CN212365056U - 一种电网立体巡检系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电网立体巡检系统，包括机器人巡检模块、直升机巡检模块、无人机巡检模块以及环境监测模块，所述的环境监测模块分别与机器人巡检模块和无人机巡检模块通信连接，并与环境监测中心通信连接，所述的直升机巡检模块分别与机器人巡检模块和无人机巡检模块通信连接，所述的机器人巡检模块设置于变电站内的地面上，用于检测变电站内的设备和线路状态，所述的无人机巡检模块用于无人检测输电线路，所述的直升机巡检模块用于载人检修输电线路，与现有技术相比，本实用新型具有安全高效、全面准确等优点。

Description

一种电网立体巡检系统

技术领域

本实用新型涉及电网运检，尤其是涉及一种电网立体巡检系统。

背景技术

随着电力系统的发展，输电线路越来越长，电压等级越来越高。为实现电网安全运营，需要对输电线路进行定期巡检。目前我国电网输电线路主要依赖人工巡检方式，不仅劳动强度大、工作条件艰苦，而且巡检效率低。随着大电网的不断发展，需要巡检的内容越来越多，对巡检的要求也越来越高，虽然有些地区电网巡检工作中将人工巡检与无人直升机巡检，但是仍然无法满足如今大电网的巡检要求。

因此，需要设计一种能够符合大电网巡检要求，保证巡检安全高效、全面准确的电网立体巡检系统。

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安全高效的电网立体巡检系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种电网立体巡检系统，包括机器人巡检模块、直升机巡检模块、无人机巡检模块以及环境监测模块，所述的环境监测模块分别与机器人巡检模块和无人机巡检模块通信连接，并与环境监测中心通信连接，所述的直升机巡检模块分别与机器人巡检模块和无人机巡检模块通信连接，所述的机器人巡检模块设置于变电站内的地面上，用于检测变电站内的设备和线路状态，所述的无人机巡检模块用于无人检测输电线路，所述的直升机巡检模块用于载人检修输电线路。

进一步地，所述的环境监测中心包括雷电监测中心、覆冰预测预警中心、山火监测预警中心、地质灾害监测预警中心、台风监测预警中心、舞动预测预警中心和数值气象中心，实现环境预警数据的深度融合分析。

进一步地，所述的直升机巡检模块包括直升机和控制终端，所述的直升机包括驾驶机舱、直升机脚架以及安装于直升机脚架上的检修平台，所述的控制终端安装于驾驶机舱内，并分别与机器人巡检模块和无人机巡检模块通信连接，所述的检修平台用于为检修人员提供工作场地。

更进一步地，所述的检修平台包括肩部安全带、腰部安全带、底板以及分别设置于底板上的工具盒、检修位和显示屏支架，所述的肩部安全带的一端与驾驶机舱顶部连接，另一端固定设置于底板上，用于在检修人员检修时连接其肩部，所述的腰部安全带一端与直升机脚架固定连接，另一端固定设置于底板上，用于在检修人员检修时连接其腰部，所述的显示屏支架设置于底板后部，用于放置显示终端，显示终端与控制终端连接，所述的工具盒设置于底板前部，用于放置检修工具，检修人员坐于检修位上，右手边放置工具，左手边放置显示终端，实时查看检修要求和故障情况，实现不停电检修，并保证检修人员的安全，提高检修效率。

进一步地，所述的机器人巡检模块包括设备巡检机器人和与控制终端通信连接的线路巡检机器人，所述的设备巡检机器人用于巡检变电站内的设备状态，所述的线路巡检机器人包括室外机器人和室内轨道机器人，分别用于巡检变电站室内和室外的线路状态，设备巡检机器人检测到的故障直接通知后台控制中心，无需使用直升机进行检修。

更进一步地，所述的设备巡检机器人包括依次连接的第一移动轮、第一车架、第一安装柱以及通过第一安装架和第一转轴设置于第一安装柱上的第一摄像头，所述的第一安装架与第一安装柱相互铰接，所述的第一安装架能够带动第一摄像头在与水平面夹角为0°～60°的范围内摆动。

更进一步地，所述的线路巡检机器人包括通信天线、依次连接的第二移动轮、第二车架、第二安装柱以及通过第二安装架和第二转轴设置于第二安装柱上的第二摄像头，所述的第二安装架与第二安装柱相互铰接，所述的第二安装架能够带动第二摄像头在与水平面夹角为60°～120°的范围内摆动，所述的第二摄像头通过通信天线与控制终端通信连接。

进一步地，所述的无人机巡检模块包括无人机、分别与无人机和环境监测模块连接的控制站以及分别安装于无人机上的图像采集组件和传感器组件，所述的图像采集组件和传感器组件分别与控制终端通信连接，所述的无人机包括机身以及分别设置于机身上的无人机脚架和螺旋驱动组件，所述的传感器组件安装于无人机脚架上，所述的图像采集组件安装于机身底部。

更进一步地，所述的图像采集组件包括摄像机和数码相机，所述的摄像机安装于机身底部前端，朝向无人机前进方向，所述的数码相机安装于机身底部后端，朝向无人机后退方向，当摄像机拍摄的画面中存在可能故障点时，可通过控制终端控制数码相机进行拍照记录，从而能够对线路中的故障点进行统计和进一步分析。

更进一步地，所述的传感器组件包括位置传感器和电磁传感器，对称设置于两侧无人机脚架上，所述的位置传感器用于检测无人机底部与输电线路之间的距离，所述的电磁传感器用于检测无人机周围的电磁强度。

本系统在对电网进行巡检时，首先根据环境监测模块得到的环境监测信息，进行初步预警，深化雷电、覆冰、山火、台风、地质灾害、舞动、气象等通道环境监测预警技术攻关研究和推广应用，再通过机器人巡检模块和无人机巡检模块分别得到变电站和输电线路的状态，并将所有数据全部传输至控制终端，驾驶机舱内的检修人员根据控制终端的信息，驾驶直升机至相应位置，进行输电线路的不停电检修。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1)本实用新型通过设置机器人巡检模块、直升机巡检模块、无人机巡检模块以及环境监测模块，建立立体巡检系统，实现环境预警数据、立体巡检数据、不停电检测数据的深度融合分析，保证巡检数据的全面和准确；

2)本实用新型通过在直升机巡检模块设置与机器人巡检模块和无人机巡检模块通信连接的控制终端，实现自动巡检和不停电检修，提高运检业务和管理信息化、自动化和智能化，提高巡检效率；

3)本实用新型通过在直升机上设置检修平台，使检修人员能够快速到达故障现场，实现不停电检修，并保护检修人员的安全，保证运检系统的安全高效。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为设备巡检机器人结构示意图；

图3为线路巡检机器人结构示意图；

图4为直升机巡检模块结构示意图；

图5为无人机巡检模块结构示意图。

其中：1、机器人巡检模块，11、设备巡检机器人，111、第一移动轮，112、第一车架，113、第一安装柱，114、第一转轴，115、第一安装架，116、第一摄像头，12、线路巡检机器人，121、第二移动轮，122、第二车架，123、第二安装柱，124、第二转轴，125、第二安装架，126、第二摄像头，127、通信天线，2、直升机巡检模块，21、驾驶机舱，22、控制终端，23、直升机脚架，24、检修平台，241、工具盒，242、肩部安全带，243、检修位，244、腰部安全带，245、显示屏支架，3、无人机巡检模块，31、无人机，311、螺旋驱动组件，312、无人机脚架，313、机身，321、摄像机，322、数码相机，331、位置传感器，332、电磁传感器，4、输电线路，5、变电站。

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。

实施例：

如图1所示，本实用新型提供一种电网立体巡检系统，包括机器人巡检模块1、直升机巡检模块2、无人机巡检模块3以及环境监测模块。

环境监测模块分别与机器人巡检模块1和无人机巡检模块3通信连接，并分别与雷电监测中心、覆冰预测预警中心、山火监测预警中心、地质灾害监测预警中心、台风监测预警中心、舞动预测预警中心和数值气象中心通信连接。

如图4所示，直升机巡检模块2用于载人检修输电线路4，包括直升机和控制终端22，直升机包括驾驶机舱21、直升机脚架23以及安装于直升机脚架23上的检修平台24，控制终端22安装于驾驶机舱21内，并分别与机器人巡检模块1和无人机巡检模块3通信连接，检修平台24包括肩部安全带242、腰部安全带244、底板以及分别设置于底板上的工具盒241、检修位243和显示屏支架245，肩部安全带242的一端与驾驶机舱21顶部连接，另一端固定设置于底板上，腰部安全带244一端与直升机脚架23固定连接，另一端固定设置于底板上，显示屏支架245设置于底板后部，工具盒241设置于底板前部。检修人员身穿检修服进行检修时，坐在检修位243上，检修工具放置于工具盒241内，并将与控制终端22连接的显示终端固定于显示屏支架245上，肩部安全带242与检修服的肩部连接，腰部安全带244与检修服的腰部连接，保护检修人员安全，检修人员通过显示终端实时查看检修要求和故障情况，实施不停电检修。

机器人巡检模块1设置于变电站5内的地面上，用于检测变电站5内的设备和线路状态，包括设备巡检机器人11和与控制终端22通信连接的线路巡检机器人12，设备巡检机器人11用于巡检变电站5内的设备状态，线路巡检机器人12用于巡检变电站5内的线路状态。

如图2所示，设备巡检机器人11包括依次连接的第一移动轮111、第一车架112、第一安装柱113以及通过第一安装架115和第一转轴114设置于第一安装柱113上的第一摄像头116，第一安装架115与第一安装柱113相互铰接，第一安装架115能够带动第一摄像头116在与水平面夹角为0°～60°的范围内摆动。

如图3所示，线路巡检机器人12包括通信天线127、依次连接的第二移动轮121、第二车架122、第二安装柱123以及通过第二安装架125和第二转轴124设置于第二安装柱123上的第二摄像头126，第二安装架125与第二安装柱123相互铰接，第二安装架125能够带动第二摄像头126在与水平面夹角为60°～120°的范围内摆动，第二摄像头126通过通信天线127与控制终端22通信连接。

如图5所示，无人机巡检模块3用于无人检测输电线路4，包括无人机31、分别与无人机31和环境监测模块连接的控制站以及分别安装于无人机31上的图像采集组件和传感器组件，无人机31包括机身313以及分别设置于机身313上的无人机脚架312和螺旋驱动组件311，图像采集组件与控制终端22通信连接，包括摄像机321和数码相机322，摄像机321安装于机身313底部前端，朝向无人机31前进方向，数码相机322安装于机身313底部后端，朝向无人机31后退方向。传感器组件与控制终端22通信连接，包括位置传感器331和电磁传感器332，对称设置于两侧无人机脚架312上，位置传感器331用于检测无人机31底部与输电线路4之间的距离，电磁传感器332用于检测无人机31周围的电磁强度。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的工作人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电网立体巡检系统，其特征在于，包括机器人巡检模块(1)、直升机巡检模块(2)、无人机巡检模块(3)以及环境监测模块，所述的环境监测模块分别与机器人巡检模块(1)和无人机巡检模块(3)通信连接，并与环境监测中心通信连接，所述的直升机巡检模块(2)分别与机器人巡检模块(1)和无人机巡检模块(3)通信连接，所述的机器人巡检模块(1)设置于变电站(5)内的地面上，用于检测变电站(5)内的设备和线路状态，所述的无人机巡检模块(3)用于无人检测输电线路(4)，所述的直升机巡检模块(2)用于载人检修输电线路(4)。

2.根据权利要求1所述的一种电网立体巡检系统，其特征在于，所述的环境监测中心包括雷电监测中心、覆冰预测预警中心、山火监测预警中心、地质灾害监测预警中心、台风监测预警中心、舞动预测预警中心和数值气象中心。

3.根据权利要求1所述的一种电网立体巡检系统，其特征在于，所述的直升机巡检模块(2)包括直升机和控制终端(22)，所述的直升机包括驾驶机舱(21)、直升机脚架(23)以及安装于直升机脚架(23)上的检修平台(24)，所述的控制终端(22)安装于驾驶机舱(21)内，并分别与机器人巡检模块(1)和无人机巡检模块(3)通信连接，所述的检修平台(24)用于为检修人员提供工作场地。

4.根据权利要求3所述的一种电网立体巡检系统，其特征在于，所述的检修平台(24)包括肩部安全带(242)、腰部安全带(244)、底板以及分别设置于底板上的工具盒(241)、检修位(243)和显示屏支架(245)，所述的肩部安全带(242)的一端与驾驶机舱(21)顶部连接，另一端固定设置于底板上，用于在检修人员检修时连接其肩部，所述的腰部安全带(244)一端与直升机脚架(23)固定连接，另一端固定设置于底板上，用于在检修人员检修时连接其腰部，所述的显示屏支架(245)设置于底板后部，用于放置显示终端，所述的工具盒(241)设置于底板前部，用于放置检修工具。

5.根据权利要求3所述的一种电网立体巡检系统，其特征在于，所述的机器人巡检模块(1)包括设备巡检机器人(11)和与控制终端(22)通信连接的线路巡检机器人(12)，所述的设备巡检机器人(11)包括室外机器人和室内轨道机器人，分别用于巡检变电站(5)室内和室外的设备状态，所述的线路巡检机器人(12)用于巡检变电站(5)内的线路状态。

6.根据权利要求5所述的一种电网立体巡检系统，其特征在于，所述的设备巡检机器人(11)包括依次连接的第一移动轮(111)、第一车架(112)、第一安装柱(113)以及通过第一安装架(115)和第一转轴(114)设置于第一安装柱(113)上的第一摄像头(116)，所述的第一安装架(115)与第一安装柱(113)相互铰接，所述的第一安装架(115)能够带动第一摄像头(116)在与水平面夹角为0°～60°的范围内摆动。

7.根据权利要求5所述的一种电网立体巡检系统，其特征在于，所述的线路巡检机器人(12)包括通信天线(127)、依次连接的第二移动轮(121)、第二车架(122)、第二安装柱(123)以及通过第二安装架(125)和第二转轴(124)设置于第二安装柱(123)上的第二摄像头(126)，所述的第二安装架(125)与第二安装柱(123)相互铰接，所述的第二安装架(125)能够带动第二摄像头(126)在与水平面夹角为60°～120°的范围内摆动，所述的第二摄像头(126)通过通信天线(127)与控制终端(22)通信连接。

8.根据权利要求3所述的一种电网立体巡检系统，其特征在于，所述的无人机巡检模块(3)包括无人机(31)、分别与无人机(31)和环境监测模块连接的控制站以及分别安装于无人机(31)上的图像采集组件和传感器组件，所述的图像采集组件和传感器组件分别与控制终端(22)通信连接，所述的无人机(31)包括机身(313)以及分别设置于机身(313)上的无人机脚架(312)和螺旋驱动组件(311)，所述的传感器组件安装于无人机脚架(312)上，所述的图像采集组件安装于机身(313)底部。

9.根据权利要求8所述的一种电网立体巡检系统，其特征在于，所述的图像采集组件包括摄像机(321)和数码相机(322)，所述的摄像机(321)安装于机身(313)底部前端，朝向无人机(31)前进方向，所述的数码相机(322)安装于机身(313)底部后端，朝向无人机(31)后退方向。

10.根据权利要求8所述的一种电网立体巡检系统，其特征在于，所述的传感器组件包括位置传感器(331)和电磁传感器(332)，对称设置于两侧无人机脚架(312)上，所述的位置传感器(331)用于检测无人机(31)底部与输电线路(4)之间的距离，所述的电磁传感器(332)用于检测无人机(31)周围的电磁强度。

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