CN213782709U - 电厂升压站巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了电厂升压站巡检机器人，包括机器人本体、底板、连接轴、搭接杆和车轮，所述机器人本体的下方固定设置有底板，且底板的四周均固定安装有连接轴，并且底板的下方固定连接有固定块，所述固定块的内部活动安装有内接球，且内接球的侧面固定连接有搭接柱，并且搭接柱的下方固定安装有搭接杆，所述搭接杆的底部固定安装有车轮，所述底板的内部开设有圆柱凹槽。该电厂升压站巡检机器人，可以通过底板内部互相连通的气囊可以配合可伸缩的连接头，来对减振的效果进行调节，同时可以对机器人的边缘进行防护，而且该装置在使用时可以节约人力，有效规避了设备的运行隐患，提高了升压站运行的安全性，稳定性和可靠性。

Description

电厂升压站巡检机器人

技术领域

本实用新型涉及电厂升压站巡检技术领域，具体为电厂升压站巡检机器人。

背景技术

电厂升压站巡检是有效保证升压站设备安全稳定运行、提高电力设备运行可靠性的一项重要基础工作。主要分为日常巡检和特殊巡检，日常巡检每4小时巡检一次；特殊巡检一般在高温、大风、大雾、冰雪、冰雹、雷雨等天气，以及大负荷运行和新设备投入运行前对升压站设备进行巡检。

现有的电厂升压站巡检方式主要有两种：

1、传统的人工巡检：巡检人员借助辅助设备(如测温枪、热红外成像仪、钳形电流表、摇表等)利用感官判断设备是否存在异常并进行记录。但这种巡检方式存在如下缺点：

巡检人员需要定期重复相同的工作，劳动强度大，工作效率低；巡检人员对升压站设备运行状态的判断容易受到自己主观经验和精神状态等的影响，容易发生漏检与误检的情况，且巡检质量参差不齐；恶劣天气巡检，存在一定安全隐患；设备周边存在电磁辐射，长期工作会对人身体产生影响；人工成本高、管理成本高，效费比差。

2、在线监测巡检法，也就是说在升压站部分设备上安装具有远程传输功能的传感器，传感器将采集到的数据参数传输到集控室计算机上，巡检人员通过观察计算机上数据的变化和现场监控摄像头图像，达到巡检的目的，但还存在一些缺点：

这种方法虽然较人工巡检减轻了巡检人员工作量，但是能够安装远程传输的设备是有限的，无法对所有设备进行监测；设备价格高昂，花费成本多；监控摄像头的观察范围是有限的，存在一定的盲区；恶劣天气时，监控摄像头视野容易受阻，存在一定的安全隐患；当远传设备故障时，还需要人工对设备进行巡检。

所以我们提出了电厂升压站巡检机器人，以便于解决上述中提出的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供电厂升压站巡检机器人，以解决上述背景技术提出的目前市场上的一些电厂升压站在巡检过程中，人工成本高，而且巡检人员无法对所有设备进行监测的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：电厂升压站巡检机器人，包括机器人本体、底板、连接轴、搭接杆和车轮，所述机器人本体的下方固定设置有底板，且底板的四周均固定安装有连接轴，并且底板的下方固定连接有固定块，所述固定块的内部活动安装有内接球，且内接球的侧面固定连接有搭接柱，并且搭接柱的下方固定安装有搭接杆，所述搭接杆的底部固定安装有车轮，所述底板的内部开设有圆柱凹槽。

优选的，所述连接轴的外侧轴承安装有橡胶转轮，且橡胶转轮在连接轴上等间距分布，并且连接轴和橡胶转轮在底板上呈中心对称状分布。

优选的，所述内接球的外壁与固定块的内壁互相贴合，且内接球的球心位于固定块的内部，并且内接球和搭接柱均对称分布在固定块的左右两侧。

优选的，所述搭接柱的外侧固定连接有弹簧，且弹簧在搭接柱的外侧等角度分布，并且搭接柱的直径小于圆柱凹槽的内径。

优选的，所述搭接柱的上方设置有气囊，且气囊的侧面固定连接有波纹管，并且波纹管的侧面固定安装有固定杆，所述气囊通过波纹管和固定杆与相邻气囊之间互相连通，且波纹管对称分布在固定杆的左右两侧。

优选的，所述气囊的侧面设置有连接头，且连接头的侧面轴承安装有螺纹杆，并且螺纹杆和底板之间为螺纹连接，所述连接头通过螺纹杆与底板之间构成伸缩结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该电厂升压站巡检机器人：

(1)该装置设计的升压站巡检机器人可通过自主或远程控制方式，24小时全天候高效，自动地完成检测任务，它可以及时发现设备的各种异常情况，还能够对事故隐患进行诊断分析，当出现恶劣天气的时候，机器人可以不受天气的影响，代替人工对设备进行检测，有效规避了设备的运行隐患，提高了升压站运行的安全性，稳定性和可靠性，降低了巡检人员的工作量，推进了升压站无人值守的进程；

(2)该装置是一个开放性的机器人平台，并且预留了丰富的接口，可以根据不同环境的不同需要，进行二次开发，应用到其他工作量大，巡检效率低的场所。例如发电机、汽轮机、锅炉等主机设备的巡检；400V母线室、6KV母线室、MCC段、保安段等设备的巡检与维护等；

(3)该装置使用的过程中，可以通过装置上的橡胶转轮转动，从而对机器人本体的边缘进行防护，提升了装置的防护效果，同时装置的内部还设置有内接球，可以配合弹簧进行多角度的减振工作，而且底板内部互相连通的气囊可以配合可伸缩的连接头，来对减振的效果进行调节，提升了装置使用的安全性。

附图说明

图1为本实用新型正视结构示意图；

图2为本实用新型固定块仰剖视结构示意图；

图3为本实用新型图2中A处结构示意图；

图4为本实用新型底板和搭接柱连接结构示意图；

图5为本实用新型图4中B处结构示意图；

图6为本实用新型主控制器系统流程示意图。

图中：1、机器人本体；2、底板；3、连接轴；4、橡胶转轮；5、固定块；6、内接球；7、搭接柱；8、搭接杆；9、车轮；10、圆柱凹槽；11、弹簧；12、气囊；13、波纹管；14、固定杆；15、螺纹杆；16、连接头。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-6，本实用新型提供如下技术方案：电厂升压站巡检机器人，包括机器人本体1、底板2、连接轴3、橡胶转轮4、固定块5、内接球6、搭接柱7、搭接杆8、车轮9、圆柱凹槽10、弹簧11、气囊12、波纹管13、固定杆14、螺纹杆15和连接头16，机器人本体1的下方固定设置有底板2，且底板2的四周均固定安装有连接轴3，并且底板2的下方固定连接有固定块5，固定块5的内部活动安装有内接球6，且内接球6的侧面固定连接有搭接柱7，并且搭接柱7的下方固定安装有搭接杆8，搭接杆8的底部固定安装有车轮9，底板2的内部开设有圆柱凹槽10。

连接轴3的外侧轴承安装有橡胶转轮4，且橡胶转轮4在连接轴3上等间距分布，并且连接轴3和橡胶转轮4在底板2上呈中心对称状分布，可以通过装置上的连接轴3和橡胶转轮4来对机器人本体1的边缘进行充分防护。

内接球6的外壁与固定块5的内壁互相贴合，且内接球6的球心位于固定块5的内部，并且内接球6和搭接柱7均对称分布在固定块5的左右两侧，可以通过内接球6和固定块5之间的卡合结构和转动结构来对车轮9整体进行多角度的减振工作，提升了装置使用时的稳定性。

搭接柱7的外侧固定连接有弹簧11，且弹簧11在搭接柱7的外侧等角度分布，并且搭接柱7的直径小于圆柱凹槽10的内径，可以通过搭接柱7来配合内接球6来对车轮9进行防护。

搭接柱7的上方设置有气囊12，且气囊12的侧面固定连接有波纹管13，并且波纹管13的侧面固定安装有固定杆14，气囊12通过波纹管13和固定杆14与相邻气囊12之间互相连通，且波纹管13对称分布在固定杆14的左右两侧，可以通过装置内部互相连通的气囊12保证装置的减振效果，提升了装置的实用性。

气囊12的侧面设置有连接头16，且连接头16的侧面轴承安装有螺纹杆15，并且螺纹杆15和底板2之间为螺纹连接，连接头16通过螺纹杆15与底板2之间构成伸缩结构，可以通过转动螺纹杆15来对连接头16的位置进行调节，从而对气囊12进行挤压，从而对减震效果进行调节。

工作原理：在使用该电厂升压站巡检机器人时，如图1所示，该装置使用时通过底板2来对机器人本体1进行支撑，通过连接轴3外侧轴承安装的橡胶转轮4来对机器人本体1的边缘进行防护，防止受到磕损；

如图2-5所示，该装置在使用时，车轮9行进到颠簸路段，车轮9会因为路面的颠簸导致上下晃动，此时搭接柱7末端的内接球6会在固定块5的内部晃动，搭接柱7前端外围的部分弹簧11被压缩，部分弹簧11被拉伸，通过弹簧11的弹力拉动搭接柱7使得搭接柱7和车轮9复位，搭接柱7的上方顶住气囊12，使得机器人本体1在进行上下颠簸时，可以通过气囊12进行缓冲和减振，由于搭接柱7的左右晃动会带动气囊12在底板2的内部移动，此时可以通过波纹管13来避免对气囊12造成不利影响，同时还可以通过旋进或者旋出螺纹杆15，使得连接头16前端与气囊12的距离发生变化，使得气囊12受到的压力不同，从而对减震效果进行调节，而且装置还可以利用波纹管13和固定杆14来对相邻两处气囊12进行同时加气；

如图6所示，该装置的MCU控制器选用基于ARM架构的高性能处理器；视觉系统采用CCD高清可见光相机和红外热像仪；定位导航系统采用RFID标签点和AGV磁带双定位方式，AGV磁带主要用于巡线导航，RFID标签点用于执行相应的动作；传感器系统包括温湿度、噪音和烟雾火焰传感器；灭火系统包括灭火弹发射装置和灭火弹仓；运动控制系统包括对机械臂、旋转云台和麦克纳姆轮减震底盘的驱动；人机交互系统包括语音识别模块和HMI液晶触摸屏；可拓展的任务模块系统包括简单缺陷处理模块、额外探测模块、额外电源模块以及拓展接口。

机器人的CCD高清可见光相机可精确识别现场仪器仪表的数据，以便工作人员核对设备监测传感器的准确性，还可对高压断路器和隔离开关分合闸情况、现场地面积水、杂草情况进行查看，通过图像识别算法可以对人员未佩戴安全帽、在现场抽烟和越界进入限制区域行为进行检测，当发现问题时进行现场声、光警示以及远程报警；机器人的红外热像仪可检测变压器、高压断路器、隔离开关、避雷器、CT、PT、母线等设备的发热情况，还可以对火情进行检测；机器人的定位导航系统选用AGV磁带巡线的方式进行导航，应用RFID标签点可清晰的了解机器人当前所在位置并执行相应的动作，并对电磁导航做出矫正；机器人上还可以根据任务需要安装灭火装置，灭火系统采用发射灭火弹的形式，在火情初期迅速找到着火点发射灭火弹，灭火弹遇火迅速爆炸将内部干粉全部散开，对火源进行扑灭；机器人的机械臂可对设备进行简易操作，实现设备的启停或简易故障排除；机器人的旋转云台可以使机械臂相机进行360°的旋转，使监测和简易故障处理变得更加灵活；机器人的底盘选用麦克纳姆轮减震底盘，具有四轮独立驱动、精密微动、精准定位等特点，不仅可以适应升压站不平的地面，而且还具备全向移动和减震功能，使移动图像监测更加平稳顺畅，提升机器人的巡检效率；人机交互系统可以实现与机器人的语音对话，并通过HMI触摸屏进行简单交互，可以引领运维人员前往目标设备，并进行相应的设备介绍，避免人员走错间隔；机器人的无线充电系统可以实现当机器人电量低的时候自动返回充电仓进行充电；机器人的可拓展任务模块系统，采用插件设计，并预留丰富的接口，可以根据现场的任务需要，更换或添加任务模块，例如：当机器人发现缺陷后，针对缺陷类型安装相应的处理模块，对简单缺陷进行简易处理，实现缺陷的自处理，以上便是整个装置的工作过程，且本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (6)

1.电厂升压站巡检机器人，包括机器人本体(1)、底板(2)、连接轴(3)、搭接杆(8)和车轮(9)，其特征在于：所述机器人本体(1)的下方固定设置有底板(2)，且底板(2)的四周均固定安装有连接轴(3)，并且底板(2)的下方固定连接有固定块(5)，所述固定块(5)的内部活动安装有内接球(6)，且内接球(6)的侧面固定连接有搭接柱(7)，并且搭接柱(7)的下方固定安装有搭接杆(8)，所述搭接杆(8)的底部固定安装有车轮(9)，所述底板(2)的内部开设有圆柱凹槽(10)。

2.根据权利要求1所述的电厂升压站巡检机器人，其特征在于：所述连接轴(3)的外侧轴承安装有橡胶转轮(4)，且橡胶转轮(4)在连接轴(3)上等间距分布，并且连接轴(3)和橡胶转轮(4)在底板(2)上呈中心对称状分布。

3.根据权利要求1所述的电厂升压站巡检机器人，其特征在于：所述内接球(6)的外壁与固定块(5)的内壁互相贴合，且内接球(6)的球心位于固定块(5)的内部，并且内接球(6)和搭接柱(7)均对称分布在固定块(5)的左右两侧。

4.根据权利要求3所述的电厂升压站巡检机器人，其特征在于：所述搭接柱(7)的外侧固定连接有弹簧(11)，且弹簧(11)在搭接柱(7)的外侧等角度分布，并且搭接柱(7)的直径小于圆柱凹槽(10)的内径。

5.根据权利要求4所述的电厂升压站巡检机器人，其特征在于：所述搭接柱(7)的上方设置有气囊(12)，且气囊(12)的侧面固定连接有波纹管(13)，并且波纹管(13)的侧面固定安装有固定杆(14)，所述气囊(12)通过波纹管(13)和固定杆(14)与相邻气囊(12)之间互相连通，且波纹管(13)对称分布在固定杆(14)的左右两侧。

6.根据权利要求5所述的电厂升压站巡检机器人，其特征在于：所述气囊(12)的侧面设置有连接头(16)，且连接头(16)的侧面轴承安装有螺纹杆(15)，并且螺纹杆(15)和底板(2)之间为螺纹连接，所述连接头(16)通过螺纹杆(15)与底板(2)之间构成伸缩结构。

Images