CN110402468B - 用于检查机器的***和方法 - Google Patents

用于检查机器的***和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110402468B
CN110402468B CN201780086222.1A CN201780086222A CN110402468B CN 110402468 B CN110402468 B CN 110402468B CN 201780086222 A CN201780086222 A CN 201780086222A CN 110402468 B CN110402468 B CN 110402468B
Authority
CN
China
Prior art keywords
inspection
carrier
operative
liquid medium
controller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201780086222.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110402468A (zh
Inventor
G·科勒
W·J·埃金斯
D·拉斯科
H·沙
T·A·福尔布里吉
C·莫拉托
张飚
L·V·凯姆
P·帕特尔
S·拉库费
S·沙玛
N·W·尼克拉斯
G·F·罗萨诺
S·乔伊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Energy Co ltd
Original Assignee
Hitachi Energy Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Energy Co ltd filed Critical Hitachi Energy Co ltd
Publication of CN110402468A publication Critical patent/CN110402468A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110402468B publication Critical patent/CN110402468B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
    • G21C17/003—Remote inspection of vessels, e.g. pressure vessels
    • G21C17/013—Inspection vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B17/00—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
    • G01B17/02—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations for measuring thickness
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02—Details
    • G01J3/10—Arrangements of light sources specially adapted for spectrometry or colorimetry
    • G01J3/108—Arrangements of light sources specially adapted for spectrometry or colorimetry for measurement in the infrared range
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/26—Oils; Viscous liquids; Paints; Inks
    • G01N33/28—Oils, i.e. hydrocarbon liquids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/12—Measuring magnetic properties of articles or specimens of solids or fluids
    • G01R33/1215—Measuring magnetisation; Particular magnetometers therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/08—Cooling; Ventilating
    • H01F27/10—Liquid cooling
    • H01F27/12—Oil cooling
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/10—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
    • G01N2001/1031—Sampling from special places
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
    • G01S15/06—Systems determining the position data of a target
    • G01S15/46—Indirect determination of position data
    • G01S2015/465—Indirect determination of position data by Trilateration, i.e. two transducers determine separately the distance to a target, whereby with the knowledge of the baseline length, i.e. the distance between the transducers, the position data of the target is determined
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/0011—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots associated with a remote control arrangement
    • G05D1/0038—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots associated with a remote control arrangement by providing the operator with simple or augmented images from one or more cameras located onboard the vehicle, e.g. tele-operation
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/20—Control system inputs
    • G05D1/22—Command input arrangements
    • G05D1/221—Remote-control arrangements
    • G05D1/222—Remote-control arrangements operated by humans
    • G05D1/224—Output arrangements on the remote controller, e.g. displays, haptics or speakers
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
    • G21C17/003—Remote inspection of vessels, e.g. pressure vessels
    • G21C17/01—Inspection of the inner surfaces of vessels
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)
  • Testing Relating To Insulation (AREA)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)

Abstract

用于检查机器(12)的检查***包括检查载具(10、216)，其构造成在浸入在介电液体介质中的状态下进行无线操作。所述检查载具是自推进的。控制器(60)操作以指导所述检查载具的活动。多个状态询问***(218、220、222、228、240、244、248)设置在所述检查载具上。所述多个状态询问***操作以捕获检查数据，所述检查数据关于在所述机器上执行的多个检查进程。

Description

用于检查机器的***和方法
技术领域
本申请总体涉及检查，并且更具体地但非排他地，涉及用于检查机器的***和方法。
背景技术
用于检查机器(例如，变压器和其他机器)的检查***仍然属于感兴趣的领域。一些现有***相对于某些应用具有各种缺点、缺陷和不足。例如，一些检查***需要不期望地拆卸机器和/或不期望地从机器排出流体(例如，冷却油)。因此，仍然需要在这一技术领域作出进一步贡献。
发明内容
本发明的一个实施例是一种用于检查机器的独特检查***。另一个实施例是一种用于执行机器检查的独特方法。其他实施例包括用于机器检查的装置、***、设备、硬件、方法和组合。根据提供的描述和附图，本申请的其他实施例、形式、特征、方面、益处和优点将变得显而易见。
附图说明
这里的描述参考了附图，其中贯穿若干图相同的附图标记指代相同的部件，并且其中：
图1是根据本公开的一个示例性实施例的用于现场检查的***的示意图；
图2是根据本公开的一个示例性实施例的在***内使用的检查载具的透视图；
图3是根据本公开的一个示例性实施例的在***内使用的检查载具的分解图；
图4是根据本公开的一个示例性实施例的检查载具的示意图；
图5是根据本公开的一个示例性实施例的检查载具的示意图，其中在一个控制下两个泵使设备沿Z方向移动；
图6是根据本公开的一个示例性实施例的检查载具的示意图，其中在两个控制下两个泵使设备沿X方向移动；
图7是根据本公开的一个示例性实施例的检查载具的示意图，其中在一个控制下单个泵使设备沿Y方向移动；
图8A和图8B是根据本公开的一个示例性实施例的检查载具的示意图，其中在一个控制下两个泵进行操作以使设备分别沿逆时针方向和顺时针方向旋转；
图9A和图9B是根据本公开的一个示例性实施例的检查载具的示意图，其中一个泵操作以使设备分别沿逆时针方向和顺时针方向旋转；
图10示出了根据本发明的实施例的检查载具的非限制性示例的一些方面。
图11示意性地示出了根据本发明实施例的呈超声传感器形式的状态询问***的一些方面，该超声传感器通信地耦合到控制器、并且经由无线连接而耦合到基站计算机。
图12示出了根据本发明的实施例的检查载具和箱或壳体壁的非限制性示例的一些方面，通过超声传感器来测量壁厚度。
图13示意性地示出了根据本发明实施例的呈多个麦克风形式的状态询问***的一些方面，该多个麦克风通信地耦合到控制器、并且经由无线连接而耦合到基站计算机。
图14示意性地示出了根据本发明实施例的呈磁力计形式的状态询问***的一些方面，该磁力计通信地耦合到控制器、并且经由无线连接而耦合到基站计算机。
图15示意性地示出了根据本发明实施例的图14的磁力计检测三轴中的磁场强度的的非限制性示例的一些方面。
图16示意性地示出了根据本发明实施例的呈等分收集***形式的状态询问***的非限制性示例的一些方面。
图17示意性地示出了根据本发明实施例的等分收集***柱塞驱动机构的非限制性示例的一些方面，等分收集***柱塞驱动机构通信地耦合到控制器、并且经由无线连接而耦合到基站计算机。
图18示意性地示出了根据本发明实施例的呈机械采样***形式的状态询问***的非限制性示例的一些方面。
图19示意性地示出了根据本发明实施例的机械样本采集机构的非限制性示例的一些方面，该机械样本采集机构通信地耦合到控制器，并且经由无线连接而耦合到基站计算机。
图20示意性地示出了根据本发明实施例的呈化学传感器形式的状态询问***的非限制性示例的一些方面，该化学传感器通信地耦合到控制器、并且经由无线连接而耦合到基站计算机。
图21示意性地示出了根据本发明实施例的呈红外测温传感器形式的状态询问***的一些方面，该红外测温传感器通信地耦合到控制器、并且经由无线连接而耦合到基站计算机。
具体实施方式
为了促进对本发明原理的理解，现在将参考附图中所示的实施例，并且将使用特定语言来描述这些实施例。然而，应该理解的是，并不由此旨在限制本发明的范围。本发明所涉及领域的技术人员通常会想到所描述的实施例中的任何改变和进一步的修改，以及如本文所述的本发明相关的原理的任何进一步的应用。
参照图1，示出了用于现场检查液体填充的变压器的***，该***通常由标记10表示。应当理解，虽然在本申请中描述和参考了液体填充的电气变压器，但是本文描述的***和方法不限于液体填充的变压器，而是相反可以与任何液体填充的壳体或容器一起使用，其中需要物理检查、数据收集、数据传输和修复程序等，而无需事先从壳体中排出液体。作为示例而非限制，可以对船体、电中断器、高压开关装置、核反应堆、燃料箱、食品加工设备、浮顶存储***、化学储箱或其他类似性质的装置进行现场检查。
在一个示例性实施例中，***10可用于变压器12的检查、数据传输和/或维护。变压器12包含浸没在诸如油的冷却流体14中的高压电气部件。技术人员将理解，检查通常在变压器12离线或不使用时发生。变压器12利用冷却流体14来维持温度并且在变压器12的操作期间散发由内部部件产生的热量。在一些实施例中，冷却流体14可以包括介电特性，使得电传导在流体14中减少或完全消除。变压器12可以保持密封结构，以防止污染物或其他异物进入其中。如本文所使用的，箱或壳体13的“密封构造”允许导管管道或与变压器12相关联的其他硬件经由在壳体13上形成的密封接头延伸穿过壁，以允许连接到电气部件和/或被保持在壳体13中的监测设备。壳体13包括至少一个开口以允许进入壳体13和从壳体13流出。检查载具16有时被称为“机器人”，可***变压器12的壳体13中，并且由无系绳的无线遥控器或系绳连接控制。在一些实施例中，检查载具或其可分离部分可以是潜水式的，而不具有自推进运动能力。
计算设备18，例如膝上型计算机或其他适当的计算设备，可以由通过系绳的直接连接或无线地与检查载具16通信。计算机18可以保持变压器12的内部结构的虚拟变压器图像20。在一些实施例中，该虚拟图像可以是在变压器12的构造或设计中产生的计算机辅助设计(CAD)图像。然而，在其他形式中，可以使用诸如照片的图像或由与检查载具16相关联的传感器和照相机产生的实际实时视频。如将进一步详细描述的，计算机18可以结合虚拟检查载具22利用虚拟变换器图像20来表示实际检查载具16，以便监测检查载具16在变压器12内的定位。诸如操纵杆24的运动控制输入装置可以连接到计算机18和/或直接连接到检查载具16，以允许操作者控制检查载具16在变压器12内的运动。当虚拟检查载具22相对于虚拟变换器图像20运动时，可以通过观察虚拟检查载具22来辅助检查载具16的控制。换句话说，操作者可以基于在变压器12内观察到的检查载具16的位置来控制检查载具16的运动。可以采用其他类型的运动控制输入设备，例如用于视频游戏、手持式计算机平板电脑、计算机触摸屏等的运动控制输入设备，这些设备均不偏离本文的教导。应当理解，在一些应用中，操作者可以位于现场或靠近待检查的设备。然而，在其他应用中，操作者可以利用万维网互联网连接通过通信位于其它地点，实际上位于世界的任何地方。
现在参考图2至图5，检查载具16包括载具壳体30，该载具壳体30基本上为圆柱形或球形结构，没有明显的突起或延伸部分，否则可能与变压器12内的内部部件缠绕。检查载具16的载具壳体30包括上盖32、中间部分34和下盖36，上盖32具有最小延伸的凸块33。凸块33的尺寸设计成允许通过工具或操作者的手从变压器12内抓取检查载具16。凸块33可以具有其他形状，例如环，以便于容易抓握，这取决于用于抓握检查载具16的工具的类型。盖32、中间部分34和盖36可以利用紧固件孔40而彼此固定，紧固件孔40至少延伸穿过盖32和36，以便接收紧固件42，以允许附接到中间部分34。在大多数实施例中，紧固件42保持与盖的表面齐平，以便最小化拖曳，并防止与变压器12的内部部件缠结。可以使用其他形式的机械紧固，例如螺纹接合、压配合或机械夹等。此外，在一些实施例中，检查载具16可以仅包括两个部分，而在其他实施例中，检查载具16可以包括四个或更多个部分。
通过载具壳体30延伸的是至少两个通常由标记44表示的泵流动通道。这些通道垂直和水平地延伸穿过载具壳体30并且构造成与载具壳体30的内部部件密封。每个流动通道44提供一对端口46。如图所示，提供数字和字母标记以便标识特定端口。例如，端口46A1位于载具壳体30的一端或侧面，而流动通道44的相对端由端口46A2表示。这样，保持在变压器内的流体可以从一个端口46A1流动到端口46A2，并从端口46A2流出。以类似的方式，油可以流过端口46B1并通过端口46B2流出。如将讨论的，保持在通道内的部件使流体沿任一方向运动通过检查载具16，从而允许检查载具16在变压器12内的运动。应当理解，可以实现替代的流动通道配置。例如，流体可以通过单个入口进入检查载具16，并且内部阀门可以将流体引导到所有出口端口。在另一个示例中，垂直路径可以具有一个入口端口和两个或更多个出口端口。至少一个传感器48由载具壳体30承载，并且在一些实施例中，传感器48是相机。在一些实施例中，可以使用其他传感器，例如，作为非限制性示例，接近传感器、声学传感器、电磁传感器、电压传感器、电流传感器、压力传感器和温度传感器。相机48被配置为通过变压器12的内部组件的多个波长图像接收和发送图像。波长可以根据需要包括可见光、红外线或其他波长。这些图像允许操作者监测和检查变压器12内的各种部件。
在一些实施例中，载具壳体30可以包括一个或多个光源52，其有助于照射检查载具16周围的区域。在一些实施例中，灯52可以是发光二极管，但是应当理解，也可以使用其他照明设备。例如，一个或多个灯52可以包括紫外(UV)频率，其可以用于固化UV硬化的粘合剂等。照明设备被定向成照亮相机48的观察区域。在一些实施例中，操作者可以控制光的强度和波长。
电池组54保持在检查载具16内，以便为诸如传感器48、灯52和控制器60的内部部件供电。控制器60操作传感器48和灯52，并且还控制马达62和泵64的操作，泵64与每个所提供的泵流动通道44结合使用。控制器60保持必要的硬件和软件以控制连接的部件的操作，并保持与计算机18以及其他设备通信的能力。除了控制检查载具16的运动之外，控制器60还提供功能。例如，控制器60可以提供数据记录功能，以便由传感器48产生的整个检查区域的高分辨率、高速视频可以被存储设备68车载地记录和存储。车载存储可以被用在视频的无线流被中断或者无线信号的天线传输具有低于期望带宽的情况下。技术人员将理解，传感器48还可以是热相机、声纳传感器、雷达传感器、三维视觉传感器或传感器的任何组合。
每个马达62是可逆的，以便通过泵64控制流体通过流动通道的流动。换句话说，每个马达彼此独立地操作，以便控制相关泵64的操作，使得泵64在一个方向上的旋转使流体沿特定方向流过流动通道44，从而有助于将载具壳体30推向所需方向。泵64(也可以称为推进器泵)被示出为螺旋桨型配置，但是可以使用其他配置，例如桨式泵或齿轮泵。
在一些实施例中，单个马达可用于通过一个以上的通道产生流体流。换句话说，载具壳体30可以提供单个入口和两个或更多个出口。保持在载具壳体30内的阀门可用于控制和重新引导流体的内部流动，并因此控制载具壳体30在变压器箱或壳体13内的运动。通过利用控制器协调马达的运行，以及由此协调流过载具壳体30的油，检查载具16可以遍历变压器12内具有足够空间的所有区域。此外，检查载具16能够在变压器箱中操纵时保持定向稳定性，或者换句话说，检查载具16是稳定的，使得它在变压器箱或壳体13内运动时不会翻滚式地(end-over-end)运动。检查载具16的载具壳体30具有重心(由大写字母G指示)。检查载具16的部件被设计成使得重心G低于检查载具16的浮力中心(由大写字母F指示)。如大多数技术人员将理解的那样，这使得检查载具16能够在横向运动期间提供稳定性。
载具壳体30还承载数据存储装置68，该数据存储装置68收集来自传感器48的数据并且其容量足以满足存储由相机拍摄的视频或静止图像。存储设备68连接到控制器60，以便提供从传感器/相机48到存储设备68的可靠数据传输。应当理解，在一些实施例中，存储设备68直接连接到传感器48，并且控制器直接从存储设备68接收数据。天线70连接到控制器60，用于传输从传感器48收集的数据，并且还用于发送和接收控制信号，以用于控制检查载具16在变压器12内的运动和/或方向。天线产生可以由计算机18或任何中间设备检测的无线信号72。故障检测模块74(在图4中表示为FD)可以包括在控制器60中，以便在检测到***故障的情况下，关闭检查载具16内的内部部件。例如，如果控制器60检测到低电池电量，则模块74和控制器60可以启动检查载具16的受控关闭，这将导致检查载具16由于其正向浮力而漂浮到表面。在另一个示例中，与远程***失去连接也可能触发关闭。
在浮动到表面之后，载具壳体30可以被凸块33抓住。管道镜76也可以由载具壳体30承载。管道镜的一端提供连接到可伸缩光纤电缆78的相机77或其他传感器，该光纤电缆78在其相对端连接到控制器60。当处于缩回位置时，相机77与载具壳体30的表面齐平，以防止与变压器12内部的部件缠绕。当需要检查难以观察的物品时，诸如变压器12的绕组，在检查载具16保持在静止位置的同时延长电缆78。在相机77收集图像和其他数据之后，电缆缩回。结果，管道镜76允许进一步详细检查变压器12。
如前所述，检查载具16被构造以便易于围绕变压器12内的障碍物移动。载具壳体30是圆柱形的，具有球形端部或球形配置，并且设置有浮力设计，以允许检查载具16在故意或意外地断电时浮动到油的顶部。检查载具16构造成允许推进器泵64通过选择性地致动每个泵来使检查载具16移动。结果，检查载具16具有四个自由度或运动：X，Y，Z和绕Z的旋转。结果，通过控制泵推进器64的方向，可以容易地移动检查载具16。
回到图1，可以看出变压器12具有至少一个变压器孔80。在一般操作中，油通过位于箱顶部的任意数目的孔被加入。孔80也可以设置在箱的底部，以允许排出流体。孔80设有适当的塞或帽。因此，应当理解，检查载具16的尺寸必须使得其能够装配在孔80内。
变压器12可以配置有多个传输信号接收器82，其安装在变压器12的上角、边缘或其他区域上，或者在变压器12附近。传输信号接收器82从检查载具16接收无线信号72，以确定检查载具16在变压器箱或壳体13中的位置。接收器82基于所接收的信号72使用三角测量或其他方法、来确定检查载具16在变压器箱或壳体13中的位置。然后，通过信号84将该位置信息有线或无线地传输到计算机18。另外，由传感器48收集的信息，例如视觉数据，被分别传送到计算机或其他视觉接收设备。换句话说，由传感器48产生的信息数据通过流体和具有开口80的箱壁而被传输到计算机18。可以使用这些不同的通信路径来防止信号之间的干扰；然而，一些实施例可以利用相同的通信路径来适当地传送与定位、数据信息和控制信息相关的数据。变压器12的现场检查需要用于检查载具16的运动控制和数据/视频流的可靠通信。由于变压器冷却油的介电方面，检查载具16可以相当有效地通过射频来控制。用于Wi-Fi相机(例如4.2GHz)的视频流已被证明是足够的。为了确保检查载具16与计算机18之间的可靠通信，收发器85可以通过变压器12顶部上的维修开口而被***冷却油箱中。
在大多数实施例中，收发器85用于经由控制器60而将数据信息从传感器48和相机77交换到计算机18；从操纵杆24经由计算机18将运动控制或操纵信号交换到控制器60，以便操作马达62和推进器64。由接收器82发射的信号84被计算机18使用，以提供检查载具16在变压器箱或壳体13内的位置的单独确认。
在检查载具16与计算机18之间传输的无线信号以及用于本文描述的各种目的的相应发射器、接收器和收发器可以以各种方式发生，包括具有各种频率、功率和协议的电子无线信号。在一些应用中，检查载具16与基站(计算机18)之间的通信可以利用转发器或中继站来补充，但并非所有实施例都需要包括这样的设备。在所有实施例中，设备之间的传输方式不必相同。仅举几个示例，用于广播来自基站(计算机18)的信号的发射器和/或接收器可以传输范围从1W到5W的功率。在其他实施例中可以采用其他功率输出水平。基站发射器还可以在大约300MHz到大约5GHz范围的频率进行发射，并且在某些形式中可以以300MHz、400MHz、433MHz、2.4GHz和5GHz中的任何一种进行发射。在其他实施例中可以采用其他频率。可以使用各种协议/格式/调制/等发生传输。在一个示例中，来自基站的传输可以使用数字无线电通信，诸如用于RC模型车/船/飞机/直升机的数字无线电通信。传输也可以作为TCP/IP或UDP发生，它可以通过WiFi无线电发生、通过蓝牙无线电进行串行通信等。在一种特定形式中，视频传输可以作为用于2.4GHz的Wi-Fi相机的流媒体而发生。
以与基站(计算机18)的发射器和/或接收器大致相同的方式，检查载具的发射器和/或接收器可以传输范围从250mW到3W的功率。在其他实施例中可以采用其他功率输出水平。检查载具还可以以从大约300MHz到大约5GHz范围的频率进行发射，并且在某些形式中可以以300MHz、400MHz、433MHz、2.4GHz和5GHz中的任何一中进行发射。在其他实施例中可以采用其他频率。可以使用各种协议/格式/调制/等进行传输。在一个示例中，来自检查载具的传输可以使用数字无线电通信，诸如用于RC模型车/船/飞机/直升机的数字无线电通信。传输可以是基于IP的视频，并且IP的一个实施例可以是Wi-Fi/WLAN。在一个非限制性实施例中，传输因此可以作为TCP/IP或UDP发生，它可以通过WiFi无线电发生，通过蓝牙无线电进行串行通信等。在一种特定形式中，视频传输可以作为用于2.4GHz的Wi-Fi相机的流媒体而发生。简言之，这里设想了各种传输技术/方法/协议/顿率/等。
计算机18接收位置信号84和信息信号72，并且结合虚拟图像20将接收的信号与虚拟图像相关联，以便允许操作者监视和控制检查载具16的移动。这允许操作者检查变压器12的内部部件并且如果需要则特别注意变压器12内的某些区域。通过利用变压器12的内部特征的虚拟图像和检查载具16相对于那些虚拟特征的位置，所获得的图像可以与实际变压器箱或壳体13内的相应位置匹配。基于变压器图像20和虚拟检查载具22相对于图像的视觉表示，操作者可以操纵操纵杆24的响应。计算机18接收来自操纵杆24的移动信号并将它们无线地传输到天线72，由此控制器60实现内部维护的子例程以控制泵推进器64产生所需的移动。该移动由操作者实时监控，操作者可以适当地重新调整检查载具16的位置。
在一些实施例中，计算机18可以连接到网络86，诸如因特网，以便允许图像或传感器数据被传送给可能远程定位的专家(由块88指定)，使得他们的输入可以提供给操作者，以便确定变压器12内的状况的性质和程度，并且然后根据需要提供校正动作。在一些实施例中，检查载具16的控制也可以传送给可能远程定位的专家。在这样的实施例中，专家将具有另一台计算机，该另一台计算机可以经由网络而将控制信号发送到本地计算机18，本地计算机18又发送信号以控制检查载具16，如上所述。
现在参考参照图5-图9，可以看出，马达和泵推进器的控制及其流过通道的流体的方向可以控制检查载具16在液体内的运动。例如，图5示出了在一个控制(one control)下使用两个泵以便使检查载具16沿Z方向移动。为了沿Z轴行驶并保持稳定的深度，Z轴推进器必须连续运行。Z推进器动作可以由操作者手动控制或由控制器自动控制。如本文所使用的，术语“一个控制”意指操作两个泵以彼此结合操作，使得流体流动在一个方向或另一个方向上一致。
在图6中可以看出，通过在两个控制下使用两个泵可以获得X方向，以便允许沿X方向移动。如本文所使用的，“在两个控制下的两个泵”的操作意指控制器彼此分开地操作泵。在图7中可以看出，检查载具16可以沿Y方向移动，其中一个泵在一个控制下使用。应当理解，图7是图6的侧视图，并且相对于X方向流动通道略微不同。如上所述，其他实施例可以使用不同的通道组合。例如，三个或四个通道可以存在于Z方向上。而且，其他实施例可以具有用于通道的一个入口端口和两个出口端口，或反之亦然，或甚至使用不同数目的入口和出口。泵的数目也可能有所不同。例如，一个泵可以用于控制来自一个入口端口、然后通过四个出口端口输出的流体流动。
在图8A和图8B中可以看出，在一个控制下的两个泵允许检查载具16的旋转。在图8A中，通过在一个方向上指导流体流动通过一个通道而在相反方向上指导通过另一个通道，可以获得逆时针旋转。通过反转两个通道中的流动，可以获得顺时针旋转，如图8B所示。在另一个变型中，图9A和图9B示出了在一个控制下利用一个泵来检查载具16的旋转，其中指导流动从检查载具16的一侧到检查载具16中然后从同一侧退出。由检查载具16的相对侧提供相应的流动，以便提供绕Z轴的旋转。反向该流动提供了检查载具16沿Z轴的旋转的相应反转。
检查载具16允许在不排出变压器油的情况下进行视觉检查和其他检查。这通过能够在油中驱动检查载具16并通过油执行视觉或其他检查来实现。检查载具16构造成能够耐油环境并且被适当地密封。另外，检查载具16足够小以使用现有的维修孔(例如用于填充变压器油的维修孔)而被放入变压器箱或壳体13内。因此，不需要完全开启变压器油箱顶部。另一方面在于可以使用操纵杆24和计算设备18从变压器的外部控制检查载具16，该计算设备18还可以用于呈现来自(一个或多个)传感器的视觉数据。
由于变压器的内部区域没有环境光，传感器48利用由检查载具16承载的支撑光源。可以使用各种波长的光(可见光和/或不可见光)来详细检查内部的变压器12部件。还可以使用远程控制臂，其引导变压器12绕组块内部的细光纤摄像头。检查载具16的又一个方面在于，在检查载具16的结构中采用的所有材料都是油相容的。这是为了避免由检查载具16引入的任何类型的污染，使得变压器12可以在检查载具16之后直接返回操作而无需进行油处理。
参照图10，示出了根据本发明的实施例的检查载具216的非限制性示例的一些方面。除检查载具16之外或代替检查载具16，检查载具216可以与现场检查***10结合使用。检查载具216包括呈超声传感器218形式的状态询问***。状态询问***是可操作以捕获数据的***，该数据用于同时或随后确定被检查的机器的部件、特征、***、子***或其他方面的状态，例如变压器12、箱或壳体13、冷却液体14、和/或相关部件或特征的状态。检查载具216还包括上面关于检查载具16描述的许多或大多数特征以便执行检查，并且执行与上面关于检查载具16描述的大部分或全部相同的功能。例如，特征包括但不限于：传感器48，例如相机；光源52；电池组54；控制器60；存储设备68；天线70以及用于通过介电冷却液体14而向计算机18发送和从计算机18接收无线信号(例如信号72和其他无线信号)的其他部件和特征，以及用于在变压器12周围无线地自推进并且执行浸入在箱或壳体13内的介电冷却液体中的变压器12的检查、数据传输和/或维护的其他部件和特征。计算机18用作基站，以用于向检查载具无线地传输数据(例如命令)，例如以用于当浸入在介电冷却液体14内时指导检查载具的动作，包括推进和检查活动；并且用于无线地接收从检查载具发送的数据，例如位置数据、以及传感器和状态询问***数据。尽管本实施例是无线的，但是应该理解，除了一些或所有无线连接之外或代替一些或所有无线连接，其他实施例可以采用有线连接。检查载具216采用带护罩的推进器264来代替泵64，带护罩的推进器264当浸入在冷却液体14内时至少部分地为检查载具216提供推进。
参照图11，超声传感器218通信地耦合到控制器60，并且经由控制器60(例如，天线70)而无线地耦合到计算机18。超声传感器218可操作以例如当由控制器60指导时(例如，响应于经由天线70从计算机18接收的命令)生成和检测例如穿过耦合剂(诸如变压器箱或壳体13中的介电冷却液体14)的超声脉冲，并且记录每个发送的超声脉冲的回波时间来确定与变压器12和/或箱或壳体13相关的结构的壁厚度。除了确定金属壁厚度之外，超声传感器218还可操作以确定其他材料和结构的厚度，包括涂料或其他保护涂层厚度，用于一个或多个绝缘结构或设备的绝缘厚度，以及任何沉积物构造(例如，在箱或壳体13的底部处)的厚度。在一些实施例中，超声传感器218是智能传感器，其可操作以基于回波时间来确定厚度，并将厚度数据传输到控制器60。在其他实施例中，控制器60和/或计算机18可操作以基于回波返回时间(例如，基于如超声传感器218报告的发送每个超声脉冲与接收到每个超声脉冲之间的时间)来确定结构、特征和沉积物的壁厚度。在图12的图示中，为了测量箱或壳体13壁的局部厚度T13，检查载具216将其自身推向壁，直到超声传感器218接触该壁，此后它发射超声脉冲，检测回波，并且确定脉冲返回时间以确定厚度。同样地，当测量其他结构或特征的厚度时：检查载具216将其自身推向该特征，直到超声传感器218接触该特征，此时询问脉冲被发送并且随后它们的回波被接收，以便基于回波时间来确定厚度。在一些实施例中，超声传感器218和/或控制器60和/或计算机18可以包括并且采用或访问查找表、等式或其他参考材料，以便基于回波返回时间来确定厚度。原始传感器数据和/或厚度数据可以经由天线70而从检查载具216无线地传输到计算机18。相机48和光源52可以被采用以进一步研究使用超声传感器218发现的具有不希望的厚度(例如，减小的绝缘厚度)、减小的壁厚度或者不希望的沉积物浓度的区域。
参照图10和13，在一些实施例中，检查载具216包括呈麦克风220形式的状态询问***，该麦克风220被构造成检测变压器12内的局部放电和绝缘的潜在击穿。麦克风220通信地耦合到控制器60，并且因此经由天线70而耦合到基站或计算机18。局部放电，例如局部放电事件，是固体或流体电绝缘的局部介电击穿，其至少可能在故障的初始阶段不可见。局部放电可以是间歇的或可以是连续的。在一段持续时间内局部放电的连续或重复发生通常会导致绝缘明显击穿和对其他结构(导电的或其他)的损坏。如果在早期阶段被捕获，可以在对变压器产生重大或实质性损坏之前，通过补救动作来解决局部放电问题。
已经发现局部放电产生声音，包括通过固体或液体填充的电气部件的超声波，例如，填充有介电液体14的箱或壳体13内部。麦克风220被构造成在与局部放电相关联的超声区域中是敏感的。在一种形式中，检查载具216包括八(8)个麦克风220，该八个麦克风220围绕检查载具216的表面设置，彼此周向等距间隔开。在其他实施例中，可以采用其他方向和/或数目的麦克风。优选地，采用至少三(3)个麦克风，但是一些实施例可以具有少于三个麦克风，并且少至一个麦克风。更优选地，采用大约七(7)到八(8)个麦克风，但是麦克风的数目可以根据特定应用的需要而变化。在一些实施例中，除了麦克风220之外或代替麦克风220，可以采用一个或多个声学相机。
***10构造成对局部放电的位置进行三角测量。例如，为了检查变压器12是否发生局部放电事件，可以向变压器12提供高电压，诸如正常或峰值操作电压、但是处于低电流，同时检查载具216部署在箱或壳体13内，其中麦克风220浸入在介电液体14内。选择高电压来代表实际操作电压，以便模拟正常操作条件，并且在正常操作条件期间对在其他情况下将经历局部放电的部位刺激局部放电，而减小的电流则减少由局部放电造成的损坏，并且降低对检查载具216损坏的可能性。当电压提供给变压器12时，检查载具216被指导通过变压器12的各个部分，同时使用麦克风220来“监听”局部放电。在一些实施例中，可以在检查载具216处于运输时执行“监听”，而在其他实施例中，可以在期望的位置处暂停检查载具216以监听局部放电。一旦听到，局部放电的位置就被三角化，例如，基于局部放电引起的声波到达围绕检查载具216的圆周间隔开的不同麦克风220的位置的定时(接收信号的相位偏移在不同的麦克风220之间)，以及基于不同麦克风之间的幅度差异。在一种形式中，三角测量计算由控制器60执行。在其他实施例中，麦克风数据中的一些或全部可以无线地传输到计算机18，并且除了控制器60之外或代替控制器60，计算机18可以执行三角测量计算。在一些实施例中，仅三角测量结果可以无线地发送到计算机18。一旦确定了局部放电的位置，就可以在局部放电的位置附近操纵检查载具216，并且如果需要，可以采用单个麦克风220来确认局部放电的确切位置。一旦邻近局部放电相机48和/或本文所述的一个或多个其他状态询问***可以用于针对局部放电的任何损坏或其他物体迹象更密切地观察或检查该部位，例如，以便帮助决定补救行动。可以终止提供给变压器12的功率，并且然后可以使用超声传感器218来验证局部放电位置处的绝缘厚度，或者确认其他结构厚度参数，或者可能是针对局部放电的导致原因的沉积物的存在和厚度的存在。
参考图10、图14和图15，在一些实施例中，检查载具216包括呈磁力计222(示意性地示出)的状态询问***。磁力计222设置在非金属检查载具216的内部。在一种形式中，磁力计222是多轴磁力计。在其他实施例中，磁力计222可以采用其他形式。在一种形式中，磁力计222可操作以沿X、Y和Z轴(例如，图15中所示的X，Y和Z轴)感测磁场线224，并且检测由变压器12产生的磁场的变化。在一种形式中，磁力计222是取向独立的磁力计，其可操作以获得例如从变压器12发出的箱或壳体13内的磁场的取向独立测量。磁力计222的采样率可以根据应用的需要而变化。磁场的测量与检查载具216提供的位置信息相结合可以允许用户形成箱或壳体13内和变压器12内的磁场分布的空间图，例如，通过将感测的磁场数据无线地传输到计算机18，并且将该数据与变压器12的计算机辅助设计模型相结合以形成空间图。可以使用任何异常磁场测量来触发警报，潜在地防止变压器12内的损坏或进一步损坏。磁力计222耦合到控制器60，并且经由天线70而耦合到基站计算机18。控制器60操作以指导磁力计222以获得处于所需采样率的磁场数据。在一些实施例中，控制器60可操作以经由天线70将磁场信息无线地传输到计算机18，计算机18在一些实施例中创建磁场分布的空间图，以用于与标准或基线图进行视觉比较。在其他实施例中，可以以其他方式执行由磁力计测量的磁通线的分析。
参考图10、图16和图17，在一些实施例中，检查载具216包括呈等分收集***228形式的状态询问***。等分收集***228包括间隔的等分收集注射器组230和注射器柱塞驱动机构232。柱塞驱动机构232通信地耦合到控制器60，并且因此经由天线70而耦合到基站计算机18。柱塞驱动机构可操作以操作等分收集注射器、以在期望位置(例如，在控制器60和/或计算机18的方向)获得等分样本。等分收集***228允许检查载具216从箱或壳体13中的变压器12周围的不同位置收集等分样本，例如介电冷却液体14的样本。在从检查载具216移除等分收集注射器之后，可以随后分析获得的等分样本，从而允许使用例如可能无法本地获得的复杂的实验室和分析设备。
在一些实施例中，在箱或壳体13和变压器12内的不同高度处的采样可以有助于分析颗粒/污泥沉降。检查载具用以获得等分样本的引导可以手动进行，或者与箱或壳体13和变压器12的计算机辅助设计模型结合进行，从而允许在所需位置进行收集。在一种形式中，等分收集注射器230是清洁、气密和不受潮的注射器，其可以防止一旦取出就污染样本。在一些实施例中，等分收集注射器230可以是一次性的。等分收集注射器230的类型和性质可以根据应用的需要而变化。可以采用不同形式或类型的分析，例如，在可以帮助评估变压器健康并评估各种问题的严重性的外部实验室。例如，基于等分样本的使用，可以在箱或壳体13周围的不同位置来局部评估纸(纤维素)绝缘劣化。此外，可以检查液体绝缘过热问题，并且可以基于等分样本的使用来估计严重水平。作为另一个示例，可疑的电晕检测可以与其放电位置相关联，例如，如果一个或多个等分样本指示氢含量异常升高。可以对等分样本进行介电击穿试验、界面张力和中和数测试等，以指示存在水、纤维素纤维或其他颗粒污染物，例如已知在不同深度处变化的颗粒污染物。此外，局部等分收集在结合金属油分析中使用时可以有助于定位电弧问题。
参考图10、图18和图19，在一些实施例中，检查载具216包括呈机械采样***236形式的状态询问***。机械采样***236可操作以从箱或壳体13内和变压器12周围的期望位置提取机械样本，并将样本储存在样本收集瓶238内。机械采样***236包括图18中示意性示出的样本收集机构240，其可操作以从变压器12的所需位置或特征获得样本，例如刮或舀取，或者在其他情况下在箱或壳体13内获得样本，例如，来自箱或壳体13的底部的砂砾和沉积物样本、部分绝缘材料、碳化、焦化、腐蚀或其他可能需要进一步调查的材料。样本收集机构240通信地耦合到控制器60，并且因此经由天线70而耦合到基站计算机18。在一种形式中，样本收集机构240可操作以在计算机18的指导下执行机械采样，例如，基于用户输入。在其他实施例中，除了计算机18的指导之外，样本收集机构240还可操作以在控制器60的指导下执行机械采样。
参考图10和图20，在一些实施例中，检查载具216包括呈高采样率化学传感器244形式的状态询问***。化学传感器224可操作以化学分析介电冷却液体14。在一种形式中，化学传感器244可操作以感测溶解的气态物质，例如但不限于氢气、二氧化碳和/或一氧化碳。在其他实施例中，化学传感器244可操作以感测其他溶解的气体物质。在一些实施例中，化学传感器244还可操作或备选地可操作以测试湿度水平或其他污染物水平。在一些实施例中，可以采用多个化学传感器244，例如，以测试不同的污染物种类。化学传感器244可以是例如光学传感器，光纤传感器或任何其他化学传感器类型。
化学传感器244通信地耦合到控制器60，并且因此经由天线70而耦合到基站计算机18。检查载具216可操作以经由天线70将化学传感器244输出无线地传输到计算机18。在一种形式中，化学传感器244可操作以在计算机18的指导下测试或感测冷却液体14中的污染物，例如，基于用户输入。在一些实施例中，化学传感器244还可操作或备选地可操作以基于检查载具216的位置来自动地测试或感测污染物，例如，在控制器60和/或计算机18的指导下借助于变压器12和箱或壳体13的计算机辅助设计模型。如果在特定位置处获得与预期传感器读数的显着偏差，则可以操作检查载具216以使用化学传感器244在该位置周围执行更多的微小检查以“归入(home in)”污染源，之后可以使用相机48和/或其他状态询问***(例如，诸如本文所公开的那些状态询问***)来执行附加检查进程。另外，可以例如随着时间的推移执行使用化学传感器244的后续检查。每次检查的传感器读数可以存储在存储器(例如，存储设备68)或计算机18内，以记录传感器读数随时间的变化。在一些实施例中，控制器60和/或计算机18可以发送指示异常读数的***警报，其在一些实施例中可以包括发现异常读数的位置。在一些实施例中，可以生成已经示出异常传感器读数的箱或壳体13内的区域的基于位置的映射，这可以提供有价值的信息以用于确定下一次变压器维护的定时。
参考图10和21，在一些实施例中，检查载具216包括呈红外传感器248形式的状态询问***，例如红外测温传感器。红外传感器248可操作以在箱或壳体13内的期望位置处感测箱或壳体13内的温度，例如变压器12和/或介电冷却液体14的温度。红外传感器248通信地耦合到控制器60，并且因此经由天线70而耦合到基站计算机18。检查载具216可操作以经由天线70而将红外传感器248数据无线地传输到计算机18。在一种形式中，红外传感器248可操作以在计算机18的指导下感测例如冷却液体14的温度，例如，基于用户输入。在一些实施例中，红外传感器248还可操作或备选地可操作以基于检查载具216的位置来自动地感测温度，例如，在控制器60和/或计算机18的指导下借助于变压器12和箱或壳体13的计算机辅助设计模型。
在特定操作形式中，检查载具216可操作以使用红外传感器248在箱或壳体13内执行红外测温映射。例如，可以将检查载具216操纵到期望的位置，并且使用红外传感器248感测温度。每次检查的传感器读数可以存储在存储器(例如，存储设备68)或计算机18内，并且在一些实施例中可以用于在变压器12和箱或壳体13内产生热量分布，从而允许监测可能导致油分解或纸绝缘劣化的过度加热和热分布的波动。存储设备68和/或计算机18可以记录传感器读数随时间的变化。因此，在一些实施例中可以生成热图。热图随时间的变化可以用于提供变压器健康的信息性分析，特别是当结合来自其它状态询问***(例如本文描述的，诸如等分收集***228、机械采样***238和化学传感器244)的数据时。
尽管已经描述了这样的实施例，其中计算机18用作基站控制器并且在一些实施例中远程和无线地指导检查载具216的移动和动作、和/或在一些实施例中指导状态询问***的动作，但是将理解，在其他实施例中，检查载具216使用控制器60自主地指导，例如，基于存储在存储设备68中的航点或其他数据，例如变压器12和箱或壳体13的计算机辅助设计模型，和/或将理解，状态询问***的动作由控制器60自主操作和控制，例如，基于存储在存储设备68中的航点或其他数据。
本发明的实施例包括一种用于检查机器的检查***，包括：检查载具，构造用于当浸入在介电液体介质中时进行无线操作，其中检查载具是自推进的；控制器，可操作以指导检查载具的活动；以及设置在检查载具上的多个状态询问***，其中多个状态询问***用于捕获关于在机器上执行的多个检查程序的检查数据。
在一个改进中，检查***还包括基站，其中控制器耦合到状态询问***中的至少一个状态询问***，并且可操作以将捕获的数据无线地发送到基站。
在另一个改进中，多个状态询问***包括可操作以测量厚度的超声传感器。
在又一个改进中，多个状态询问***包括可操作以感测与局部放电相关联的声波的麦克风。
在又一个改进中，麦克风是多个麦克风。
在又一个改进中，控制器耦合到多个麦克风；并且控制器可操作以对局部放电的位置进行三角测量；或者该***还包括基站，其中控制器可操作以将捕获的数据无线地发送到基站，并且其中基站可操作以对部分放电的位置进行三角测量。
在又一个改进中，多个状态询问***包括可操作以量化机器的磁场的磁力计。
在又一个改进中，磁力计是多轴磁力计。
在又一个改进中，多个状态询问***包括等分收集***，等分收集***可操作以收集介电液体介质的等分样本。
在又一个改进中，多个状态询问***包括机械采样***，机械采样***可操作以机械地获得机器内的样本。
在又一个改进中，多个状态询问***包括可操作以感测介电液体介质中的污染物的化学传感器。
在又一个改进中，多个状态询问***包括可操作以感测温度的红外传感器。
在又一个改进中，控制器是检查载具的一部分，并且可操作以自主地操作检查载具和/或多个状态询问***。
在又一个改进中，检查***还包括基站，基站可操作以无线地指导检查载具的活动，其中控制器是基站的一部分。
本发明的实施例包括一种用于执行机器检查的方法，包括：在检查载具上设置多个状态询问***，其中多个状态询问***用于捕获关于要在机器上执行的多个检查进程的检查数据；将检查载具浸入机器的壳体内部的介电液体介质内；操作基站以无线地指导检查载具在机器内的操纵，并且在浸入介电介质内时使用多个状态询问***来无线地指导检查载具的多个检查进程。
在一个改进中，多个状态询问***包括超声传感器，方法还包括当检查载具浸入介电液体介质内时使用超声传感器测量厚度。
在另一个改进中，多个状态询问***包括可操作以感测与局部放电事件相关联的声波的麦克风，方法还包括还包括当检查载具浸入介电液体介质内时使用麦克风确定壳体内的局部放电事件的位置。
在又一个改进中，多个状态询问***包括磁力计，方法还包括当检查载具浸入在介电液体介质内时使用磁力计感测机器中的磁场强度。
在又一个改进中，多个状态询问***包括以下中的至少一项：等分收集***，可操作以在检查载具浸入介电液体介质中时收集介质的等分样本；以及机械采样***，可操作以在检查载具浸入介电液体介质中时机械地收集机器内的样本。
在又一个改进中，多个状态询问***包括化学传感器，方法还包括当检查载具浸入在介电液体介质内时使用化学传感器感测介电液体介质中的污染物。
在又一个改进中，多个状态询问***包括红外测温传感器，方法还包括当检查载具浸入在介电液体介质中时使用红外测温传感器感测温度。
本发明的实施例包括一种用于检查机器的检查***，包括：检查载具，被构造用于当浸入在介电液体介质内时进行操作，其中检查载具是自推进的；基站，用于指导检查载具的活动；用于在基站与检查载具之间通信的装置；以及用于询问机器的状态的多个装置，其中用于询问的装置设置在检查载具上。
虽然已经在附图和前面的描述中详细说明和描述了本发明，但是附图和前面的描述被认为是说明性的而不是限制性的，应当理解，仅示出和描述了优选实施例，并且所有落入本发明的精神中的改变和修改都希望得到保护。应当理解，尽管在上面的描述中使用诸如优选的、优选地、优选或更优选等词语来表示如此描述的特征可能是更期望的，但是这些特征可能不是必需的，并且可以设想缺少这些特征的实施例。在本发明的范围内，本发明的范围由所附权利要求限定。在阅读权利要求时，意图是当使用诸如“一”、“一个”、“至少一个”或“至少一部分”等词语时，除非在权利要求中特别相反说明，否则无意将该权利要求限制为仅一个项目。当使用语言“至少一部分”和/或“一部分”时，该项目可以包括一部分项目和/或整个项目，除非另有明确相反说明。
除非另有说明或限制，否则术语“安装”、“连接”、“支撑”和“耦合”及其变型被广泛使用并且包括直接和间接安装、连接、支撑和耦合。此外，“连接”和“耦合”不限于物理或机械连接或耦合。

Claims (16)

1.一种用于检查机器的检查***，包括：
检查载具，构造用于当浸入在介电液体介质中时进行无线操作，其中所述检查载具是自推进的；
控制器，操作以指导所述检查载具的活动；以及
多个状态询问***，设置在所述检查载具上，其中所述多个状态询问***操作以捕获检查数据，所述检查数据关于在所述机器上执行的多个检查进程，
其中所述多个状态询问***包括等分收集***，所述等分收集***操作以收集所述介电液体介质的等分样本，
其中所述等分收集***包括间隔的等分收集注射器组和注射器柱塞驱动机构；
其中所述多个状态询问***还包括：超声传感器以及多个麦克风，所述超声传感器能操作以测量厚度；所述多个麦克风能操作以感测与局部放电相关联的声波，
其中所述多个状态询问***被配置为如果所述多个麦克风检测到所述声波，则使用所述超声传感器确定基于检测到的声波所识别的局部放电的位置处的厚度。
2.根据权利要求1所述的检查***，还包括基站，其中所述控制器耦合到所述状态询问***中的至少一个状态询问***，并且操作以将所捕获的数据无线地传输到所述基站。
3.根据权利要求1所述的检查***，其中所述控制器耦合到所述多个麦克风；以及
其中所述控制器操作以对所述局部放电的位置进行三角测量；或者
进一步包括基站，其中所述控制器操作以将捕获的数据无线地传输到所述基站，并且其中所述基站操作以对所述局部放电的位置进行三角测量。
4.根据权利要求1或2所述的检查***，其中所述多个状态询问***包括磁力计，所述磁力计操作以量化所述机器的磁场。
5.根据权利要求4所述的检查***，其中所述磁力计是多轴磁力计。
6.根据权利要求1或2所述的检查***，其中所述多个状态询问***包括机械采样***，所述机械采样***操作以机械地获得所述机器内的样本。
7.根据权利要求1或2所述的检查***，其中所述多个状态询问***包括化学传感器，所述化学传感器操作以感测所述介电液体介质中的污染物。
8.根据权利要求1或2所述的检查***，其中所述多个状态询问***包括红外传感器，所述红外传感器操作以感测温度。
9.根据权利要求1或2所述的检查***，其中所述控制器是所述检查载具的一部分，并且所述控制器操作以自主地操作所述检查载具和/或所述多个状态询问***。
10.根据权利要求1或2所述的检查***，还包括基站，所述基站操作以无线地指导所述检查的所述活动，其中所述控制器是所述基站的一部分。
11.一种用于执行机器的检查的方法，包括：
在检查载具上设置多个状态询问***，其中所述多个状态询问***操作以捕获检查数据，所述检查数据关于要在所述机器上执行的多个检查进程；
将所述检查载具浸入所述机器的壳体内部的介电液体介质中；以及
操作基站，以无线地指导所述检查载具在所述机器内的操纵，并且当浸入所述介电液体介质中时使用多个状态询问***来无线地指导所述检查载具的所述多个检查进程，
其中所述多个状态询问***包括等分收集***，并且所述多个检查进程包括操作所述等分收集***以当所述检查载具浸入所述介电液体介质中时收集介质的等分样本，
其中所述等分收集***包括间隔的等分收集注射器组和注射器柱塞驱动机构；
其中所述多个状态询问***还包括：超声传感器以及多个麦克风，所述超声传感器能操作以测量厚度；所述多个麦克风能操作以感测与局部放电相关联的声波，
当所述检查载具浸入所述介电液体介质内时，如果所述多个麦克风检测到所述声波，则使用所述超声传感器确定基于检测到的声波所识别的局部放电的位置处的厚度。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述多个状态询问***包括磁力计，所述方法还包括：当所述检查载具浸入在所述介电液体介质内时，使用所述磁力计来感测所述机器中的磁场强度。
13.根据权利要求11所述的方法，其中所述多个状态询问***包括机械取样***，操作以当所述检查载具浸入所述介电液体介质中时机械地收集所述机器内的样本。
14.根据权利要求11所述的方法，其中所述多个状态询问***包括化学传感器，所述方法还包括：当所述检查载具浸入所述介电液体介质内时，使用所述化学传感器来感测所述介电液体介质中的污染物。
15.根据权利要求11所述的方法，其中所述多个状态询问***包括红外测温传感器，所述方法还包括：当所述检查载具浸入所述介电液体介质内时使用所述红外测温传感器来感测温度。
16.一种用于检查机器的检查***，包括：
检查载具，构造用于当浸入在介电液体介质内时进行操作，其中所述检查载具是自推进的；
基站，操作以指导所述检查载具的活动；
用于在所述基站与所述检查载具之间通信的多个装置；以及
用于询问所述机器的状态的多个装置，其中用于询问的装置设置在所述检查载具上并且包括等分收集***，所述等分收集***操作以收集所述介电液体介质的等分样本，
其中所述等分收集***包括间隔的等分收集注射器组和注射器柱塞驱动机构；
其中所述用于询问的装置还包括：超声传感器以及多个麦克风，所述超声传感器能操作以测量厚度；所述多个麦克风能操作以感测与局部放电相关联的声波，
如果所述多个麦克风检测到所述声波，则使用所述超声传感器确定基于检测到的声波所识别的局部放电的位置处的厚度。
CN201780086222.1A 2016-12-07 2017-12-06 用于检查机器的***和方法 Active CN110402468B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662431323P 2016-12-07 2016-12-07
US62/431,323 2016-12-07
PCT/IB2017/001628 WO2018104783A2 (en) 2016-12-07 2017-12-06 Systems and method for inspecting a machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110402468A CN110402468A (zh) 2019-11-01
CN110402468B true CN110402468B (zh) 2024-03-22

Family

ID=61258563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780086222.1A Active CN110402468B (zh) 2016-12-07 2017-12-06 用于检查机器的***和方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11923096B2 (zh)
EP (1) EP3552213B1 (zh)
JP (1) JP6834002B2 (zh)
CN (1) CN110402468B (zh)
WO (1) WO2018104783A2 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7357566B2 (ja) * 2020-02-13 2023-10-06 三菱電機株式会社 部分放電検出システム
KR102296521B1 (ko) * 2021-04-21 2021-09-10 박순세 합성수지관 제조장치
CN114055495A (zh) * 2021-11-30 2022-02-18 国网重庆市电力公司电力科学研究院 功能重构型变压器内部检测智能机器人

Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3505597A (en) * 1967-12-13 1970-04-07 Westinghouse Electric Corp Corona testing apparatus including an oscilloscope and mechanical to electrical transducers having signal isolating means therebetween
US3707673A (en) * 1971-03-29 1972-12-26 Westinghouse Electric Corp Corona discharge detecting apparatus including gatable amplifiers controlled by flip-flop means
US3731752A (en) * 1971-06-25 1973-05-08 Kalium Chemicals Ltd Magnetic detection and magnetometer system therefor
US3732726A (en) * 1969-12-04 1973-05-15 Ver Deutsche Metallwerke Ag Method of and apparatus for determining the internal diameter of pipes
JPS6347678A (ja) * 1986-08-18 1988-02-29 Toshiba Corp 部分放電検出装置
US6104970A (en) * 1998-02-17 2000-08-15 Raytheon Company Crawler inspection vehicle with precise mapping capability
CN1372645A (zh) * 1999-09-02 2002-10-02 特兰斯格里德公司 用于监测变压器的局部放电的***
CN1789955A (zh) * 2005-12-09 2006-06-21 国家***第二海洋研究所 一种可控深海采水装置
CN101551434A (zh) * 2009-05-13 2009-10-07 中南大学 基于超高频检测技术的变压器局部放电定位方法
US7615007B2 (en) * 2006-10-04 2009-11-10 Dexcom, Inc. Analyte sensor
CN201382868Y (zh) * 2009-02-17 2010-01-13 吴天尧 油罐全程定位采样装置
CN102395872A (zh) * 2009-04-15 2012-03-28 迪特马尔·奥伯霍夫 超声波检测***
CN102520324A (zh) * 2011-12-27 2012-06-27 镇江市诚翔电器有限责任公司 一种中压智能开关柜绝缘在线监测***与监测方法
CN104316362A (zh) * 2014-11-14 2015-01-28 成都蓝宇科维科技有限公司 一种旋转推注式水样采集器
CN204439417U (zh) * 2015-03-13 2015-07-01 宁夏环境科学研究院（有限责任公司） 一种多功能定深水位水质采样装置
CN104931300A (zh) * 2015-07-08 2015-09-23 浙江大学 定时海水采样装置
CN105026112A (zh) * 2013-02-01 2015-11-04 Abb技术有限公司 用于变压器现场检查的设备和方法
CN105182141A (zh) * 2015-09-30 2015-12-23 广州供电局有限公司电力试验研究院 变压器故障检测方法及***

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3915646A (en) * 1974-09-30 1975-10-28 Cabot Corp Method and means for quantitative analysis of sulfuric acid-containing gases
JPH11326429A (ja) * 1998-05-20 1999-11-26 Toshiba Corp 乾式絶縁機器の絶縁診断方法及びその装置
US6840121B2 (en) * 2002-07-18 2005-01-11 University Of Florida Reasearch Foundation, Inc. Self-powered fluid sampler
WO2006078873A2 (en) * 2005-01-18 2006-07-27 Redzone Robotics, Inc. Autonomous inspector mobile platform
US7290496B2 (en) * 2005-10-12 2007-11-06 Asfar Khaled R Unmanned autonomous submarine
US20120256640A1 (en) * 2011-04-07 2012-10-11 Boris Leonid Sheikman Apparatus and methods for use in determining the presence of materials entrained within a medium
CN204359759U (zh) * 2015-01-30 2015-05-27 杭州美卓自动化技术有限公司 一种油色谱混油装置
JP6246751B2 (ja) * 2015-02-12 2017-12-13 株式会社日立製作所 絶縁劣化検出システム、絶縁劣化検出方法および絶縁劣化検出用センサ
EP3327736B1 (en) * 2015-07-17 2021-01-06 Mitsubishi Electric Corporation Method for determining abnormality in oil-filled electric apparatus
US11877087B2 (en) * 2015-08-19 2024-01-16 NeoGenesys, Inc. Methods and systems for remote monitoring of electrical equipment

Patent Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3505597A (en) * 1967-12-13 1970-04-07 Westinghouse Electric Corp Corona testing apparatus including an oscilloscope and mechanical to electrical transducers having signal isolating means therebetween
US3732726A (en) * 1969-12-04 1973-05-15 Ver Deutsche Metallwerke Ag Method of and apparatus for determining the internal diameter of pipes
US3707673A (en) * 1971-03-29 1972-12-26 Westinghouse Electric Corp Corona discharge detecting apparatus including gatable amplifiers controlled by flip-flop means
US3731752A (en) * 1971-06-25 1973-05-08 Kalium Chemicals Ltd Magnetic detection and magnetometer system therefor
JPS6347678A (ja) * 1986-08-18 1988-02-29 Toshiba Corp 部分放電検出装置
US6104970A (en) * 1998-02-17 2000-08-15 Raytheon Company Crawler inspection vehicle with precise mapping capability
CN1372645A (zh) * 1999-09-02 2002-10-02 特兰斯格里德公司 用于监测变压器的局部放电的***
CN1789955A (zh) * 2005-12-09 2006-06-21 国家***第二海洋研究所 一种可控深海采水装置
US7615007B2 (en) * 2006-10-04 2009-11-10 Dexcom, Inc. Analyte sensor
CN201382868Y (zh) * 2009-02-17 2010-01-13 吴天尧 油罐全程定位采样装置
CN102395872A (zh) * 2009-04-15 2012-03-28 迪特马尔·奥伯霍夫 超声波检测***
CN101551434A (zh) * 2009-05-13 2009-10-07 中南大学 基于超高频检测技术的变压器局部放电定位方法
CN102520324A (zh) * 2011-12-27 2012-06-27 镇江市诚翔电器有限责任公司 一种中压智能开关柜绝缘在线监测***与监测方法
CN105026112A (zh) * 2013-02-01 2015-11-04 Abb技术有限公司 用于变压器现场检查的设备和方法
CN104316362A (zh) * 2014-11-14 2015-01-28 成都蓝宇科维科技有限公司 一种旋转推注式水样采集器
CN204439417U (zh) * 2015-03-13 2015-07-01 宁夏环境科学研究院（有限责任公司） 一种多功能定深水位水质采样装置
CN104931300A (zh) * 2015-07-08 2015-09-23 浙江大学 定时海水采样装置
CN105182141A (zh) * 2015-09-30 2015-12-23 广州供电局有限公司电力试验研究院 变压器故障检测方法及***

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于PCS-9700的变电站监测数据综合处理***开发与应用;王刚;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》;20150715;第1.3.1节 *
基于无线传感器网络的变压器局部放电超声波定位***;何鑫;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》;20130715;第1.3节 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP3552213B1 (en) 2022-02-09
CN110402468A (zh) 2019-11-01
WO2018104783A3 (en) 2018-08-16
WO2018104783A2 (en) 2018-06-14
EP3552213A2 (en) 2019-10-16
JP2020504812A (ja) 2020-02-13
US11923096B2 (en) 2024-03-05
US20190287689A1 (en) 2019-09-19
JP6834002B2 (ja) 2021-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2899279C (en) Device and method for transformer in-situ inspection
CN110402468B (zh) 用于检查机器的***和方法
US10890564B2 (en) Asset-condition monitoring system
US6104970A (en) Crawler inspection vehicle with precise mapping capability
CA3038334C (en) Improved ultrasound inspection
CN110462361B (zh) 用于监测电力变压器等中的部件的***和方法
JP6644137B2 (ja) 資産耐用年数の最適化および監視システム
JP6953531B2 (ja) 航行およびマッピング能力を備える液浸式の検査ビークル
US20180088099A1 (en) Method and apparatus for robotic, in-pipe water quality testing
US11360120B2 (en) System and method for handling and charting data obtained by an inspection vehicle
KR102259801B1 (ko) 3차원 모델링을 이용한 수위측정위치의 구조물을 파악할 수 있는 초음파 수위측정장치
US20170248554A1 (en) Apparatus, system and method for automated nondestructive inspection of metal structures
CN111458411A (zh) 一种多角度超声波监测固体缺陷的装置、***和识别方法
CN110095778A (zh) 储罐缺陷检测装置、***及方法
CN113970594A (zh) 超声阵列能量合成探头界面测量***
EP3421986B1 (en) Device, system and method for automated non-destructive inspection of metal structures
GB2425228A (en) Non destructive testing inspection apparatus for three dimensional objects
RU2267122C1 (ru) Многоканальная акустико-эмиссионная система для диагностики промышленных объектов и устройство регистрации и обработки акустико- эмиссионных сигналов
Moriya et al. Construction of Telemetric Ultrasound Measurement System with Robot
RU44390U1 (ru) Многоканальная акустико-эмиссионная система для диагностики промышленных объектов и устройство регистрации и обработки акустико-эмиссионных сигналов
CN202221464U (zh) 一种对船用电缆在线故障判断的自动检测分析装置
KR20230002296A (ko) 구조물의 결함에 대한 시간 경과에 따른 변화를 모니터링하는 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20210616

Address after: Baden, Switzerland

Applicant after: ABB grid Switzerland AG

Address before: Baden, Switzerland

Applicant before: ABB Switzerland Co.,Ltd.

CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: Swiss Baden

Applicant after: Hitachi energy Switzerland AG

Address before: Swiss Baden

Applicant before: ABB grid Switzerland AG

TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20240112

Address after: Zurich, SUI

Applicant after: Hitachi Energy Co.,Ltd.

Address before: Swiss Baden

Applicant before: Hitachi energy Switzerland AG

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant