CN210278036U - 一种变电站消防机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变电站消防机器人，它解决了现有技术存在救援不及时的问题，灭火范围受限的问题，具有能及时获取火情信息，提高灭火准确的有益效果，其方案如下：一种变电站消防机器人，包括机身；行驶机构，行驶机构与机身连接，以带动机身实现行驶；灭火机构，安装于机身，灭火机构包括机械臂，机械臂包括至少两节，每相邻两节机械臂之前的角度能够实现调节，机械臂一端固定于机身，另一端设置喷头，喷头通过管路与干粉供给件连接，机械臂一端通过能够转动的转盘固定于机身。

Description

一种变电站消防机器人

技术领域

本实用新型涉及变电站领域，特别是涉及一种变电站消防机器人。

背景技术

变电站作为输送电能的重要环节，承担着越来越重要的维持经济平稳运行的作用。变电站内存在的大多为高压大电流生产设备，随着使用年限的增加易因发生故障、绝缘老化、过流过载、自燃或外界因素等引发火灾，轻则使设备损毁，重则导致电力系统中断，对社会生产、生活造成严重影响。

目前，无人值守变电站的消防系统主要采用火情自动探测报警和联动灭火设施，其主要缺点是：远程控制室的工作人员在接到报警信号后派出消防人员赶赴现场，有较大的时间延迟；现场消防联动设备灭火力量分散，无法针对着火点集中力量进行快速灭火，容易引发火势蔓延，并可能对现场设备产生不必要的损坏，且市面上现有的移动式消防系统存在着承载能力弱、反应速度慢、灭火范围受限和因灭火准确度较低，导致灭火材料浪费较多等缺陷。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种变电站消防机器人，能够在变电站现场进行工作，能及时发现火情，及时进行处理，整体工作承载能力强、运动稳定，反应速度快。

一种变电站消防机器人的具体方案如下：

一种变电站消防机器人，包括：

机身；

行驶机构，行驶机构与机身连接，以带动机身实现行驶；

灭火机构，安装于机身，灭火机构包括机械臂，机械臂包括至少两节，每相邻两节机械臂之前的角度能够实现调节，机械臂一端固定于机身，另一端设置喷头，喷头通过管路与干粉供给件连接，机械臂一端通过能够转动的转盘固定于机身。

上述的消防机器人，能够在变电站现场进行行驶，灭火机构中机械臂包括多节，可实现灭火机构高度的调节，对不同高度的火情情况进行灭火，灭火效率高，而且转盘能够实现转动，带动喷头实现转动，有效扩大了灭火机构的工作范围。

进一步地，所述机械臂包括第一机械臂和第二机械臂，第一机械臂的一端通过第一旋转电机固定于所述的转盘，另一端与第二机械臂之间通过第二旋转电机实现连接，这样第一机械臂相对于转盘能够实现设定角度范围内转动，第二机械臂相对于第一机械臂能实现转动，这样可提高或降低喷头的高度。

进一步地，所述转盘为电动转盘，能够带动机械臂实现设定角度范围内的转动。

进一步地，所述机身在所述灭火机构的一侧还设有转动升降机构，转动升降机构的一侧设有测温部件，另一侧设有摄像头，转动升降机构带动测温部件和摄像头进行角度的转变，这样可通过测温部件监测到火情所在位置，摄像头用于对现场的情况进行拍摄，且摄像头与控制器连接，控制器与远程终端(选用工业控制计算机，带有显示器)通过无线连接，这样可在远程观测到现场的火情情况。

进一步地，为了便于操控，所述转动升降机构包括电动云台和与电动云台连接的升降机构，升降机构设于电动云台的下方。

或者，所述升降机构包括与所述机身固连的外套筒，外套筒内设置内套筒，内套筒顶部设置所述的电动云台，电动云台高于外套筒设置，内套筒底部设置螺母座，丝杠穿过螺母座设置，丝杠与设于外套筒内的电机连接，丝杠的底端与电机连接，电机转动带动丝杠转动，从而带动螺母座和内套筒实现高度的变化。

进一步地，所述转动升降机构设于所述灭火机构的侧部，这样有效避免灭火机构对测温部件和摄像头的干扰，相对于机身而言，灭火机构设置在前侧，转动升降机构设于后侧。

进一步地，所述喷头与干粉供给件之间设置开关，开关、所述的行驶机构和机械臂均与控制器连接，开关为电磁阀，测温部件和电动云台同样与控制器连接，控制器为主控计算机，电动云台带动测温部件实现角度的变化，控制器用于获取测温部件传送的温度，若温度高于设定的温度，则由控制器控制灭火机构中机械臂升高至相应的高度，并打开开关，由干粉供给件向喷头供粉，实现灭火。

进一步地，所述行驶机构为设于机身两侧的履带行驶机构，履带行驶机构可有效增强消防机器人的整体承载力。

进一步地，所述第二机械臂端部通过第三旋转电机与所述的喷头连接，第三旋转电机转动，带动喷头相对于第二机械臂实现转动，喷头通过管路与干粉供给件实现连接，第二机械臂的侧部设置卡环，管路通过卡环进行固定，且管路为软管。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)本实用新型通过通过测温部件的设置，能够对变电站现场进行红外温度图像采集，对故障点进行准确确认，以便控制器及时控制灭火机构进行灭火，对变电站早起火灾加强了防范和控制，提高了救援的准确性。

2)本实用新型通过多个机械臂的设置，能够控制灭火机构的高度，提高了灭火的效率与精度，通过转动升降机构的设置，能够对现场火情实现更好地监测。

3)本实用新型通过摄像头和控制器的设置，不仅便于机器人的自动操作，而且能够实现远程监控，在发现火情时能够快速进行灭火处理，控制初期火灾蔓延，为救援工作赢得了时间。

4)本实用新型通过变电站消防机器人的设置，能够在变电站现场进行工作，及时发现火情，并及时进行处理，而且通过各个机构的配合，能够准确掌握火情点，也便于及时准确地进行扑救，相应地节省了灭火材料。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型实施例中一种变电站消防机器人的示意图；

图2为本实用新型实施例中控制器控制多个机构的控制方框图；

图3为本实用新型实施例中控制器控制摄像头的控制方框图；

图4为本实用新型实施例中灭火机构的示意图；

图5为本实用新型实施例中转动升降机构的示意图；

其中：1.机身，2.转盘，2-1.第一机械臂，2-2.前置摄像头，2-3.喷头，2-4.第二机械臂，2-5.卡环，2-6.管路，2-7.卡箍，2-8.第一旋转电机，2-9.第二旋转电机，3.测温部件，4.摄像头，5.转动升降机构，5-1.内套筒，5-2.丝杠，5-3.外套筒，5-4.螺母座，5-5.电动云台，6.干粉供给件，7.行驶机构。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本实用新型提出了一种变电站消防机器人，下面结合说明书附图，对本实用新型做进一步的阐述。

本实用新型的一种典型的实施方式中，一种变电站消防机器人，如图1所示，包括机身1；行驶机构7，行驶机构7与机身1连接，以带动机身1实现行驶；灭火机构，安装于机身，灭火机构包括机械臂，机械臂包括至少两节，每相邻两节机械臂之前的角度能够实现调节，机械臂一端固定于机身1，另一端设置喷头2-3，喷头2-3通过管路与干粉供给件6连接，机械臂一端通过能够转动的转盘2固定于机身1，转盘2带动机械臂实现360°的旋转，使喷头能够对各个角度的火灾进行处置。

上述的消防机器人，能够在变电站现场进行行驶，灭火机构中机械臂包括多节，可实现灭火机构高度的调节，对不同高度的火情情况进行灭火，灭火效率高，而且转盘能够实现转动，带动喷头实现转动，有效扩大了灭火机构的工作范围。

机械臂包括第一机械臂2-1和第二机械臂2-4，第一机械臂2-1的一端通过第一旋转电机2-8固定于所述的转盘2，第一旋转电机带动第一机械臂2-1实现90°的俯仰，增加臂展长度，另一端与第二机械臂2-4之间通过第二旋转电机2-9实现连接，第二旋转电机带动第二机械臂2-4实现180°的旋转，这样第一机械臂2-1相对于转盘2能够实现设定角度范围内转动，如图4所示，第二机械臂2-4相对于第一机械臂2-1能实现转动，这样可提高或降低喷头2-3的高度，在第二机械臂端部设置与控制器连接的前置摄像头，以用于观测第二机械臂端部所处环境情况。

第二机械臂2-4端部通过第三旋转电机与喷头2-3连接，第三旋转电机转动，带动喷头2-3相对于第二机械臂2-4实现转动，能够使喷头完成水平面内的扫射，以增加干粉灭火剂喷射面积，提高灭火效率；喷头2-3通过管路与干粉供给件6实现连接，如图4所示，第二机械臂2-4的侧部设置卡环2-5，卡环2-5设置开口便于管路的设置，管路2-6通过卡环2-5进行固定，且管路2-6为软管，其中，喷头2-3可设置两个，分别设于第三旋转电机的两侧，第三旋转电机的转动轴端部可通过相应的减速机设置旋转关节，喷头或喷头的管路通过半环形卡箍2-7固定于旋转关节，或者，在一些实施例中，喷头固定于旋转关节，旋转关节可为常用的转动副。

转盘2为电动转盘，能够带动机械臂实现设定角度范围内的转动。

机身1在灭火机构的一侧还设有转动升降机构，转动升降机构的一侧设有测温部件4，另一侧设有摄像头3，转动升降机构带动测温部件4和摄像头3的进行角度的变化，这样可通过测温部件监测到火情所在的位置，摄像头3和前置摄像头用于对现场的情况进行拍摄，且摄像头3、前置摄像头均与控制器连接，控制器与远程终端通过无线连接，这样可在远程观测到现场的火情情况，这样可实现远程遥控消防机器人前往火灾地点。为了便于操控，转动升降机构5包括电动云台5-5。

电动云台5-5为常见的现有电动的水平旋转云台或既能实现水平方向又能实现上下方向旋转的全方位旋转云台，不再赘述，电动云台5-5实现旋转运动，机身1表面设置升降机构，升降机构顶部设置电动云台5-5，升降机构的具体结构设置如下：为了防止机器人在工作时机械臂的抬升及干粉喷出对现场视频采集造成干扰，升降机构采用可升降的方形双层套筒结构，如图5所示，外套筒5-3固定于机身1，内套筒5-1为可升降结构，内套筒顶部突出外套筒设置，且内套筒5-1顶部设置电动云台5-5，电动云台5-5的一侧设置所述的摄像头，另一侧设置所述的测温部件，内套筒5-1底部与方形螺母座5-4相连，螺母座5-4中心有穿过丝杠5-2，伺服电机设于外套筒内来驱动丝杠5-2旋转，进而实现螺母座5-4的纵向移动，实现内套筒的升降，电动云台带动测温部件和摄像头实现转动。

转动升降机构5设于灭火机构的侧部，这样有效避免灭火机构对测温部件4和摄像头3的干扰，相对于机身而言，灭火机构设置在前侧，转动升降机构5设于后侧，干粉供给件6设于转动升降机构和灭火机构之间，使机器人重心位于中间位置，保证其运动稳定且爬坡时不发生倾覆；测温部件优选红外测温部件，红外测温部件通过对热辐射点及其局部表面的热像图进行探测和采集，通过数据连接线传输给控制器，控制器对现场设备进行红外温度图像采集，并将此图谱进行初步存储和分析，将分析结果无线传输给远程终端。

喷头2-3与干粉供给件6之间设置开关，干粉供给件6选用干粉供给瓶(干粉供给瓶内压强大于大气压强)，开关、所述的行驶机构7和机械臂均与控制器连接，开关为电磁阀，测温部件4和电动云台同样与控制器连接，如图2所示，控制器为主控计算机，电动云台带动测温部件4实现角度变化，控制器用于获取测温部件4传送的温度，若温度高于设定的温度，则由控制器控制灭火机构中机械臂升高至相应的高度，并打开开关，由干粉供给件6向喷头2-3供粉，实现灭火。

行驶机构7为设于机身1两侧的履带行驶机构，履带行驶机构可有效增强消防机器人的整体承载力。

需要说明的是，机身1具有设定的高度，机身1设置框体用于设置干粉供给件6，机身1底部设置锂电池，通过锂电池向电动转盘、转动升降机构和各个电机进行供电，锂电池置于机身的前部，用于提供机器人所需能量，且机身内设置驱动电机和驱动减速器以驱动履带行驶机构的后轮进行转动，主控计算机及通信部件同样设于机身内，位于驱动电机和锂电池的中间位置。

另外，电动转盘、第一旋转电机、第二旋转电机和第三旋转电机均与控制器连接，由控制器控制三个电机和电动转盘的各自动作，实现灭火机构在设定高度进行灭火。

同样，摄像头3和前置摄像头均可采用CCD工业摄像头，CCD工业摄像头与控制器连接，CCD工业摄像头负责采集变电站内的实时图像信息，并将其传输到主控计算机中进行预处理，校正图像的颜色和质量，主控计算机将分析结果通过COFDM无线图像传输技术传送给远程终端，如图3所示，控制器通过控制旋转升降机构来控制CCD工业摄像头的角度，并接收CCD工业摄像头传送的视频信息，控制器通过无线通信装置与远程终端连接，当工作人员在远程终端处通过CCD工业摄像头发现火情时，可及时通知现场工作人员。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变电站消防机器人，其特征在于，包括：

机身；

行驶机构，行驶机构与机身连接，以带动机身实现行驶；

灭火机构，安装于机身，灭火机构包括机械臂，机械臂包括至少两节，每相邻两节机械臂之前的角度能够实现调节，机械臂一端固定于机身，另一端设置喷头，喷头通过管路与干粉供给件连接，机械臂一端通过能够转动的转盘固定于机身。

2.根据权利要求1所述的一种变电站消防机器人，其特征在于，所述机械臂包括第一机械臂和第二机械臂，第一机械臂的一端通过第一旋转电机固定于所述的转盘，另一端与第二机械臂之间通过第二旋转电机实现连接。

3.根据权利要求1所述的一种变电站消防机器人，其特征在于，所述机身在所述灭火机构的一侧还设有转动升降机构，转动升降机构的一侧设有测温部件，另一侧设有摄像头。

4.根据权利要求3所述的一种变电站消防机器人，其特征在于，所述转动升降机构包括电动云台和与电动云台连接的升降机构。

5.根据权利要求4所述的一种变电站消防机器人，其特征在于，所述升降机构包括与所述机身固连的外套筒，外套筒内设置内套筒，内套筒顶部设置所述的电动云台，电动云台高于外套筒设置，内套筒底部设置螺母座，丝杠穿过螺母座设置，丝杠与设于外套筒内的电机连接。

6.根据权利要求3所述的一种变电站消防机器人，其特征在于，所述转动升降机构设于所述灭火机构的侧部。

7.根据权利要求1所述的一种变电站消防机器人，其特征在于，所述喷头与干粉供给件之间设置开关，开关、所述的行驶机构和机械臂均与控制器连接。

8.根据权利要求1所述的一种变电站消防机器人，其特征在于，所述行驶机构为设于机身两侧的履带行驶机构。

9.根据权利要求2所述的一种变电站消防机器人，其特征在于，所述第二机械臂端部通过第三旋转电机与所述的喷头连接。

10.根据权利要求1所述的一种变电站消防机器人，其特征在于，所述转盘为电动转盘。

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