CN112462191B - 地下电缆故障探测机器人、探测***及探测方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种地下电缆故障探测机器人、探测***及探测方法,该机器人包括:巡线仪,被配置为在所述机器人在预设范围内以预设轨迹运动时,确定所述预设范围内的电缆线路与所述预设轨迹的多个交叉点;控制器,被配置为根据多个所述交叉点确定在所述预设范围内所述电缆线路的分布轨迹;分贝探测仪,被配置为在所述机器人沿所述电缆线路的分布轨迹运动时,采集所述电缆线路漏电处的电流声音的分贝值;所述控制器还被配置为根据所述分贝值确定所述电缆线路漏电处的大致位置。本申请能够有效地提高寻找电缆线路漏电的故障位置的效率。
Description
技术领域
本申请涉及电气技术领域,尤其是涉及一种地下电缆故障探测机器人、探测***及探测方法。
背景技术
埋设于地下的电缆,在电力传输过程中,往往会由于电缆本身的温度或者埋设环境因素而导致电缆发生破损,或者由于人为因素导致电缆发生破损,影响电缆正常的电力传输。为了确定地下电缆的故障发生点,需要人工进行大量的勘测工作来对故障发生点进行定位,耗费大量的人力物力。
发明内容
为了提高确定地下电缆故障发生点的效率,本申请提供一种地下电缆故障探测机器人、探测***及探测方法。
第一方面,本申请提供了一种地下电缆故障探测机器人,包括:
巡线仪,被配置为在所述机器人在预设范围内以预设轨迹运动时,确定所述预设范围内的电缆线路与所述预设轨迹的多个交叉点;
控制器,被配置为根据多个所述交叉点确定在所述预设范围内所述电缆线路的分布轨迹;
分贝探测仪,被配置为在所述机器人沿所述电缆线路的分布轨迹运动时,采集所述电缆线路漏电处的电流声音的分贝值;
所述控制器还被配置为根据所述分贝值确定所述电缆线路漏电处的大致位置。
优选的,所述巡线仪具体被配置为:
在所述机器人在所述预设范围内以所述预设轨迹运动时,发出探测波并接收返回波,所述返回波由所述探测波经所述电缆线路反射形成;
以接收到所述返回波的位置作为所述电缆线路与所述预设轨迹的所述交叉点。
优选的,所述控制器具体被配置为:
将所述分贝值的变化趋势对应于所述电缆线路漏电处距所述分贝探测仪的距离的变化趋势;
根据所述分贝值的变化趋势确定所述电缆线路漏电处的大致位置。
优选的,所述控制器具体还被配置为:
将所述分贝值的变化趋势中每一分贝值均对应一个所述电缆线路漏电处距所述分贝探测仪的距离;
所述分贝值变大的趋势对应于所述距离变近的趋势,或者所述分贝值变小的趋势对应于所述距离变远的趋势。
优选的,所述控制器还被配置为:
控制所述机器人以所述预设轨迹运动,或者控制所述机器人以所述分布轨迹运动。
优选的,所述机器人还包括:
红外测距仪,被配置为向所述机器人正前方、前方地面发射红外线,并接收被反射回的所述红外线。
优选的,所述机器人还包括:
显示屏,被配置为显示所述电缆线路的所述分布轨迹及所述电缆线路漏电处的大致位置。
优选的,所述机器人还包括:
通讯模块,被配置为发送所述电缆线路的所述分布轨迹及所述电缆线路漏电处的大致位置。
第二方面,本申请提供了一种探测***,包括:
如第一方面中任一项所述的机器人;
用户终端,被配置为接收并显示由所述机器人发送的所述电缆线路的分布轨迹及所述电缆线路漏电处的大致位置。
第三方面,本申请提供了一种探测方法,包括:
在所述机器人在预设范围内以预设轨迹运动时,确定所述预设范围内的电缆线路与所述预设轨迹的多个交叉点;
根据多个所述交叉点确定在所述预设范围内所述电缆线路的分布轨迹;
在所述机器人沿所述分布轨迹运动时,采集所述电缆线路漏电处的电流声音的分贝值;
根据所述分贝值确定所述电缆线路漏电处的大致位置。
在本申请实施例提供的地下电缆故障探测机器人、探测***及探测方法中,在机器人以预设轨迹运动时确定出预设范围内电缆线路的分布轨迹,在机器人沿分布轨迹运动时根据电缆线路漏电处的电流声音的分贝值确定出电缆线路漏电处的大致位置,能够有效地提高寻找电缆线路漏电的故障位置的效率,节省大量人力物力。
附图说明
图1示出了本申请的实施例的地下故障探测机器人的结构示意图;
图2示出了本申请的实施例的机器人的运动轨迹示意图;
图3示出了本申请的实施例的探测***的方框图;
图4示出了本申请的实施例的探测方法的流程图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例,都属于本申请保护的范围。
图1示出了本申请的实施例的机器人的结构示意图。
参见图1,机器人100包括巡线仪109、控制器和分贝探测仪101,巡线仪109和分贝探测仪101均连接至控制器。
巡线仪109被配置为在机器人100在预设范围内以预设轨迹运动时,确定预设范围内的电缆线路与预设轨迹的多个交叉点。
由于埋设于地下的电缆,发生故障的位置通常位于距离用户端几百米的范围内,那么可以确定出埋设于地下的电缆发生故障的大致区域,可以将该大致区域作为预设区域。
为使得电缆线路与预设轨迹的交叉点的数量尽可能的多,则可以使得机器人100运动的预设轨迹尽可能全地覆盖预设范围。需要说明的是,预设轨迹包括但不限于从预设范围的一侧到另一侧的S形曲线。当然,预设轨迹还可以是从预设范围的一侧到另一侧的折线。
在一些实施例中,巡线仪109例如可以包括信号发射模块、信号接收模块和处理器,例如在机器人100在预设范围内沿预设轨迹运动时,信号发射模块可以沿着朝向地面的方向发射某种波长的探测波,探测波在朝向地面的方向传输过程中,穿过地面经由埋设于地下的电缆线路反射形成反方向的反射波,信号接收模块在接收到该反射波时,处理器可以确定机器人100的所处位置为电缆线路和预设轨迹的交叉点。
在一些实施例中,机器人100还包括差分GPS***104,该差分GPS***104能够精确定位机器人100的经纬度坐标,在巡线仪109中的处理器确定机器人100所处的位置为电缆电路和预设轨迹的交叉点时,处理器可以向控制器发送确定电缆线路和预设轨迹的交叉点的信号,控制器在接收到该信号后可以获取差分GPS***104所测得的机器人100的经纬度坐标,以该经纬度坐标所代表的位置作为电缆线路和预设轨迹的交叉点。
控制器被配置为根据多个交叉点确定在预设范围内电缆线路的分布轨迹。
具体地,控制器可以根据多个交叉点的经纬度坐标确定在预设范围内电缆线路的分布轨迹。例如,控制器能够获取到由差分GPS***104定位到的机器人100在不同交叉点处的经纬度坐标,通过多个经纬度坐标能够规划出电缆线路的分布轨迹。
在一些实施例中,继续参见图1,机器人100还包括机器人本体107、设置在机器人本体107上的车轮108和驱动电机106,控制器能够控制驱动电机106,以使得驱动电机106驱动车轮108转动,并根据差分GPS***104的位置反馈来实时调整机器人100的运动轨迹,从而能够使得机器人100在预设范围内预设轨迹运动,或者沿电缆线路的分布轨迹运动。
参见图2,在控制器控制驱动电机106,使得机器人100在预设范围内沿预设轨迹运动时,例如可以使得机器人100在预设区域201内,以预设区域201靠近右下角位置处或者右下角位置处为起点,使得机器人100运动至预设区域201的靠近最左侧位置处或者最左侧位置处,再使得机器人100运动至预设区域201靠近最右侧位置处或者最右侧位置处,按照上述的方式使得机器人100在预设区域201内沿着S形曲形运动直至运动至预设区域201外。
在运动过程中,可以通过安装在机器人100上的巡线仪109确定出机器人100的运动轨迹203和电缆线路202的多个交叉点,从而能够确定预设区域201内电缆线路的分布轨迹。
分贝探测仪101被配置为在机器人100沿电缆线路的分布轨迹运动时,采集电缆线路漏电处的电流声音的分贝值。
在一些实施例中,在确定发生故障的电缆线路后,可以向该电缆线路内打压,使得该电缆线路内有电流通过,在该电缆线路发生破损处会由于漏电而形成放电的声音,通过分贝探测仪101采集电缆线路漏电处的电流声音的分贝值时,可以是每间隔一定的时长采集一次,也可以是在机器人100每运动一定的路程采集一次,其具体方式可以灵活地选择,本申请对此不做限定。
在一些实施例中,为了提高电缆线路漏电处的电流声音的分贝值的检测精度,继续参见图1,可以在分贝探测仪101上设置有电动推杆102,在需要采集电缆线路漏电处的电流声音的分贝值时,可以由电动推杆102将分贝探测仪101推至地面上,使其紧贴于地面上,从而能够更加精确地采集到电缆线路漏电处的电流声音的分贝值。
控制器还被配置为根据分贝值确定电缆线路漏电处的大致位置。
在一些实施例中,在机器人100沿电缆线路的分布轨迹运动时,分贝探测仪101采集电缆线路漏电处的电流声音的分贝值,并将分贝值传输至控制器,控制器将分贝值的变化趋势对应于电缆线路漏电处距分贝探测仪101的距离的变化趋势,然后根据分贝值的变化趋势确定电缆线路漏电处的大致位置。
例如,可以将分贝值的变化趋势中每一分贝值均对应一个电缆线路漏电处距分贝探测仪的距离,分贝值变大的趋势对应于距离变近的趋势,或者分贝值变小的趋势对应于距离变远的趋势。
在机器人100移动过程中,当分贝探测仪101所探测到的分贝值逐渐变小时,说明机器人100正远离电缆线路的漏电处,当分贝探测仪101所探测到的分贝值逐渐增大时,说明机器人100正靠近电缆线路的漏电处,因此,通过分贝探测仪101所测得的分贝值的大小可以确定电缆线路发生漏电的大致位置。
在一些实施例中,为方便操作人员观察机器人100的运动轨迹或者电缆线路发生漏电的大致位置,机器人100还包括显示屏103。显示屏103与控制器连接,能够从控制器处获取电缆线路的分布轨迹和电缆线路发生漏电的大致位置,并在显示屏103上进行显示。
在一些实施例中,机器人100还包括红外测距仪,红外测距仪可以设置在机器人100的前端,并且被配置为向机器人100的正前方、前方地面发射红外线,同时接收由地面或障碍物反射回来的红外线,通过向机器人100正前方发射红外线,能够避免机器人100撞向障碍物,通过向机器人100前方地面发射红外线,能够避免机器人100运动至地面凹陷区域。
在一些实施例中,机器人100还包括通讯模块,通讯模块用于向与机器人100通讯连接的终端设备发送电缆线路的分布轨迹及电缆线路漏电处的大致位置,以使得操作人员能够远程观察电缆线路的分布轨迹及电缆线路漏电处的大致位置。
根据本申请的实施例,在机器人以预设轨迹运动时确定出预设范围内电缆线路的分布轨迹,在机器人沿分布轨迹运动时根据电缆线路漏电处的电流声音的分贝值确定出电缆线路漏电处的大致位置,能够有效地提高寻找电缆线路漏电的故障位置的效率,节省大量人力物力。
在另一方面,本申请实施例还提供一种探测***。
图3示出了本申请的实施例的探测***的方框图。
参见图3,该探测***包括机器人100和用户终端300,机器人100和用户终端300通讯连接。
用户终端300可以是手机、平板电脑、手环等可穿戴设备,本申请实施例对此不做具体限定。用户终端300中的操作***可以是安卓(Android)操作***,也可以是苹果ios操作***,本申请实施例对此不做具体限定。
在一些实施例中,机器人100中的控制器可以通过通讯模块将电缆线路的分布轨迹及电缆线路漏电处的大致位置发送至用户终端300,用户终端300接收并显示电缆线路的分布轨迹及电缆线路漏电处的大致位置。
在一些实施例中,用户终端300可以向机器人100发送控制指令,例如,用户终端300可以向机器人100发送移动或停止指令,机器人100中的控制器在接收到移动或停止指令时,控制驱动电机106,使得驱动电机106驱动车轮108转动或停止。
在另一些实施例中,用户终端300还可以向机器人100发送探测指令,机器人100中的控制器在接收到探测指令时,控制电动推杆103来驱动分贝探测仪101,使得分贝探测仪101紧贴于地面上开始采集电缆线路漏电处的电流声音。
在另一方面,本申请还提供了一种探测方法。
图4示出了本申请的实施例的探测方法的流程图。
参见图4,该探测方法包括以下步骤:
步骤401,在机器人在预设范围内以预设轨迹运动时,确定预设范围内的电缆线路与预设轨迹的多个交叉点。
步骤402,根据多个交叉点确定在预设范围内电缆线路的分布轨迹。
步骤403,在机器人沿分布轨迹运动时,采集电缆线路漏电处的电流声音的分贝值。
步骤404,根据分贝值确定电缆线路漏电处的大致位置。
在一些实施例中,步骤401包括以下步骤:
步骤4011,在机器人在预设范围内以预设轨迹运动时,发出探测波并接收返回波,返回波由探测波经电缆线路反射形成。
步骤4012,以接收到返回波的位置作为电缆线路与预设轨迹的所述交叉点。
在一些实施例中,步骤404包括以下步骤:
步骤4041,将分贝值的变化趋势对应于电缆线路漏电处距分贝探测仪的距离的变化趋势。
步骤4042,根据分贝值的变化趋势确定电缆线路漏电处的大致位置。
在一些实施例中,步骤4041具体包括以下步骤:
将分贝值的变化趋势中每一分贝值均对应一个电缆线路漏电处距分贝探测仪的距离;分贝值变大的趋势对应于距离变近的趋势,或者分贝值变小的趋势对应于距离变远的趋势。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,所述描述的方法的具体工作过程,可以参考前述实施例中的对应过程,在此不再赘述。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的公开范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离前述公开构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (9)
1.一种地下电缆故障探测机器人,其特征在于,包括:
巡线仪,被配置为在所述机器人在预设范围内以预设轨迹运动时,确定所述预设范围内的电缆线路与所述预设轨迹的多个交叉点,所述预设轨迹包括从预设范围的一侧到另一侧的S型曲线或折线;
控制器,被配置为根据多个所述交叉点的经纬度坐标确定在所述预设范围内所述电缆线路的分布轨迹;
分贝探测仪,被配置为在所述机器人沿所述电缆线路的分布轨迹运动时,采集所述电缆线路漏电处的电流声音的分贝值;
所述控制器还被配置为将所述分贝值的变化趋势对应于所述电缆线路漏电处距所述分贝探测仪的距离的变化趋势,根据所述分贝值的变化趋势确定所述电缆线路漏电处的大致位置。
2.根据权利要求1 所述的机器人,其特征在于,所述巡线仪具体被配置为:
在所述机器人在所述预设范围内以所述预设轨迹运动时,发出探测波并接收返回波,所述返回波由所述探测波经所述电缆线路反射形成;
以接收到所述返回波的位置作为所述电缆线路与所述预设轨迹的所述交叉点。
3.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,所述控制器具体还被配置为:
将所述分贝值的变化趋势中每一分贝值均对应一个所述电缆线路漏电处距所述分贝探测仪的距离;
所述分贝值变大的趋势对应于所述距离变近的趋势,或者所述分贝值变小的趋势对应于所述距离变远的趋势。
4.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,所述控制器还被配置为:
控制所述机器人以预设轨迹运动,或者控制所述机器人以所述分布轨迹运动。
5.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,所述机器人还包括:
红外测距仪,被配置为向所述机器人正前方、前方地面发射红外线,并接收被反射回的所述红外线。
6.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,所述机器人还包括:
显示屏,被配置为显示所述电缆线路的所述分布轨迹及所述电缆线路漏电处的大致位置。
7.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,所述机器人还包括:
通讯模块,被配置为发送所述电缆线路的所述分布轨迹及所述电缆线路漏电处的大致位置。
8.一种探测***,其特征在于,包括:
如权利要求1至7中任一项所述的机器人;
用户终端,被配置为接收并显示由所述机器人发送的所述电缆线路的分布轨迹及所述电缆线路漏电处的大致位置。
9.一种探测方法,使用如权利要求1-7任一项所述的机器人进行探测,其特征在于,包括:
在所述机器人在预设范围内以预设轨迹运动时,确定所述预设范围内的电缆线路与所述预设轨迹的多个交叉点,所述预设轨迹包括从预设范围的一侧到另一侧的S型曲线或折线;
根据多个所述交叉点的经纬度坐标确定在所述预设范围内所述电缆线路的分布轨迹;
在所述机器人沿所述分布轨迹运动时,采集所述电缆线路漏电处的电流声音的分贝值;
将所述分贝值的变化趋势对应于所述电缆线路漏电处距所述分贝探测仪的距离的变化趋势,根据所述分贝值的变化趋势确定所述电缆线路漏电处的大致位置。
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