；所述隔离层10为绝缘耐磨擦陶瓷材料；
所述数据采集卡4，将霍尔传感器3输出的漏磁场信号进行调理和数字化；数据采集卡4为NI USB-6000型号数据采集卡，将霍尔传感器3输出的信号进行调理和数字化；
所述嵌入式系统5将采集到的漏磁场信号进行对比，当发现异常漏磁场信号时，判断输电导线是否有损伤、断股故障；所述嵌入式系统5为ATMEL AT91SAM263嵌入式系统；本实用新型装置在输电导线11表面移动过程中，ATMEL AT91SAM263嵌入式系统不断对输入信号进行处理，一旦发现结果出现异常情况，便立即发送指令使蜂鸣器发出警报声；
所述蜂鸣器6为HND-2312型号的蜂鸣器；
所述巡线机器人7，通过移动轮和抓手完成输电导线上的移动，所述漏磁检测模块安装在巡线机器人7上靠近输电导线11的一侧，并随巡线机器人7移动；所述巡线机器人7为linescout巡线机器人，其通过移动轮和抓手完成输电导线上的移动；linescout巡线机器人是一种用于电力输电导线巡检查的移动机器人，其具有自主越障、自主作业规划和对输电线路自主巡检的功能；
所述直流电源为各组成部件提供电源；
所述第一弹簧机构8用于调整本实用新型装置内电磁铁1的位置，使电磁铁1和隔离层10紧贴输电导线11；
所述第二弹簧机构9用于调整霍尔传感器3的位置，使霍尔传感器3和隔离层10紧贴输电导线11，使得霍尔传感器3到距离输电导线11保持3mm间距。
所述漏磁检测模块组装：在所述电磁铁1的磁极部位固定安装绝缘耐磨擦陶瓷隔离层10，所述线圈2环绕在电磁铁1表面，在匚形电磁铁1的背部外侧依次安装数据采集卡4、嵌入式系统5和蜂鸣器6；在匚形电磁铁1的背部内侧通过第二弹簧机构9将霍尔传感器3固定在隔离层10的内侧表面。
本实用新型移动检测装置组装：将漏磁检测模块通过第一弹簧机构8安装在巡线机器人7与输电导线11之间，通过第一弹簧机构8使得漏磁检测模块的隔离层10紧贴输电导线11。
使用时，将巡线机器人7固定到输电导线11上，并将隔离层10紧贴输电导线11，地面工作人员开启巡线机器人7沿着输电导线11运动行走，霍尔传感器3接收电磁铁1发出的磁场信号；一旦判定有输电线损伤或断股故障，蜂鸣器6会立即发出报警声，提醒工作人员该段输电导线11有异常。
本实用新型工作流程为：将本实用新型安装在输电导线11后，第一弹簧机构8调整电磁铁1的位置，使之隔着隔离层10紧贴输电导线11，第二弹簧机构9将霍尔传感器3紧贴隔离层10，使之距离输电导线11保持3mm间距。巡线机器人7沿输电导线11移动时检测系统开始工作，线圈2会立即有直流电流通过，而线圈2绕在电磁铁1上，电磁铁1会有强磁场流通；该磁场经过被测输电导线11时，霍尔传感器3会感应到漏磁场信号，而后传输至数据采集卡模块4，数据采集卡模块4会对采集来的信号进行调理和模数转换；之后，处理后的信号会传入嵌入式系统模块5，通过嵌入式系统模块5的漏磁检测法进行比较，一旦发现信号异常时，即判断导线有损伤、断股等故障，同时立即传输启动指令给蜂鸣器6，蜂鸣器6则立即发出警报声；嵌入式系统模块5每次输出的结果和与之匹配的巡线机器人行走的距离都保存于存储器中。本实用设施结构简单，处理迅速，能可靠地找出输电导线损伤、断股故障。
Claims (10)
1.一种用于输电线损伤、断股故障诊断的移动检测装置，包括漏磁检测模块、直流电源和巡线机器人，其特征在于，
所述漏磁检测模块包括电磁铁、线圈、霍尔传感器、隔离层、数据采集卡、嵌入式系统；
所述电磁铁受磁化形成稳定电磁场；
所述线圈环绕在电磁铁表面，受直流电源激励，产生稳定的磁场；
所述霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器，接收输电导线周围的漏磁场信号；
所述隔离层安装在电磁铁、霍尔传感器与输电导线之间，使得电磁铁、霍尔传感器与输电导线保持恒定间距；
所述数据采集卡，将霍尔传感器输出的漏磁场信号进行调理和数字化；
所述嵌入式系统将采集到的漏磁场信号进行对比，当发现异常漏磁场信号时，判断输电导线是否有损伤、断股故障；
所述巡线机器人，通过移动轮和抓手完成输电导线上的移动，所述漏磁检测模块安装在巡线机器人上靠近输电导线一侧，并随巡线机器人移动；
所述直流电源为各组成部件提供电源。
2.如权利要求1所述移动检测装置，其特征在于，还有第一弹簧机构和第二弹簧机构，
所述第一弹簧机构用于调整电磁铁的位置，使电磁铁和隔离层紧贴输电导线；
所述第二弹簧机构用于调整霍尔传感器的位置，使霍尔传感器和隔离层紧贴输电导线，使得霍尔传感器到距离输电导线保持3mm间距。
3.如权利要求1所述移动检测装置，其特征在于，所述电磁铁为DT4型电磁纯铁。
4.如权利要求1所述移动检测装置，其特征在于，所述霍尔传感器为SS495A1传感器。
5.如权利要求1所述移动检测装置，其特征在于，所述隔离层为绝缘耐磨擦陶瓷材料。
6.如权利要求1所述移动检测装置，其特征在于，所述数据采集卡为NI USB-6000型号数据采集卡。
7.如权利要求1所述移动检测装置，其特征在于，所述嵌入式系统为ATMEL AT91SAM263嵌入式系统。
8.如权利要求1所述移动检测装置，其特征在于，还有存储器，所述存储器保存所述嵌入式系统发出的报警信息和巡线机器人行走的距离。
9.如权利要求1所述移动检测装置，其特征在于，还有蜂鸣器，所述蜂鸣器为HND-2312型号的蜂鸣器。
10.如权利要求1所述移动检测装置，其特征在于，所述巡线机器人为linescout巡线机器人。
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