CN218947681U - 电缆巡检机器人及电缆巡检系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电缆巡检技术领域，具体涉及一种电缆巡检机器人及电缆巡检系统。本实用新型提供的电缆巡检机器人包括：底座；制动轮，与底座转动连接，底座安装有第一驱动组件，第一驱动组件与制动轮传动连接；底座的两个侧壁各向上或向下延伸出一个翼板，翼板与底座围成适于轨道穿过的通道，翼板的自由端连接有辅动轮，辅动轮朝向底座，辅动轮的转动轴线与制动轮的转动轴线的夹角为锐角，制动轮与辅动轮均至少部分位于通道内；控制板，与底座连接，与第一驱动组件通信连接；监测模组，与底座连接，与控制板通信连接。本实用新型提供的电缆巡检机器人，减小了制动轮与辅动轮的磨损，延长了制动轮与辅动轮的使用寿命。

Description

电缆巡检机器人及电缆巡检系统

技术领域

本实用新型涉及电缆巡检技术领域，具体涉及一种电缆巡检机器人及电缆巡检系统。

背景技术

高压电缆在电能输送过程中易受工况及环境因素的影响，当高压电缆出现轻微破损时，若不能及时维护可能导致隐患进一步升级，导致重大事故，为保障电缆的长期可靠运行，需准确的监测电缆状态。

通常室内电缆布线较为复杂，机器人巡检轨道转弯起伏较多，现有机器人仅靠制动轮及与轨道底部抵接的辅动轮上下约束巡检设备，以避免设备脱轨，但机器人易在轨道转弯处晃动，制动轮与辅动轮在转弯处与轨道产生相对滑动，磨损严重。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中巡检机器人易在轨道转弯处晃动，制动轮与辅动轮磨损严重的缺陷，从而提供一种电缆巡检机器人及电缆巡检系统。

本实用新型提供的电缆巡检机器人，包括：

底座；

制动轮，与所述底座转动连接，所述底座安装有第一驱动组件，所述第一驱动组件与所述制动轮传动连接；

所述底座的两个侧壁各向上或向下延伸出一个翼板，所述翼板与所述底座围成适于轨道穿过的通道，所述翼板的自由端连接有辅动轮，所述辅动轮朝向所述底座，所述辅动轮的转动轴线与所述制动轮的转动轴线的夹角为锐角，所述制动轮与所述辅动轮均至少部分位于所述通道内；

控制板，与所述底座连接，与第一驱动组件通信连接；

监测模组，与所述底座连接，与所述控制板通信连接。

可选的，所述辅动轮的转动轴线与所述制动轮的转动轴线的夹角为45°。

可选的，所述辅动轮与所述翼板弹性连接。

可选的，所述监测模组包括相机、红外测温探头、紫外放电探头。

可选的，所述电缆巡检机器人还包括球机、第二驱动组件，所述控制板安装于所述球机或所述底座，所述球机与所述底座转动连接，所述第二驱动组件与所述底座或所述球机固定，所述第二驱动组件与所述控制板通信连接，所述第二驱动组件适于驱动所述球机相对所述底座转动，所述监测模组安装于所述球机。

可选的，所述监测模组还包括照明灯，所述照明灯与所述控制板通信连接。

可选的，所述电缆巡检机器人还包括蓄电池，所述蓄电池适于为所述第一驱动组件、所述第二驱动组件、所述控制板供电；

和/或所述电缆巡检机器人还包括通讯模块，所述通讯模块与所述控制板通信连接，所述通讯模块包括天线，所述天线与所述底座或所述球机连接，所述通讯模块适于将所述监测模组采集的数据无线传输至基站。

本实用新型提供的电缆巡检系统，包括：

前述的电缆巡检机器人，

轨道，穿入所述电缆巡检机器人的所述通道，所述轨道的两侧壁与所述轨道的底面间连接有过渡面，所述电缆巡检机器人的辅动轮与所述过渡面抵接，所述电缆巡检机器人的制动轮与所述轨道抵接。

可选的，所述过渡面的截面为内凹的弧形线。

可选的，所述电缆巡检系统还包括基站；

所述基站与所述电缆巡检机器人的控制板通信连接，适于获取所述电缆巡检机器人的监测模组采集的数据；

和/或当所述电缆巡检机器人安装有蓄电池时，所述基站设置有充电卡座，所述充电卡座连接有充电接头，所述充电接头适于与所述蓄电池通电连接。

本实用新型具有以下优点：

1.本实用新型提供的电缆巡检机器人，底座的侧壁向上或向下延伸出一对翼板，翼板与底座围成适于轨道穿过的通道，翼板的自由端连接有辅动轮，辅动轮朝向底座，辅动轮的转动轴线与制动轮的转动轴线的夹角为锐角，能够同时为电缆巡检机器人提供上下方向及左右方向上的约束，避免电缆巡检机器人经过轨道转弯处时，与轨道产生垂直于行进方向上的相对滑动，减小了制动轮与辅动轮的磨损，延长了制动轮与辅动轮的使用寿命。

2.本实用新型提供的电缆巡检机器人，辅动轮与翼板弹性连接，弹性件能够将辅动轮抵接于轨道，保证辅动轮与制动轮的限位及行进效果，同时，当辅动轮长期使用出现磨损后，弹性件能够为辅动轮提供行程补偿，保证辅动轮继续与轨道抵接，延长了辅动轮的使用周期。

3.本实用新型提供的电缆巡检机器人，通过红外测温探头检测被测电缆部位温度，通过紫外放电探头检测被测电缆部位放电情况，通过相机拍摄被测电缆部位实物图片，由紫外放电探头得出的紫外放电检测图像，结合红外测温探头得出的红外测温图像以及相机得出的可见光图像，能够全面的检测局部电缆状态，为判断局部电缆是否存在安全隐患提供系统可靠的数据支撑。

4.本实用新型提供的电缆巡检机器人，电缆巡检机器人采用蓄电池供电，规避了铺设供电线缆不便的问题，节约了供电成本，同时，电缆巡检机器人采用无线传输的方式将监测模组采集的数据传输至基站，保证了数据实时传输的同时规避了铺设通信线缆不便的问题，节约了通信成本。

5.本实用新型提供的电缆巡检系统，因具有前述的电缆巡检机器人，所以具有上述的任一项优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例电缆巡检机器人的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例电缆巡检机器人的结构示意图二；

图3为本实用新型实施例电缆巡检机器人的侧视图；

图4为本实用新型实施例电缆巡检机器人的底座内部俯视图；

图5为本实用新型实施例电缆巡检系统的流程示意图。

附图标记说明：

10、底座；101、翼板；11、制动系统；12、第一驱动组件；121、第一电动机；122、第一传动轮；123、第二传动轮；124、传动带；13、制动轮；14、辅动轮；141、连接座；142、弹簧；15、控制板；16、蓄电池；161、充电插口；17、通讯模块；171、天线；18、临时存储器；20、球机；201、第一传动齿轮；202、球机本体；203、球机支架；21、第二驱动组件；211、第二电动机；212、第二传动齿轮；22、监测模组；221、相机；222、红外测温探头；223、紫外放电探头；224、照明灯；30、轨道；301、传动槽；302、过渡面；40、基站；41、充电卡座；411、充电接头；51、数据处理模块；511、被测电缆路径；512、红外测温采集信息；512a、红外测温数据；512b、红外测温图像；513、紫外放电检测图像；514、可见光图像；515、全局电缆温度图；516、局部电缆温度实物对比图；517、局部电缆放电实物对比图；52、数据存储模块；53、显示控制器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例

参考图1-图4，本实用新型实施例提供的电缆巡检机器人，包括：

底座10；

制动轮13，与底座10转动连接，底座10安装有第一驱动组件12，第一驱动组件12与制动轮13传动连接；

底座10的两个侧壁各向上或向下延伸出一个翼板101，翼板101与底座10围成适于轨道30穿过的通道，翼板101的自由端连接有辅动轮14，辅动轮14朝向底座10，辅动轮14的转动轴线与制动轮13的转动轴线的夹角为锐角，制动轮13与辅动轮14均至少部分位于通道内；

控制板15，与底座10连接，与第一驱动组件12通信连接；

监测模组22，与底座10连接，与控制板15通信连接。

本实施例中，底座10的侧壁向上或向下延伸出一对翼板101，翼板101与底座10围成适于轨道30穿过的通道，翼板101的自由端连接有辅动轮14，辅动轮14朝向底座10，辅动轮14的转动轴线与制动轮13的转动轴线的夹角为锐角，能够同时为电缆巡检机器人提供上下方向及左右方向上的约束(以图1视角为例)，避免电缆巡检机器人经过轨道30转弯处时，与轨道30产生垂直于行进方向上的相对滑动，减小了制动轮13与辅动轮14的磨损，延长了制动轮13与辅动轮14的使用寿命。

本实施例中，对制动轮13与辅动轮14在底座10上的安装位置不作具体限定，作为一种实施方式，制动轮13转动设置在底座10的顶端，底座10的两个侧壁各向上延伸出一个翼板101，翼板101的自由端连接有辅动轮14，辅动轮14朝向底座10；作为另一种实施方式，参考图1和图2，制动轮13转动设置在底座10的底端，底座10的两个侧壁各向下延伸出一个翼板101，翼板101的自由端连接有辅动轮14，辅动轮14朝向底座10。

本实施例中，对辅动轮14的转动轴线与制动轮13的转动轴线的夹角角度不作具体限定，能够配合轨道30同时为电缆巡检机器人提供上下方向及左右方向上的约束即可，作为一种实施方式，其可以是60°；作为另一种实施方式，其可以是45°，辅动轮14的转动轴线与制动轮13的转动轴线的夹角为45°时，辅动轮14配合制动轮13，在上下方向及左右方向都能发挥良好的限位作用。

本实施例中，对制动轮13与翼板101的连接方式不作具体限定，作为一种实施方式，制动轮13与翼板101固定连接，作为另一种实施方式，辅动轮14与翼板101弹性连接，具体的，参考图2，辅动轮14包括轮体与连接座141，轮体与连接座141转动连接，连接座141与翼板101滑动连接，连接座141与翼板101间设置有弹簧142，弹簧142的两端分别与连接座141、翼板101抵接，弹簧142适于将辅动轮14压向轨道30。

本实施方式中，辅动轮14与翼板101弹性连接，弹性件能够将辅动轮14抵接于轨道30，保证辅动轮14与制动轮13的限位及行进效果，同时，当辅动轮14长期使用出现磨损后，弹性件能够为辅动轮14提供行程补偿，保证辅动轮14继续与轨道30抵接，延长了辅动轮14的使用周期。

本实施例中，对第一驱动组件12的具体结构不作具体限定，作为一种实施方式，第一驱动组价包括电动机、传动齿轮、受力齿轮，传动齿轮固定于电动机的输出轴，受力齿轮固定于制动轮13的转动轴，传动齿轮与受力齿轮啮合传动；作为另一种实施方式，参考图2、图3和图4，第一驱动组件12包括第一电动机121、第一传动轮122、第二传动轮123、传动带124，第一电动机121与底座10固定连接，第一传动轮122固定于第一电动机121的输出轴，第二传动轮123固定于制动轮13的转动轴，第一传动轮122与第二传动轮123通过传动带124传动连接，具体的，制动轮13可以为两个，两个制动轮13均与同一第一电动机121以上述实施方式传动连接。

作为一种优选的实施方式，监测模组22包括相机221、红外测温探头222、紫外放电探头223。

本实施例中，通过红外测温探头222检测被测电缆部位温度，通过紫外放电探头223检测被测电缆部位放电情况，通过相机221拍摄被测电缆部位实物图片，由紫外放电探头223得出的紫外放电检测图像513，结合红外测温探头222得出的红外测温图像512b以及相机221得出的可见光图像514，能够全面的检测局部电缆状态，为判断局部电缆是否存在安全隐患提供系统可靠的数据支撑。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，监测模组22还包括照明灯224，照明灯224与控制板15通信连接。

本实施方式中，电缆巡检机器人辅设照明灯224，能够在昏暗环境中补充光亮，避免环境光线不足影响信息采集。

作为一种优选的实施方式，电缆巡检机器人还包括球机20、第二驱动组件21，控制板15安装于球机20或底座10，球机20与底座10转动连接，第二驱动组件21与底座10或球机20固定，第二驱动组件21与控制板15通信连接，第二驱动组件21适于驱动球机20相对底座10转动，监测模组22安装于球机20，具体的，参考图1和图3，球机20包括球机本体202及一副球机支架203，球机本体202位于一副球机支架203之间，并与球机支架203可转动连接，以完成俯仰动作。

本实施方式中，将球机20作为监测模组22的载体，结构小巧且角度调整灵活，球机20与底座10转动连接，具有更加全面的监测视角。

本实施方式中，对第二驱动组件21的结构不作具体限定，作为一种实施方式，参考图2，球机20底部设置有第一传动齿轮201，第二驱动组件21包括第二电动机211、第二传动齿轮212，第二传动齿轮212固定于第二电动机211的输出轴，第二传动齿轮212与第一传动齿轮201啮合传动。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，电缆巡检机器人还包括蓄电池16，蓄电池16适于为第一驱动组件12、第二驱动组件21、控制板15供电。

本实施方式中，电缆巡检机器人采用蓄电池16供电，规避了铺设供电线缆不便的问题，节约了供电成本。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，电缆巡检机器人还包括通讯模块17，通讯模块17与控制板15通信连接，通讯模块17包括天线171，天线171与底座10或球机20连接，通讯模块17适于将监测模组22采集的数据无线传输至基站40。

本实施方式中，电缆巡检机器人采用无线传输的方式将监测模组22采集的数据传输至基站40，保证了数据实时传输的同时规避了铺设通信线缆不便的问题，节约了通信成本。

本实施例还提供一种电缆巡检系统，包括：

前述的电缆巡检机器人，

轨道30，穿入电缆巡检机器人的通道，轨道30的两侧壁与轨道30的底面间连接有过渡面302，电缆巡检机器人的辅动轮14与过渡面302抵接，电缆巡检机器人的制动轮13与轨道30抵接。

本实施例中，轨道30的两侧壁与轨道30的底面间连接有过渡面302，电缆巡检机器人的辅动轮14与过渡面302抵接，电缆巡检机器人的制动轮13与轨道30抵接，制动轮13、辅动轮14与轨道30抵接配合，在垂直于轨道30延伸方向的平面内，能够为电缆巡检机器人提供上下方向及左右方向上的约束力，减少电缆巡检机器人爬坡及转弯时的震动及磨损。

本实施例中，对过渡面302的形状不作具体限定，作为一种实施方式，过渡面302为斜面；作为另一种实施方式，参考图1，过渡面302为截面为内凹弧形线的曲面，电缆巡检机器人在转弯时，辅动轮14与过渡面302具有更大的接触面积，减小了辅动轮14的局部磨损。

本实施例中，对制动轮13的抵接位置不作具体限定，作为一种实施方式，制动轮13转动设置在底座10的底部，制动轮13与轨道30的顶端直接抵接；作为另一种实施方式，参考图1，制动轮13转动设置在底座10的底部，轨道30顶端开设有传动槽301，制动轮13与传动槽301的槽底抵接，传动槽301的设置使电缆巡检机器人与轨道30连接更加稳定，电缆巡检机器人不易脱轨。

作为一种优选的实施方式，电缆巡检系统还包括基站40，基站40与电缆巡检机器人的控制板15通信连接，适于获取电缆巡检机器人的监测模组22采集的数据。

本实施方式中，基站40可以直接作为数据处理终端，也可以作为数据中转端，当电缆巡检机器人巡检室内电缆时，小功率通讯模块17传出的信号穿墙后衰弱明显，通过将数据传输至基站40，再由基站40将数据传输至数据终端，能够使数据传输更加稳定高效。

作为一种优选的实施方式，电缆巡检机器人还安装有临时存储器18，临时存储器18与控制板15通信连接，控制板15将监测模组22采集的数据储存至临时存储器18，将数据按特定步长打包压缩，通过通讯模块17无线传输至基站40，进一步提升了数据的传输效率。

作为一种优选的实施方式，当电缆巡检机器人安装有蓄电池16时，基站40设置有充电卡座41，充电卡座41连接有充电接头411，充电接头411适于与蓄电池16通电连接，具体的，蓄电池16装有充电插口161，基站40对应设置有适配的充电接头411，巡检周期结束时，基站40的充电接头411插入电缆巡检机器人的充电插口161进行充电。

基于上述具体实施方式，本实施例电缆巡检系统的工作流程为：

参考图5，电缆巡检机器人上安装有控制板15，控制板15与制动系统11通信连接，以控制电缆巡检机器人行进；控制板15与监测模组22通信连接，监测模组22包括照明灯224、相机221、紫外放电探头223、红外测温探头222，控制板15将监测模组22采集的数据存入临时存储器18中，控制板15与通讯模块17通信连接，控制板15将临时存储器18内的数据通过通讯模块17无线传输至基站40；电缆巡检机器人安装有蓄电池16为设备供电，蓄电池16与控制板15通信连接，由控制板15分配供电，蓄电池16设置有充电插口161，基站40对应设置有带充电接头411的充电卡座41；基站40与数据终端通信连接。

数据终端包括数据处理模块51、显示控制器53及数据存储模块52，其中数据处理模块51将电缆巡检机器人采集到的红外测温采集信息512中的红外测温数据512a与预设的被测电缆路径511耦合，即录入电缆各个区段的温度数据，得到全局电缆温度图515，通过电缆全局的温度变化趋势判断电缆隐患点或隐患区域；另外，数据处理模块51将电缆巡检机器人采集到的红外测温采集信息512中的红外测温图像512b与可见光图像514耦合，得到局部电缆温度实物对比图516，在温度异常的电缆区段，运维人员可参考实物图像判断电缆是否具有安全隐患；另外，数据处理模块51将紫外放电检测图像513与可见光图像514耦合，得到局部电缆放电实物对比图517，在显示放电的电缆区段，运维人员可参考实物图像判断电缆是否具有安全隐患；数据处理模块51与数据存储模块52通信连接，数据存储模块52同时存储有历史监测数据，数据存储模块52与显示控制器53通信连接，显示控制器53适于读取数据存储模块52的监测数据，同时显示控制器53与基站40、数据处理模块51通信连接，运维人员通过显示控制器53观察未经处理前的监测数据与处理后的监测数据，控制电缆巡检机器人的行进方向、监测方向，其中控制信号可通过基站40中转，最终经由通讯模块17传递至控制板15，运维人员通过显示控制器53还可以标记重点监测区域或者重点监测点，使电缆巡检机器人在巡检过程中对标记监测点单独采样；此外，显示控制器53通过读取数据存储模块52的监测数据，可对标记监测点历史数据按时间跨度分析，得到该点的状态变化趋势。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种电缆巡检机器人，其特征在于，包括：

底座(10)；

制动轮(13)，与所述底座(10)转动连接，所述底座(10)安装有第一驱动组件(12)，所述第一驱动组件(12)与所述制动轮(13)传动连接；

所述底座(10)的两个侧壁各向上或向下延伸出一个翼板(101)，所述翼板(101)与所述底座(10)围成适于轨道(30)穿过的通道，所述翼板(101)的自由端连接有辅动轮(14)，所述辅动轮(14)朝向所述底座(10)，所述辅动轮(14)的转动轴线与所述制动轮(13)的转动轴线的夹角为锐角，所述制动轮(13)与所述辅动轮(14)均至少部分位于所述通道内；

控制板(15)，与所述底座(10)连接，与第一驱动组件(12)通信连接；

监测模组(22)，与所述底座(10)连接，与所述控制板(15)通信连接。

2.根据权利要求1所述的电缆巡检机器人，其特征在于，所述辅动轮(14)的转动轴线与所述制动轮(13)的转动轴线的夹角为45°。

3.根据权利要求1所述的电缆巡检机器人，其特征在于，所述辅动轮(14)与所述翼板(101)弹性连接。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的电缆巡检机器人，其特征在于，所述监测模组(22)包括相机(221)、红外测温探头(222)、紫外放电探头(223)。

5.根据权利要求4所述的电缆巡检机器人，其特征在于，所述电缆巡检机器人还包括球机(20)、第二驱动组件(21)，所述控制板(15)安装于所述球机(20)或所述底座(10)，所述球机(20)与所述底座(10)转动连接，所述第二驱动组件(21)与所述底座(10)或所述球机(20)固定，所述第二驱动组件(21)与所述控制板(15)通信连接，所述第二驱动组件(21)适于驱动所述球机(20)相对所述底座(10)转动，所述监测模组(22)安装于所述球机(20)。

6.根据权利要求4所述的电缆巡检机器人，其特征在于，所述监测模组(22)还包括照明灯(224)，所述照明灯(224)与所述控制板(15)通信连接。

7.根据权利要求5所述的电缆巡检机器人，其特征在于，所述电缆巡检机器人还包括蓄电池(16)，所述蓄电池(16)适于为所述第一驱动组件(12)、所述第二驱动组件(21)、所述控制板(15)供电；

和/或所述电缆巡检机器人还包括通讯模块(17)，所述通讯模块(17)与所述控制板(15)通信连接，所述通讯模块(17)包括天线(171)，所述天线(171)与所述底座(10)或所述球机(20)连接，所述通讯模块(17)适于将所述监测模组(22)采集的数据无线传输至基站(40)。

8.一种电缆巡检系统，其特征在于，包括：

如权利要求1-7任一项所述的电缆巡检机器人，

轨道(30)，穿入所述电缆巡检机器人的所述通道，所述轨道(30)的两侧壁与所述轨道(30)的底面间连接有过渡面(302)，所述电缆巡检机器人的辅动轮(14)与所述过渡面(302)抵接，所述电缆巡检机器人的制动轮(13)与所述轨道(30)抵接。

9.根据权利要求8所述的电缆巡检系统，其特征在于，所述过渡面(302)的截面为内凹的弧形线。

10.根据权利要求8所述的电缆巡检系统，其特征在于，所述电缆巡检系统还包括基站(40)；

所述基站(40)与所述电缆巡检机器人的控制板(15)通信连接，适于获取所述电缆巡检机器人的监测模组(22)采集的数据；

和/或当所述电缆巡检机器人安装有蓄电池(16)时，所述基站(40)设置有充电卡座(41)，所述充电卡座(41)连接有充电接头(411)，所述充电接头(411)适于与所述蓄电池(16)通电连接。

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