CN219434130U - 一种具有辅助无人机的多功能手持巡检装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有辅助无人机的多功能手持巡检装置，包括手持巡检装置本体和无人机巡检结构，手持巡检装置本体内安装有无人机操作模块、无人机控制模块、信号处理模块、显示模块、温度检测模块、振动检测模块、巡检装置本体无线信号收发模块以及巡检装置本体电源模块，无人机巡检结构包括无人机主体结构、无人机视频模块、无人机电池模块、氧浓度检测仪以及无人机信号收发模块。本实用新型具有可便携的特点，同时还能针对结构位置较高、人难以到达的位置进行巡检，非常适合电厂使用。

Description

一种具有辅助无人机的多功能手持巡检装置

技术领域

本实用新型涉及发电厂巡检的技术领域，特别涉及一种具有辅助无人机的多功能手持巡检装置。

背景技术

近年来，随着发电企业的多元化发展，信息技术和信息系统对企业的组织形态、治理结构、管理体制、运作流程和商业模式的影响日益深化，在电厂生产管控和安全管理方面，通过先进技术手段和智能设备的应用，固化关键业务环节的流程，避免人为因素、设备因素、环境因素、管理因素等带来的不安全事件发生，建立标准化和流程化的电厂过程管理，提高电厂对业务执行过程的监管力度和管控水平，构建智能化、主动化的过程管理平台，成为电力行业智能化探索的重要方向。

通过将多个检测设备小型化，集成到可便携的巡检装置中，可以极大节约巡检成本，提高巡检效率。然而，由于电厂设备种类繁多，便携式巡检装置虽然能胜任大部分设备的巡检，但是部分设备由于其特殊性，人力巡检具有很大的局限性。例如用于存储粉煤灰的粉煤灰储存仓，这种仓结构高度在15米至30米不等，主体为圆柱形，内部存放大量粉煤灰，然而，粉煤灰在夏日烈日高温下，容易爆燃，是非常大的安全隐患，因此，粉煤灰储存仓内会一直充入惰性气体进行保护，针对粉煤灰储存仓的巡检，难度就很大，需要巡检人爬上粉煤灰储存仓顶部进行检测，安全性无法保障。因此，亟需一种能对结构位置较高、人难以到达的位置进行巡检的可便携的巡检装置。

实用新型内容

鉴于背景技术中提及的问题，本实用新型提出一种具有辅助无人机的多功能手持巡检装置，该装置具有可便携的特点，同时还能针对结构位置较高、人难以到达的位置进行巡检，非常适合电厂使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种具有辅助无人机的多功能手持巡检装置，包括手持巡检装置本体和无人机巡检结构，手持巡检装置本体内安装有无人机操作模块、无人机控制模块、信号处理模块、显示模块、温度检测模块、振动检测模块、巡检装置本体无线信号收发模块以及巡检装置本体电源模块，无人机巡检结构包括无人机主体结构、无人机视频模块、无人机电池模块、氧浓度检测仪以及无人机信号收发模块，其中，

无人机操作模块与无人机控制模块连接，无人机控制模块通过巡检装置本体无线信号收发模块与无人机信号收发模块信号连接，无人机信号收发模块与无人机主体结构连接，无人机操作模块用于人为输入操作指令，无人机控制模块用于将操作指令经巡检装置本体无线信号收发模块发送至无人机巡检结构并接收无人机信号收发模块发回的信号，信号处理模块分别与显示模块、温度检测模块、振动检测模块连接，信号处理模块用于接收温度检测模块、振动检测模块传来的温度、振动信息，并将信息在显示模块上显示，温度检测模块能贴在被巡检设备上，采集被巡检设备温度，振动检测模块能贴在被巡检设备上，采集被巡检设备振动信息，巡检装置本体电源模块分别与无人机控制模块、信号处理模块、显示模块、温度检测模块、振动检测模块、巡检装置本体无线信号收发模块连接并为无人机控制模块、信号处理模块、显示模块、温度检测模块、振动检测模块、巡检装置本体无线信号收发模块供电，

无人机视频模块安装在无人机主体结构上，用于拍摄视频，氧浓度检测仪安装在无人机主体结构上，用于检测氧气浓度，无人机视频模块和氧浓度检测仪均与无人机信号收发模块连接，并通过无人机信号收发模块将视频信息和氧浓度信息发送至信号处理模块，信号处理模块将信息在显示模块上显示，无人机电池模块分别与无人机主体结构、无人机视频模块、氧浓度检测仪以及无人机信号收发模块连接并为无人机主体结构、无人机视频模块、氧浓度检测仪以及无人机信号收发模块供电。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

被巡检设备中包括粉煤灰储存仓，粉煤灰储存仓置于地面，粉煤灰储存仓内堆放粉煤灰，粉煤灰储存仓设置有惰性气体充气装置，惰性气体充气装置能向粉煤灰储存仓内充入惰性气体，使粉煤灰储存仓内氧浓度低于阈值。

粉煤灰储存仓顶部固定有无人机停放平台，当无人机巡检结构停放在无人机停放平台上时，氧浓度检测仪能检测粉煤灰储存仓内氧浓度。

无人机操作模块为操作杆。

无人机操作模块为无人机控制模块和信号处理模块均为单片机。

显示模块为液晶显示屏。

手持巡检装置本体上设置有存放腔，存放腔内放置有集线器，温度检测模块通过第一导线连接有温度检测探头，振动检测模块通过第二导线连接有振动检测探头，第一导线和第二导线固定在一起组成检测线，温度检测探头和振动检测探头固定在一起组成探头体，探头体置放于存放腔中，检测线绕在集线器上，外力能将探头体从存放腔拉出。

手持巡检装置本体上设置有控制按钮，控制按钮包括总电源开关和采集开关，总电源开关与巡检装置本体电源模块连接，用于控制巡检装置本体电源模块与无人机控制模块、信号处理模块、显示模块、温度检测模块、振动检测模块、巡检装置本体无线信号收发模块之间的通断，采集开关与温度检测模块和振动检测模块连接，用于发送指令，使温度检测模块和振动检测模块采集温度和振动信息。

无人机主体结构包括无人机机架和若干个无人机旋翼，无人机旋翼安装在无人机机架上，无人机旋翼上安装有能驱动无人机旋翼转动的旋翼驱动电机。

无人机视频模块为高清摄像头。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

1、本实用新型的巡检装置为手持式巡检结构，整体结构小巧，巡检方便，集成了温度传感器和振动传感器，能对设备的温度情况和振动情况进行检测，满足大部分火力发电厂设备的巡检需求。

2、本实用新型的巡检装置配备了辅助无人机，且该辅助无人机装备了氧浓度检测仪，可以使巡检人方便的获得位置很高的设备的视频信息，并检测粉煤灰储存仓内的惰性气体是否足量，充分实现火力发电厂内人工巡检不便的设备的巡检需求。

3、本实用新型将温度传感器和振动传感器的检测探头进行了集成，在检测过程中，巡检人只需要将一个总探头贴在设备表面，即可获得温度和振动信息，而不是传统的分别检测温度和振动。这种改动降低了巡检的操作难度，提高了巡检效率。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是手持巡检装置本体内部结构图；

图3是图2中探头体从手持巡检装置本体内拉出的示意图；

图4是无人机巡检结构的示意图；

图5是手持巡检装置本体对电厂普通设备采集温度和振动信息的示意图；

图6是多功能手持巡检装置对粉煤灰储存仓进行巡检的示意图。

其中的附图标记为：手持巡检装置本体1、无人机操作模块11、无人机控制模块12、信号处理模块13、显示模块14、温度检测模块15、振动检测模块16、巡检装置本体无线信号收发模块17、巡检装置本体电源模块18、存放腔19、集线器19a、检测线19b、探头体19c、无人机巡检结构2、无人机主体结构21、无人机视频模块22、无人机电池模块23、氧浓度检测仪24、无人机信号收发模块25、粉煤灰储存仓3、惰性气体充气装置31、无人机停放平台32。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案作详细说明。

本实用新型的一种具有辅助无人机的多功能手持巡检装置，主要结构为两部分，即手持巡检装置本体1和无人机巡检结构2；

如图2-3所示，手持巡检装置本体1包括无人机操作模块11、无人机控制模块12、信号处理模块13、显示模块14、温度检测模块15、振动检测模块16、巡检装置本体无线信号收发模块17以及巡检装置本体电源模块18和存放腔19，

其中，无人机操作模块11、无人机控制模块12与无人机主体结构21，是常规的无人机结构，即本实用新型的结构，是在市售无人机的基础上，进行改进而来，信号处理模块13、显示模块14、温度检测模块15、振动检测模块16、巡检装置本体无线信号收发模块17以及巡检装置本体电源模块18和存放腔19结构，是创新结构，具体的说，信号处理模块13分别与显示模块14、温度检测模块15、振动检测模块16连接，信号处理模块13用于接收温度检测模块15、振动检测模块16传来的温度、振动信息，并将信息在显示模块14上显示，温度检测模块15能贴在被巡检设备上，采集被巡检设备温度，振动检测模块16能贴在被巡检设备上，采集被巡检设备振动信息，巡检装置本体电源模块18分别与无人机控制模块12、信号处理模块13、显示模块14、温度检测模块15、振动检测模块16、巡检装置本体无线信号收发模块17连接并为无人机控制模块12、信号处理模块13、显示模块14、温度检测模块15、振动检测模块16、巡检装置本体无线信号收发模块17供电，

信号处理模块13为单片机，显示模块14为LED显示屏，温度检测模块15为温度检测仪，振动检测模块16为振动检测仪，巡检装置本体电源模块18为锂电池。

本实用新型在无人机巡检结构2上的改进主要在于在无人机主体结构21上增加了氧浓度检测仪24，氧浓度检测仪24专为需要防止爆燃的设备巡检设计，具体到电厂，则是粉煤灰储存仓3的巡检，粉煤灰储存仓高度高，人工巡检需要爬很高，安全性无法保障，而粉煤灰具有易爆燃的特性，是非常大的安全隐患，因此，粉煤灰储存仓内会一直充入惰性气体进行保护，无人机携带氧浓度检测仪24进行巡检，可以有效解决以上问题，为了方便无人机巡检，本实用新型在粉煤灰储存仓顶部固定有无人机停放平台32，当无人机巡检结构2停放在无人机停放平台32上时，氧浓度检测仪24能检测粉煤灰储存仓3内氧浓度。

本实用新型存放腔19内放置有集线器19a，温度检测模块15通过第一导线连接有温度检测探头，振动检测模块16通过第二导线连接有振动检测探头，第一导线和第二导线固定在一起组成检测线19b，温度检测探头和振动检测探头固定在一起组成探头体19c，探头体19c置放于存放腔19中，检测线19b绕在集线器19a上，使用时，直接用手将探头体19c从存放腔19拉出。一旦松开，探头体19c在集线器19a的回复力下，重新缩回存放腔19。

温度检测模块15、振动检测模块16性能指标满足如下要求：

振动特性：速度测量量程为0.01～199.99mm/s；加速度测量量程为0.01～156.80mm/s²；位移测量量程为0.01～19.99mm；频响范围为10Hz～1000Hz。

温度特性：测量范围为-40～125℃；精度为±1℃；

巡检人使用本装置巡检时，分为两种巡检策略，一是针对一般设备的巡检，包括但不限于锅炉、除尘器、汽轮机、磨煤机等，二是针对人工巡检难以企及的位置，尤其是粉煤灰储存仓。以下以锅炉和粉煤灰储存仓巡检为例介绍本实用新型的使用方法。

当巡检锅炉房时，巡检人员打开手持巡检装置本体1的电源开关，信号处理模块13和显示模块14通电运作，将探头体19c从存放腔19拉出，状态如图3所示，然后将探头体19c贴在锅炉上，打开手持巡检装置本体1的采集开关，温度检测模块15、振动检测模块16运作，分别通过探头体19c采集锅炉的温度信息和振动信息，并将信息传给信号处理模块13，信号处理模块13将信息显示在显示模块14上，巡检人员判断信息是否处于正常范围内。检测完成后，将探头体19c放回存放腔19，关上采集开关和电源开关，进行下一处设备的巡检。

当巡检粉煤灰储存仓时，先检测粉煤灰储存仓的温度和振动数据，具体过程与巡检锅炉房一致，检测后只关闭采集开关，不关闭电源开关，无人机控制模块12和巡检装置本体无线信号收发模块17均为运作状态，放飞无人机巡检结构2，无人机巡检结构2从粉煤灰储存仓3顶部飞入，落在无人机停放平台32上，无人机视频模块22采集视频信息，氧浓度检测仪24采集氧浓度信息，均通过无人机信号收发模块25发给巡检装置本体无线信号收发模块17，再通过巡检装置本体无线信号收发模块17发给信号处理模块13，信号处理模块13将信息显示在显示模块14上，巡检人员判断信息是否处于正常范围内。检测完成后，控制无人机巡检结构2飞回，关上电源开关，进行下一处设备的巡检。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有辅助无人机的多功能手持巡检装置，其特征是：包括手持巡检装置本体(1)和无人机巡检结构(2)，所述的手持巡检装置本体(1)内安装有无人机操作模块(11)、无人机控制模块(12)、信号处理模块(13)、显示模块(14)、温度检测模块(15)、振动检测模块(16)、巡检装置本体无线信号收发模块(17)以及巡检装置本体电源模块(18)，所述的无人机巡检结构(2)包括无人机主体结构(21)、无人机视频模块(22)、无人机电池模块(23)、氧浓度检测仪(24)以及无人机信号收发模块(25)，其中，

所述的无人机操作模块(11)与无人机控制模块(12)连接，所述的无人机控制模块(12)通过巡检装置本体无线信号收发模块(17)与无人机信号收发模块(25)信号连接，所述的无人机信号收发模块(25)与无人机主体结构(21)连接，所述的无人机操作模块(11)用于人为输入操作指令，无人机控制模块(12)用于将操作指令经巡检装置本体无线信号收发模块(17)发送至无人机巡检结构(2)并接收无人机信号收发模块(25)发回的信号，所述的信号处理模块(13)分别与显示模块(14)、温度检测模块(15)、振动检测模块(16)连接，所述的信号处理模块(13)用于接收温度检测模块(15)、振动检测模块(16)传来的温度、振动信息，并将信息在显示模块(14)上显示，所述的温度检测模块(15)能贴在被巡检设备上，采集被巡检设备温度，所述的振动检测模块(16)能贴在被巡检设备上，采集被巡检设备振动信息，所述的巡检装置本体电源模块(18)分别与无人机控制模块(12)、信号处理模块(13)、显示模块(14)、温度检测模块(15)、振动检测模块(16)、巡检装置本体无线信号收发模块(17)连接并为无人机控制模块(12)、信号处理模块(13)、显示模块(14)、温度检测模块(15)、振动检测模块(16)、巡检装置本体无线信号收发模块(17)供电，

所述的无人机视频模块(22)安装在无人机主体结构(21)上，用于拍摄视频，氧浓度检测仪(24)安装在无人机主体结构(21)上，用于检测氧气浓度，所述的无人机视频模块(22)和氧浓度检测仪(24)均与无人机信号收发模块(25)连接，并通过无人机信号收发模块(25)将视频信息和氧浓度信息发送至信号处理模块(13)，信号处理模块(13)将信息在显示模块(14)上显示，所述的无人机电池模块(23)分别与无人机主体结构(21)、无人机视频模块(22)、氧浓度检测仪(24)以及无人机信号收发模块(25)连接并为无人机主体结构(21)、无人机视频模块(22)、氧浓度检测仪(24)以及无人机信号收发模块(25)供电。

2.根据权利要求1所述的一种具有辅助无人机的多功能手持巡检装置，其特征是：所述的被巡检设备中包括粉煤灰储存仓(3)，所述的粉煤灰储存仓置于地面，所述的粉煤灰储存仓(3)内堆放粉煤灰，所述的粉煤灰储存仓(3)设置有惰性气体充气装置(31)，所述的惰性气体充气装置(31)能向粉煤灰储存仓(3)内充入惰性气体，使粉煤灰储存仓(3)内氧浓度低于阈值。

3.根据权利要求2所述的一种具有辅助无人机的多功能手持巡检装置，其特征是：所述的粉煤灰储存仓(3)顶部固定有无人机停放平台(32)，当所述的无人机巡检结构(2)停放在无人机停放平台(32)上时，所述的氧浓度检测仪(24)能检测粉煤灰储存仓(3)内氧浓度。

4.根据权利要求3所述的一种具有辅助无人机的多功能手持巡检装置，其特征是：所述的无人机操作模块(11)为操作杆。

5.根据权利要求4所述的一种具有辅助无人机的多功能手持巡检装置，其特征是：所述的无人机操作模块(11)为无人机控制模块(12)和信号处理模块(13)均为单片机。

6.根据权利要求5所述的一种具有辅助无人机的多功能手持巡检装置，其特征是：所述的显示模块(14)为液晶显示屏。

7.根据权利要求6所述的一种具有辅助无人机的多功能手持巡检装置，其特征是：所述的手持巡检装置本体(1)上设置有存放腔(19)，所述的存放腔(19)内放置有集线器(19a)，所述的温度检测模块(15)通过第一导线连接有温度检测探头，所述的振动检测模块(16)通过第二导线连接有振动检测探头，所述的第一导线和第二导线固定在一起组成检测线(19b)，所述的温度检测探头和振动检测探头固定在一起组成探头体(19c)，所述的探头体(19c)置放于存放腔(19)中，所述的检测线(19b)绕在集线器(19a)上，外力能将探头体(19c)从存放腔(19)拉出。

8.根据权利要求7所述的一种具有辅助无人机的多功能手持巡检装置，其特征是：所述的手持巡检装置本体(1)上设置有控制按钮，所述的控制按钮包括总电源开关和采集开关，所述的总电源开关与巡检装置本体电源模块(18)连接，用于控制巡检装置本体电源模块(18)与无人机控制模块(12)、信号处理模块(13)、显示模块(14)、温度检测模块(15)、振动检测模块(16)、巡检装置本体无线信号收发模块(17)之间的通断，所述的采集开关与温度检测模块(15)和振动检测模块(16)连接，用于发送指令，使温度检测模块(15)和振动检测模块(16)采集温度和振动信息。

9.根据权利要求8所述的一种具有辅助无人机的多功能手持巡检装置，其特征是：所述的无人机主体结构(21)包括无人机机架和若干个无人机旋翼，所述的无人机旋翼安装在无人机机架上，所述的无人机旋翼上安装有能驱动无人机旋翼转动的旋翼驱动电机。

10.根据权利要求9所述的一种具有辅助无人机的多功能手持巡检装置，其特征是：所述的无人机视频模块(22)为高清摄像头。