CN208808374U - 一种带电作业扫地机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种带电作业扫地机，包括扫地机本体以及设置在设备室内的主定位机构和充电机构，所述扫地机本体包括圆形的底板，所述底板的边缘设置围板，所述底板下方设置吸扫机构、行走机构和控制机构，所述底板上设置凹槽，所述凹槽内设置蓄电池，所述底板上方设置垃圾仓，所述围板上设置副定位机构，所述围板外侧设置防护机构，所述围板上方对应扫地机本体设置防护罩。本实用新型可以实现对落地式高压设备地面带电清扫，且扫地机免于维护、智能化程度高、安全性好，在设备室内设置该扫地机后无需清理室内环境，仅仅需要较长时候一次对扫地机的垃圾仓进行清理，大大减轻了工作人员的劳动强度并且降低了劳动的危险性。

Description

一种带电作业扫地机

技术领域

本实用新型涉及电力运维技术领域，具体涉及一种带电作业扫地机。

背景技术

变电站落地式电抗器室、干式变压器室等地面，因为长期带电运行无法清扫，还有十几间继电保护室、高低压室等生产房间，占去了大量的运维时间，也达不到应有的预期效果。现有的各种智能扫地机都是面向家庭设计生产的，不能满足安全距离的要求，其功率及其轮子、储尘盒等结构也无法满足现场应用需求。同时，这些高压电力设备室内工作人员运维频率很低，即扫地机必须能长久运行或自带充电设备。

公开号为105769056A的发明公开了一种自动扫地机，包括第一吸扫机构、第二吸扫机构、移动机构、电源机构，电源机构分别与第一吸扫机构、第二吸扫机构和移动机构电连接。电源机构用以提供第一吸扫机构、第二吸扫机构和移动机构电力，扫地机通过移动机构移动，第一吸扫机构和第二吸扫机构用以清扫地上不同尺寸的垃圾，第一吸扫机构清扫的垃圾尺寸较第二吸扫机构的大。该实用新型并不适用于高压带电场所。

公开号为205377460U的实用新型提供了一种可实现精确定位充电的扫地机充电系统，包括扫地机与充电座，扫地机上设有接收装置与电池，充电座上设有输出装置，接收装置与输出装置之间可通过接触或者非接触的方式进行电力传递，接收装置与电池电连接；扫地机的侧壁上设有若干的导向轮，充电座上对应该导向轮的位置设有导向槽，扫地机可通过该导向轮沿导向槽滑动，充电座在导向槽的末端设有微动开关，扫地机可在移动至设定的充电位置后触发该微动开关而启动输出装置。本实用新型可以对扫地机进行导向，实现扫地机与充电座之间的精确对接，避免因对接误差而导致的充电不良，同时可以适用于多种充电方式，结构简单，易于实用。该实用新型可以解决扫地机器人的续航问题，但是仍然无法解决扫地机绝缘保护问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种带电作业扫地机。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种带电作业扫地机，包括扫地机本体以及设置在设备室内的主定位机构和充电机构，所述扫地机本体包括圆形的底板，所述底板的边缘设置围板，所述底板下方设置吸扫机构、行走机构和控制机构，所述底板上设置凹槽，所述凹槽内设置蓄电池，所述底板上方设置垃圾仓，所述围板上设置副定位机构，所述围板外侧设置防护机构，所述控制机构与副定位机构、吸扫机构、行走机构、蓄电池、防护机构连接，所述围板上方对应扫地机本体设置防护罩，所述围板、底板和防护罩均为绝缘材料制件，且围板、底板和防护罩内侧面设置金属屏蔽层。

进一步的，所述行走机构最少为三个，所述行走机构包括设置在底板下方的第一旋转底座，所述第一旋转底座向下设置第一立杆，所述第一立杆与设置在底板下方的转向电机传动连接，所述第一立杆的下端设置U型架，所述U型架上通过转轴设置行走轮，所述转轴的一端与设置在U型架上的行走电机传动连接，所述行走轮为塑料材质，所述行走轮上包裹设置一层绝缘皮，所述转向电机、行走电机与所述控制机构连接。

进一步的，所述控制机构包括微控制器，所述微控制器与第一通信模块连接。

进一步的，所述蓄电池与充放电控制器连接，所述底板的一侧设置与所述充放电控制器连接的充电插口。

进一步的，所述吸扫机构为多个，所述吸扫机构包括所述底板下方边缘向下设置的第二旋转底座，所述第二旋转底座向下设置第二立杆，所述第二立杆与设置在底板下方的旋转电机传动连接，所述第二立杆下端设置清扫毛刷，所述旋转电机与控制机构连接。

进一步的，所述垃圾仓为圆柱形，所述垃圾仓底部一侧设置开口，所述底板上对应所述开口设置通孔，所述通孔内设置与所述开口连通的负压管，所述负压管下端设置吸尘板，所述吸尘板下方与所述负压管连通，所述负压管上端在所述垃圾仓内设置L型的进风管，所述进风管端部设置一圈紧固槽，所述紧固槽内通过收口绳设置圆柱形的垃圾袋，所述垃圾袋的末端为出风口，所述出风口设置契合出风口形状的纸质滤芯。

进一步的，所述充电机构包括设置在设备室内的充电插头，所述设备室侧壁上水平设置横杆，所述充电插头水平设置在所述横杆上，所述横杆上设置安装板，所述安装板上设置压缩弹簧，所述压缩弹簧端部对应所述充电插头设置绝缘防护套。

进一步的，所述副定位机构包括所述围板上设置的ZigBee盲节点，所述主定位机构包括设置在设备室顶部设置的三个与所述ZigBee盲节点无线信号连接的ZigBee定位节点，三个ZigBee定位节点位置不同且不在一条直线上，所述ZigBee定位节点与ZigBee协调器连接，所述ZigBee协调器与第二通信模块连接，所述第二通信模块与第一通信模块通过无线信号连接。

进一步的，所述防护机构包括设置在围板外侧的多个超声波测距传感器，所述围板采用绝缘材料，所述超声波测距传感器与控制机构连接。

本实用新型提供了一种带电作业扫地机，包括扫地机本体以及设置在设备室内的主定位机构和充电机构，所述扫地机本体包括圆形的底板，所述底板的边缘设置围板，所述底板下方设置吸扫机构、行走机构和控制机构，所述底板上设置凹槽，所述凹槽内设置蓄电池，所述底板上方设置垃圾仓，所述围板上设置副定位机构，所述围板外侧设置防护机构，所述控制机构与副定位机构、吸扫机构、行走机构、蓄电池、防护机构连接，所述围板上方对应扫地机本体设置防护罩，所述围板、底板和防护罩均为绝缘材料制件，且围板、底板和防护罩内侧面设置金属屏蔽层。主定位机构设置在设备室内，而副定位机构设置在扫地机上，通过两个定位机构配合，扫地机上的控制机构可以随时掌握自己的位置，而室内的设备都是固定不变的，提前在程序内设置好可清扫地面的位置信息，让扫地机在可清洗地面进行自动清扫。围板将底板上的设备围绕在内，一方面可以固定各个机构。另一方面围板采用绝缘材料可以对各个机构进行保护，避免勿碰引起触电。行走机构实现扫地机的移动，吸扫机构对地面的灰尘进行清扫，灰尘被收集到垃圾仓内，围板的外围还设置防护机构，防护机构可以对周围是否有无障碍物进行监测，从而让扫地机可以自动避障，主要用于避免扫地机勿碰设备室内的强电设备，从而导致扫地机损坏。防护罩、围板和底板为绝缘材料对内部的各个设备进行保护，同时为了隔绝周围的电场，在防护罩、围板和底板内侧设置金属屏蔽层，且防护罩、围板和底板三个不同金属屏蔽层之间通过铜线连接，消除电位差，使得扫地机可以在落地式高压设备地面进行带电清扫作业。

本实用新型可以实现对落地式高压设备地面带电清扫，且扫地机免于维护、智能化程度高、安全性好，在设备室内设置该扫地机后无需清理室内环境，仅仅需要较长时候一次对扫地机的垃圾仓进行清理，大大减轻了工作人员的劳动强度并且降低了劳动的危险性。

附图说明

图1为本实用新型带电作业扫地机的结构示意图；

图2为本实用新型吸尘板的侧视图；

图3为本实用新型吸尘板的结构示意图；

图4为本实用新型充电机构的结构示意图；

图5为本实用新型防护机构的结构示意图；

图6为本实用新型定位原理的系统结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图1-6，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一，本实用新型提供了一种带电作业扫地机，包括扫地机本体44以及设置在设备室内的主定位机构和充电机构，所述扫地机本体44包括圆形的底板40，所述底板40的边缘设置围板1，所述底板40下方设置吸扫机构31、行走机构30和控制机构，所述底板40上设置凹槽6，所述凹槽6内设置蓄电池10，所述底板40上方设置垃圾仓5，所述围板1上设置副定位机构39，所述围板1外侧设置防护机构，所述控制机构与副定位机构39、吸扫机构31、行走机构30、蓄电池10、防护机构连接，所述围板1上方对应扫地机本体设置防护罩，所述围板、底板和防护罩均为绝缘材料制件，且围板、底板和防护罩内侧面设置金属屏蔽层。

主定位机构设置在设备室内，而副定位机构设置在扫地机上，通过两个定位机构配合，扫地机上的控制机构可以随时掌握自己的位置，而室内的设备都是固定不变的，提前在程序内设置好可清扫地面的位置信息，让扫地机在可清洗地面进行自动清扫。围板将底板上的设备围绕在内，一方面可以固定各个机构。另一方面围板采用绝缘材料可以对各个机构进行保护，避免勿碰引起触电。行走机构实现扫地机的移动，吸扫机构对地面的灰尘进行清扫，灰尘被收集到垃圾仓内，围板的外围还设置防护机构，防护机构可以对周围是否有无障碍物进行监测，从而让扫地机可以自动避障，主要用于避免扫地机勿碰设备室内的强电设备，从而导致扫地机损坏。围板上的防护罩采用绝缘材质，避免设备电压较高击穿空气对扫地机造成上好。防护罩、围板和底板为绝缘材料对内部的各个设备进行保护，同时为了隔绝周围的电场，在防护罩、围板和底板内侧设置金属屏蔽层，且防护罩、围板和底板三个不同金属屏蔽层之间通过铜线连接，消除电位差，使得扫地机可以在落地式高压设备地面进行带电清扫作业。

所述行走机构30为三个，所述行走机构30包括设置在底板40下方的第一旋转底座25，所述第一旋转底座25向下设置第一立杆26，所述第一立杆26与设置在底板40下方的转向电机24传动连接，所述第一立杆26的下端设置U型架23，所述U型架23上通过转轴22设置行走轮21，所述转轴22的一端与设置在U型架23上的行走电机27传动连接，所述行走轮21为塑料材质，所述行走轮21上包裹设置一层绝缘皮20，所述转向电机24、行走电机27与所述控制机构连接。旋转底座通过轴承来实现，属于现有技术不过多叙述，第一立杆与转向电机通过齿轮传动，从而对第一立杆进行旋转，第一立杆下端设置的U型架以及U型架上的转轴用来支撑行走轮，行走电机与转轴通过齿轮传动，这样行走电机驱动行走轮转动而转向电机改变行走轮的方向，实现对扫地机的移动。行走轮采用塑料制件且外面设置一层绝缘皮，这对扫地机形成保护，避免勿碰带电设备时电流穿过扫地机进入地面造成对内部机构的击穿损坏。

所述控制机构包括微控制器7，所述微控制器7与第一通信模块8连接。控制机构通过微控制器实现，而第一通信模块与后面的第二通信模块可以采用GRRS通信模块或自建WIFI网络。

所述蓄电池10与充放电控制器3连接，所述底板40的一侧设置与所述充放电控制器10连接的充电插口14。充放电控制器对蓄电池的充放电进行控制，充电插口与设备室内设置的充电机构配合，在扫地机电每次工作完毕之后，微控制器控制扫地机移动至充电机构旁边，通过充电机构插入充电插口对扫地机进行充电。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于：

所述吸扫机构31为多个，所述吸扫机构31包括所述底板40下方边缘向下设置的第二旋转底座15，所述第二旋转底座15向下设置第二立杆17，所述第二立杆17与设置在底板40下方的旋转电机16传动连接，所述第二立杆17下端设置清扫毛刷19，所述旋转电机16与控制机构连接。吸扫机构的旋转通过旋转电机驱动第二立杆，从而带动清扫毛刷转动实现。吸扫机构设置在底板边缘，且清扫毛刷采用圆盘形的刷体，这样清扫毛刷可清理的地面范围更大，能够包括整个底板的下方，效果更好，对角落处的清扫更加到位。

所述垃圾仓5为圆柱形，所述垃圾仓5底部一侧设置开口12，所述底板40上对应所述开口12设置通孔11，所述通孔11内设置与所述开口12连通的负压管13，所述负压管13下端设置吸尘板28，所述吸尘板28下方与所述负压管13连通，所述负压管13上端在所述垃圾仓5内设置L型的进风管54，所述进风管54端部设置一圈紧固槽53，所述紧固槽53内通过收口绳52设置圆柱形的垃圾袋9，所述垃圾袋9的末端为出风口55，所述出风口55设置契合出风口55形状的纸质滤芯51。

垃圾仓设置在底板上方，可以设置在蓄电池上边，通孔用来安装负压管，蓄电池上也设置一个孔用于通过负压管，负压管下方的吸尘板为圆形，吸尘板与负压管连接的部位上下贯通，使得吸尘板下方的灰尘能够进入到负压管内，设置吸尘板的目的在于将风力流通的区域限定到一个很窄的空间，可以加大空气的流速，从而能更好的吸入吸扫机构带起的灰尘。负压管上端的进风管主要用于安装垃圾袋，垃圾袋通过收口绳固定在紧固槽上，这样风压再打垃圾袋也很难脱落。风力携带灰尘进入到垃圾袋内后，通过垃圾袋的出风口吹出，灰尘被纸质滤芯过滤，实现清理。这里采用垃圾袋方便对其进行更换和清理，在垃圾袋灰尘较多之后打开垃圾仓，将收口绳取下便可以对垃圾袋更换，速度很快且清理过程中干净卫生。

实施例三

本实施例与实施例一的区别在于：

所述充电机构包括设置在设备室内的充电插头36，所述设备室侧壁32上水平设置横杆33，所述充电插头36水平设置在所述横杆33上，所述横杆33上设置安装板34，所述安装板34上设置压缩弹簧35，所述压缩弹簧35端部对应所述充电插头36设置绝缘防护套37。充电机构通过充电插头实现，扫地机在工作完毕后，微控制器控制扫地机移动至充电插头位置，并使得充电插口对准插头再次移动，使得插头插入插口内进行充电。防护套在扫地机不工作时可以对充电插头进行防护，避免人员以外触碰造成触电事故，而当扫地机充电时，扫地机本体便可以将防护套向侧壁方向按压，使得充电插口进入到防护套内并使得插头插入插口内，实现充电。这里防护套要足够长，即压缩弹簧收缩至最短时防护套前端与插头前端位于同一个竖平面内，且充电插口能够塞入防护套内，这样扫地机可以实现充电，且在工作人员勿碰时不会将防护套从插头上剥离，从而触电。

实施例四

本实施例与实施例一的区别在于：

所述副定位机构39包括所述围板1上设置的ZigBee盲节点18，所述主定位机构包括设置在设备室顶部设置的三个与所述ZigBee盲节点18无线信号连接的ZigBee定位节点43，三个ZigBee定位节点43位置不同且不在一条直线上，所述ZigBee定位节点43与ZigBee协调器41连接，所述ZigBee协调器41与第二通信模块42连接，所述第二通信模块42与第一通信模块8通过无线信号连接。ZigBee定位原理通过盲节点发送信号，被三个或三个以上的定为节点收到信号后，根据衰减特性可以确定出盲节点到定为节点的距离，这样三个定为节点位置坐标确定以及三个距离确定，便可以确定出盲节点所在的位置坐标。

ZigBee协调器模块负责建立ZigBee定位网络，ZigBee盲节点和ZigBee定位节点都位于此网络内协同工作共同完成定位功能，其中ZigBee盲节点安装在扫地机上。各个已确定好位置的ZigBee定位节点收到ZigBee盲节点定位信号后，根据无线信号强度(RSSI)随距离衰减特性获得其与扫地机的距离Dn，然后Dn与自身精确座标(Xn,Yn)发送给ZigBee协调器节点，ZigBee协调器节点根据各个ZigBee定位节点与盲节点距离值和其座标参数利用WCLA算法计算出盲节点的精确座标，然后发送给第二通信模块，最终通过第一通信模块传输至微控制器，这样扫地机时刻对自己进行定位，避免碰到带电设备。

所述防护机构包括设置在围板1外侧的多个超声波测距传感器38，所述围板1采用绝缘材料，所述超声波测距传感器38与控制机构连接。超声波测距传感器可以对扫地机周侧是否有障碍物进行监测，这是第二重防护，避免室内设备位置改变，而未在扫地机内重新设置扫地区域时，扫地机误碰带电设备的情况发生。围板同样采用绝缘采用，围板基本位于最外侧，这样具有一定的防护作用。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种带电作业扫地机，其特征在于：包括扫地机本体以及设置在设备室内的主定位机构和充电机构，所述扫地机本体包括圆形的底板，所述底板的边缘设置围板，所述底板下方设置吸扫机构、行走机构和控制机构，所述底板上设置凹槽，所述凹槽内设置蓄电池，所述底板上方设置垃圾仓，所述围板上设置副定位机构，所述围板外侧设置防护机构，所述控制机构与副定位机构、吸扫机构、行走机构、蓄电池、防护机构连接，所述围板上方对应扫地机本体设置防护罩，所述围板、底板和防护罩均为绝缘材料制件，且围板、底板和防护罩内侧面设置金属屏蔽层。

2.如权利要求1所述的带电作业扫地机，其特征在于：所述行走机构最少为三个，所述行走机构包括设置在底板下方的第一旋转底座，所述第一旋转底座向下设置第一立杆，所述第一立杆与设置在底板下方的转向电机传动连接，所述第一立杆的下端设置U型架，所述U型架上通过转轴设置行走轮，所述转轴的一端与设置在U型架上的行走电机传动连接，所述行走轮为塑料材质，所述行走轮上包裹设置一层绝缘皮，所述转向电机、行走电机与所述控制机构连接。

3.如权利要求1所述的带电作业扫地机，其特征在于：所述控制机构包括微控制器，所述微控制器与第一通信模块连接。

4.如权利要求1所述的带电作业扫地机，其特征在于：所述蓄电池与充放电控制器连接，所述底板的一侧设置与所述充放电控制器连接的充电插口。

5.如权利要求2所述的带电作业扫地机，其特征在于：所述吸扫机构为多个，所述吸扫机构包括所述底板下方边缘向下设置的第二旋转底座，所述第二旋转底座向下设置第二立杆，所述第二立杆与设置在底板下方的旋转电机传动连接，所述第二立杆下端设置清扫毛刷，所述旋转电机与控制机构连接。

6.如权利要求5所述的带电作业扫地机，其特征在于：所述垃圾仓为圆柱形，所述垃圾仓底部一侧设置开口，所述底板上对应所述开口设置通孔，所述通孔内设置与所述开口连通的负压管，所述负压管下端设置吸尘板，所述吸尘板下方与所述负压管连通，所述负压管上端在所述垃圾仓内设置L型的进风管，所述进风管端部设置一圈紧固槽，所述紧固槽内通过收口绳设置圆柱形的垃圾袋，所述垃圾袋的末端为出风口，所述出风口设置契合出风口形状的纸质滤芯。

7.如权利要求4所述的带电作业扫地机，其特征在于：所述充电机构包括设置在设备室内的充电插头，所述设备室侧壁上水平设置横杆，所述充电插头水平设置在所述横杆上，所述横杆上设置安装板，所述安装板上设置压缩弹簧，所述压缩弹簧端部对应所述充电插头设置绝缘防护套。

8.如权利要求3所述的带电作业扫地机，其特征在于：所述副定位机构包括所述围板上设置的ZigBee盲节点，所述主定位机构包括设置在设备室顶部设置的三个与所述ZigBee盲节点无线信号连接的ZigBee定位节点，三个ZigBee定位节点位置不同且不在一条直线上，所述ZigBee定位节点与ZigBee协调器连接，所述ZigBee协调器与第二通信模块连接，所述第二通信模块与第一通信模块通过无线信号连接。

9.如权利要求1所述的带电作业扫地机，其特征在于：所述防护机构包括设置在围板外侧的多个超声波测距传感器，所述围板采用绝缘材料，所述超声波测距传感器与控制机构连接。