CN212012264U - 一种基于bim的变电站巡检系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于BIM的变电站巡检系统，包括监控中心、若干个定位基站和巡检机器人，巡检机器人包括依次连接的相机、旋转台、安装平台和行走机构，所述的监控中心包括存储有变电站的BIM模型信息的计算机以及监控终端，所述的安装平台上设有UWB定位模块、WIFI模块和温度传感器，所述的行走机构包括2个前轮、2个中轮和2个后轮，每个中轮连接有2根固定杆，所述的2根固定杆分别通过2根活动杆与前轮和后轮连接，所述的固定杆上设有第一电机，所述的第一电机通过减速箱与活动杆连接，所述的前轮、中轮和后轮均连接有第二电机。与现有技术相比，本实用新型具有定位精度高、越障能力强等优点。

Description

一种基于BIM的变电站巡检系统

技术领域

本实用新型涉及变电站安全监测领域，尤其是涉及一种基于BIM的变电站巡检系统。

背景技术

目前，随着国家社会经济的快速发展和电网建设的大踏步前进，关于电力的基础工程建设也越来越多，各种等级变压的变电站也越来越多，数量众多的变电站需要很多工来维持其日常巡检工作，费时费力，因此很多变电站采用无人值守变电站，代替了传统人工维持的变电站，实现了远程监控来进行变压作业，但是对于无人值守变电站需要更为精确的控制，实现自动化、数字化、远程在线的管理维护，这是将来变电站发展的趋势。

现有技术多采用巡检机器人在变电站内进行巡逻，但变电站并不是全是平地，巡检机器人由于地形限制只能在有限的空间内进行巡逻，但巡检机器人遇到的障碍物时可能被阻挡，无法正常巡逻，同时巡检机器人在发生火灾等异常情况时仅通过相机拍摄的环境信息无法快速、直观的判断出发生地点，无法及时解决异常情况。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于BIM的变电站巡检系统，定位精度高，越障能力强。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于BIM的变电站巡检系统，包括监控中心、若干个定位基站和巡检机器人，所述的巡检机器人包括依次连接的相机、旋转台、安装平台和行走机构，所述的监控中心包括存储有变电站的BIM模型信息的计算机以及监控终端，所述的安装平台上设有UWB定位模块、WIFI模块和温度传感器，所述的行走机构包括2个前轮、2个中轮和2个后轮，每个中轮连接有2根固定杆，所述的2根固定杆分别对应通过2根活动杆与前轮和后轮连接，所述的固定杆上设有第一电机，所述的第一电机通过减速箱与活动杆连接，所述的前轮、中轮和后轮均连接有第二电机。

进一步地，所述的活动杆上设有插筒，所述的减速箱的输出杆插入插筒内，所述的插筒侧面插有穿过插筒和输出杆的固定销。

进一步地，分别连接2个中轮且相对的2根固定杆之间连接有第二连接杆。

进一步地，所述的第二连接杆的数量为2根，所述的第二连接杆为螺纹杆，2根第二连接杆的设置方向相反。

进一步地，所述的旋转台包括旋转支座，该旋转支座上活动安装有横向被动齿轮，该横向被动齿轮上活动设置有纵向被动齿轮，所述的横向被动齿轮，所述的旋转支座上设有第二舵机，该第二舵机通过横向主动齿轮与横向被动齿轮连接，所述的横向主动齿轮上设有第一舵机，所述的第一舵机通过纵向主动齿轮与纵向被动齿轮连接。

进一步地，所述的旋转支座上设有横向滑槽，所述的横向主动齿轮位于旋转支座内并穿过横向滑槽底部与横向被动齿轮啮合。

进一步地，所述的横向被动齿轮上固定有滑动底座，所述的滑动底座上设有纵向滑槽，所述的纵向滑槽内安装有纵向被动齿轮，所述的滑动底座上固定有第一舵机，所述的第一舵机连接有与纵向被动齿轮啮合的纵向主动齿轮。

进一步地，所述的纵向被动齿轮和横向被动齿轮均设有残缺口，所述的纵向被动齿轮的残缺口处固定有安装块，所述的相机固定在安装块上。

进一步地，所述的安装平台包括固定板，所述的固定板通过支撑架固定在固定杆上。

进一步地，所述的固定板上设有弧形缺口。

与现有技术相比，本实用新型具有以如下有益效果：

(1)本实用新型在变电站内设置若干个与监控中心有限连接的定位基站，监控中心包括存储有变电站的BIM模型信息的计算机以及监控终端，巡检机器人上设有相机、UWB定位模块、WIFI模块和温度传感器，WIFI模块与定位基站无线连接，在监控中心的监控终端上可直观获取巡检机器人的具体位置以及周围的环境信息，同时巡检机器人的行走机构包括前轮、中轮和后轮，中轮连接有2根固定杆，2根固定杆分别通过2根活动杆与前轮和后轮连接，固定杆上设有第一电机，所述的第一电机通过减速箱与活动杆连接，第一电机可控制前轮和后轮抬起，同时前轮、中轮和后轮均连接有第二电机，巡检机器人的越障能力强，减小了被阻挡的风险，扩大了活动范围，变电站的监测范围广；

(2)本实用新型在相对的2根活动杆之间连接有第二连接杆，相对的2根活动杆之间连接有2根第二连接杆，第二连接杆为螺纹杆，2根第二连接杆的设置方向相反，提高了行走机构的稳定性；

(3)本实用新型在纵向被动齿轮和横向被动齿轮上设有残缺口，相机固定在纵向被动齿轮的残缺口上，纵向被动齿轮和横向被动齿轮分别对应通过第一舵机和第二舵机驱动，可精确调整相机的横向和纵向角度。

附图说明

图1为本实用新型的侧视图；

图2为行走机构的结构示意图；

图3为固定板的结构示意图；

图4为旋转台的结构示意图；

图5为减速箱与活动杆的连接结构示意图；

图6为减速箱与活动杆的连接结构示意图；

图中标号说明：

1.旋转台，2.安装平台，3.行走机构，4.相机，5.UWB定位模块，6.WIFI模块，7.温度传感器，11.旋转支座，12.横向主动齿轮，13.纵向主动齿轮，14.第一舵机，15.纵向被动齿轮，16.安装块，17.横向被动齿轮，18.第二舵机，21.固定板，22.支撑架，23.缺口，31.前轮，32.中轮，33.后轮，34.固定杆，35.第一电机，36.减速箱，37.第二连接杆，38.第二连接杆，39.活动杆，40.第二电机，41.固定销，111.横向滑槽，171.滑动底座，172.纵向滑槽，361.输出杆，391.插筒。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

一种基于BIM的变电站巡检系统，包括监控中心、若干个定位基站和巡检机器人，监控中心包括存储有变电站的BIM模型信息的计算机以及监控终端，若干个定位基站与监控中心有线连接，如图1、图2、图3和图4所示，巡检机器人包括依次连接的相机4、旋转台1、安装平台2和行走机构3，安装平台2上设有与定位基站无线连接的UWB定位模块5和WIFI模块6，安装平台2上还设有控制器和温度传感器，UWB定位模块采用DW1000模块；

行走机构3包括前轮31、中轮32、后轮33、固定杆34、活动杆39、第一电机35和减速箱36，中轮32连接2根固定杆34，2根固定杆34分别通过2根活动杆39与前轮31和后轮33连接，活动杆39上设有插筒391，减速箱36连接第一电机35，减速箱36的输出杆361插入插筒391，插筒391侧面插有固定销41，使得插筒391和输出杆361相对固定，前轮31、中轮32和后轮33均连接有第二电机40。分别连接2个中轮32且相对的2根固定杆34之间连接有2根第二连接杆38，第二连接杆38为螺纹杆，2根第二连接杆38设置方向相反。

如图1、图5和图6所示，安装平台2包括固定板21，固定板21通过支撑架22固定在固定杆34上。旋转台1包括旋转支座11，旋转支座11上设有横向滑槽111，横向滑槽111内安装有横向被动齿轮17，旋转支座11固定有第二舵机18，第二舵机18连接有横向主动齿轮12，横向主动齿轮12穿过横向滑槽111底部与横向被动齿轮17啮合，横向被动齿轮17上固定有滑动底座171，滑动底座171上设有纵向滑槽172，纵向滑槽172内安装有纵向被动齿轮15，滑动底座171上固定有第一舵机14，第一舵机14连接有与纵向被动齿轮15啮合的纵向主动齿轮13，横向被动齿轮17和纵向被动齿轮15均设有缺口，纵向被动齿轮15的缺口处固定有安装块16，安装块16上设有安装孔，相机4通过安装孔固定在安装块16上。固定板21上设有供纵向被动齿轮15活动的弧形缺口23。

控制器通过WIFI模块与定位基站连接，若干个定位基站通过UWB定位模块获取巡检机器人的定位并在监控终端显示出巡检机器人在变电站的具体位置，巡检机器人的控制器通过控制旋转支座11的第一舵机14和第二舵机18调整相机4的角度，控制器通过控制第一电机35抬起活动杆39，进一步抬起前轮31或者后轮33，使得巡检机器人的爬梯及越障能力增强，巡检机器人上的温度传感器检测到的温度信息会通过WIFI模块传输给定位基站，进一步传输至监控中心，工作人员可通过监控中心快速获取巡检机器人的定位并抵达异常温升的现场。

本实施例提出了一种基于BIM的变电站巡检系统，在监控中心的监控终端上可直观获取巡检机器人的具体位置以及周围的环境信息，巡检机器人的越障能力强，减小了被阻挡的风险，扩大了活动范围，变电站的监测范围广。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于BIM的变电站巡检系统，包括监控中心、若干个定位基站和巡检机器人，所述的巡检机器人包括依次连接的相机(4)、旋转台(1)、安装平台(2)和行走机构(3)，其特征在于，所述的监控中心包括存储有变电站的BIM模型信息的计算机以及监控终端，所述的安装平台(2)上设有UWB定位模块(5)、WIFI模块(6)和温度传感器(7)，所述的行走机构(3)包括2个前轮(31)、2个中轮(32)和2个后轮(33)，每个中轮(32)连接有2根固定杆(34)，所述的2根固定杆(34)分别对应通过2根活动杆(39)与前轮(31)和后轮(33)连接，所述的固定杆(34)上设有第一电机(35)，所述的第一电机(35)通过减速箱(36)与活动杆(39)连接，所述的前轮(31)、中轮(32)和后轮(33)均连接有第二电机(40)。

2.根据权利要求1所述的一种基于BIM的变电站巡检系统，其特征在于，所述的活动杆(39)上设有插筒(391)，所述的减速箱(36)的输出杆(361)插入插筒(391)内，所述的插筒(391)侧面插有穿过插筒(391)和输出杆(361)的固定销(41)。

3.根据权利要求1所述的一种基于BIM的变电站巡检系统，其特征在于，分别连接2个中轮(32)且相对的2根固定杆(34)之间连接有第二连接杆(38)。

4.根据权利要求3所述的一种基于BIM的变电站巡检系统，其特征在于，所述的第二连接杆(38)的数量为2根，所述的第二连接杆(38)为螺纹杆，2根第二连接杆(38)的设置方向相反。

5.根据权利要求1所述的一种基于BIM的变电站巡检系统，其特征在于，所述的旋转台(1)包括旋转支座(11)，该旋转支座(11)上活动安装有横向被动齿轮(17)，该横向被动齿轮(17)上活动设置有纵向被动齿轮(15)，所述的横向被动齿轮(17)，所述的旋转支座(11)上设有第二舵机(18)，该第二舵机(18)通过横向主动齿轮(12)与横向被动齿轮(17)连接，所述的横向主动齿轮(12)上设有第一舵机(14)，所述的第一舵机(14)通过纵向主动齿轮(13)与纵向被动齿轮(15)连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于BIM的变电站巡检系统，其特征在于，所述的旋转支座(11)上设有横向滑槽(111)，所述的横向主动齿轮(12)位于旋转支座(11)内并穿过横向滑槽(111)底部与横向被动齿轮(17)啮合。

7.根据权利要求5所述的一种基于BIM的变电站巡检系统，其特征在于，所述的横向被动齿轮(17)上固定有滑动底座(171)，所述的滑动底座(171)上设有纵向滑槽(172)，所述的纵向滑槽(172)内安装有纵向被动齿轮(15)，所述的滑动底座(171)上固定有第一舵机(14)，所述的第一舵机(14)连接有与纵向被动齿轮(15)啮合的纵向主动齿轮(13)。

8.根据权利要求5所述的一种基于BIM的变电站巡检系统，其特征在于，所述的纵向被动齿轮(15)和横向被动齿轮(17)均设有残缺口，所述的纵向被动齿轮(15)的残缺口处固定有安装块(16)，所述的相机(4)固定在安装块(16)上。

9.根据权利要求1所述的一种基于BIM的变电站巡检系统，其特征在于，所述的安装平台(2)包括固定板(21)，所述的固定板(21)通过支撑架(22)固定在固定杆(34)上。

10.根据权利要求9所述的一种基于BIM的变电站巡检系统，其特征在于，所述的固定板(21)上设有弧形缺口(23)。

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