CN207134725U - 一种输电线路无人自检装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种输电线路无人自检装置，包括巡检机器人和地面基站；巡检机器人包括机器人本体，所述机器人本体包括控制装置、监测装置、无线传输装置和供电装置，所述控制装置通过无线传输装置与地面基站通信连接；机器人本体上设置有旋转支撑装置；所述旋转支撑装置上对称设置有行走装置，行走装置包括驱动机构、行走机构和夹持机构；驱动机构包括驱动气缸，驱动气缸的外部套接有气缸方管壳，驱动气缸的顶部固定连接有气缸连接板，气缸连接板上设置有夹持机构导轨；行走机构设置在所述夹持机构导轨的顶端，夹持机构安装在夹持机构导轨上。本实用新型采用机器人本体、旋转支撑装置和行走装置，实现了对输电线路的自动巡检。
Description
技术领域
本实用新型涉及输电线路检测领域，具体涉及一种输电线路无人自检装置。
背景技术
电力传输必须靠高压输电线路，输电线路的安全稳定运行直接影响导电力***的可靠性，输电线路巡检工作是保证安全、可靠供电的重要的、不可缺少的工作。目前国内超高压输电线路的巡检维护基本上采用人工目测的传统作业方法，由人在地面沿线逐塔巡视，有时候需要登上铁塔或者乘坐悬挂于线路上的滑车沿线巡检，这种作业方式劳动强度发、条件艰苦，且检测周期长，成本和危险性较高。
综上所述，现有技术中对于如何对输电线路进行自检的问题，尚缺乏有效的解决方案。
实用新型内容
为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种输电线路无人自检装置，采用机器人本体、旋转支撑装置和行走装置，实现了对输电线路的自动巡检，大大节省了人力成本，实现了无人自检，保障了输电线路安全可靠运行。
本实用新型所采用的技术方案是：
一种输电线路无人自检装置，包括巡检机器人和地面基站；所述巡检机器人包括机器人本体，所述机器人本体为一框架式箱体结构，所述机器人本体包括控制装置、监测装置、无线传输装置和供电装置，所述监测装置包括可见光摄像机、红外热成像仪、温湿度传感器、风速传感器和GPS传感器，所述可见光摄像机、红外热成像仪、温湿度传感器、风速传感器和GPS传感器分别与控制装置连接，所述控制装置通过无线传输装置与地面基站通信连接；所述供电装置包括蓄电池，所述蓄电池上连接有蓄电池监测电路；所述机器人本体上设置有旋转支撑装置；所述旋转支撑装置上对称设置有行走装置，所述行走装置包括驱动机构、行走机构和夹持机构；所述驱动机构包括驱动气缸，所述驱动气缸的外部套接有气缸方管壳，气缸方管壳的底部固定连接有气缸底座，所述气缸底座固定设置在支撑架上，所述驱动气缸的顶部固定连接有气缸连接板，所述气缸连接板上设置有夹持机构导轨；所述行走机构设置在所述夹持机构导轨的顶端，所述行走机构包括行走轮、行走机构机体、行走机构旋转轴、行走机构电机和行走机构电机座，所述行走轮与行走机构旋转轴连接，所述行走机构旋转轴内嵌于所述行走机构机体，并且行走机构旋转轴的一端与行走机构电机连接，所述行走机构电机通过行走机构电机座固定设置在行走机构机体上；所述夹持机构安装在所述夹持机构导轨上，所述夹持机构包括夹紧轮、夹持机构机体、夹持机构旋转轴、夹持机构电机、夹持机构电机座、第一夹持机构齿轮、第二夹持机构齿轮和夹持机构滑块，所述夹紧轮与夹持机构旋转轴连接，所述夹持机构旋转轴内嵌于所述夹持机构机体，并且夹持机构旋转轴的一端与夹持机构电机连接，另一端与第一夹持机构齿轮和第二夹持机构齿轮连接，所述夹持机构电机通过夹持机构电机座固定在夹持机构机体的一侧，所述夹持机构机体的另一侧固定安装夹持机构滑块。
进一步的，所述旋转支撑装置包括支撑架、转盘电机、转盘齿轮和转盘，所述转盘设置在所述机器人本体上，所述支撑架设置在所述转盘上，所述转盘电机通过电机固定架固定设置在所述支撑架上，所述转盘电机连接有大转盘齿轮，所述大转盘齿轮与大转盘相啮合。
进一步的，所述夹持机构导轨包括锯齿轨道和导轨外壳，所述锯齿轨道固定在导轨外壳的内侧，所述夹持架构滑块安装于导轨外壳，并能够沿导轨外壳上下移动，所述第一夹持机构齿轮和第二夹持机构齿轮分别与锯齿轨道相互咬合。
进一步的，所述蓄电池监测电路包括电池电压采集模块、电池电流采集模块、电池温度采集模块和电池主控器模块，所述电池电压采集模块、电池电流采集模块和电池温度采集模块分别与电池主控器模块连接，所述电池主控制器模块与所述控制装置之间通过有线通信模块进行双向通信.
进一步的，所述机器人本体还包括报警装置，所述报警装置与控制装置连接。
进一步的，所述述机器人本体上还设置有充电装置，所述充电装置包括两块太阳能板，太阳能板通过太阳能板开合机构与机器人本体连接，且太阳能板与机器人本体内的蓄电池线连接。
进一步的，所述太阳能板开合机构包括摇杆、曲柄、连杆、齿轮箱和电机，所述摇杆用于支撑所述电机开合，所述摇杆与曲柄的一端连接，所述曲柄的另一端与齿轮箱连接，所述齿轮箱和电机分别设置在机器人本体内，所述齿轮箱内设置有两个齿轮，所述齿轮的一端与电机连接，所述齿轮的另一输出端与曲柄连接，通过曲柄带动摇杆转动，从而实现太阳能板绕合页的转动。当该输电线路无人自检装置处于工作状态时，行走于输电线路上进行巡检时，太阳能板闭合；当该输电线路无人自检装置处于待机状态时，在控制装置的控制下，太阳能板张开，对机器人本体内的蓄电池进行充电。
进一步的，所述地面基站包括地面通信设备和地面监控设备，所述地面监控设备通过地面通信设备与所述机器人通信连接。
进一步的，所述机器人本体的两侧分别设置由红外测距装置，用于监测前方障碍物据所述巡检机器人的距离；所述红外测距装置包括红外发射单元和红外接收单元，所述红外发射单元和红外接收单元分别与控制装置连接。
进一步的，所述机器人本体上还设置有防鸟刺针。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
(1)本实用新型采用机器人本体、旋转支撑装置和行走装置，实现了对输电线路的自动巡检，大大节省了人力成本，实现了无人自检，保障了输电线路安全可靠运行；
(2)本实用新型采用行走机构和夹持架构，可实现对不同线径的输电线路的监测，还可调整机器人夹紧导线的程度，具有很强的适应能力，应用范围广；
(3)本实用新型通过监测装置，能够行走线路的线路信息清晰地传输给地面基站，保证了输电线路巡检工作的质量，还可远程控制，可广泛应用于输电线路的巡检工作。
附图说明
图1是本实用新型实施例的输电线路无人自检装置结构示意图；
其中，1、机器人本体，2、支撑架，3、转盘电机，4、转盘齿轮，5、转盘，6、电机固定架，7、驱动气缸，8、气缸方管壳，9、气缸连接板，10、夹持机构导轨，11、行走机构，12、夹持机构，13、太阳能板，14、红外测距装置。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步说明。
本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，提供了一种输电线路无人自检装置，该装置包括巡检机器人和地面基站。
所述巡检机器人包括机器人本体1，所述机器人本体1为一框架式箱体结构，所述机器人本体上设置有旋转支撑装置，所述旋转支撑装置包括支撑架2、转盘电机3、转盘齿轮4和转盘5，所述转盘设置在所述机器人本体上，所述支撑架设置在所述转盘上，所述转盘电机通过电机固定架6固定设置在所述支撑架上，所述转盘电机连接有大转盘齿轮，所述大转盘齿轮与大转盘相啮合，所述转盘电机带动大转盘齿轮与大转盘相啮合转动。
所述旋转支撑装置上对称设置有行走装置，所述行走装置包括驱动机构、行走机构和夹持机构；所述驱动机构包括驱动气缸7，所述驱动气缸的外部套接有气缸方管壳8，气缸方管壳的底部固定连接有气缸底座，所述气缸底座固定设置在支撑架上，所述驱动气缸的顶部固定连接有气缸连接板9，所述气缸连接板上设置有夹持机构导轨10；
所述行走机构11设置在所述夹持机构导轨的顶端，所述行走机构11包括行走轮、行走机构机体、行走机构旋转轴、行走机构电机和行走机构电机座，所述行走轮与行走机构旋转轴连接，所述行走机构旋转轴内嵌于所述行走机构机体，并且行走机构旋转轴的一端与行走机构电机连接，所述行走机构电机通过行走机构电机座固定设置在行走机构机体上。
所述夹持机构12安装在所述夹持机构导轨上，可沿夹持机构导轨上下移动；所述夹持机构12包括夹紧轮、夹持机构机体、夹持机构旋转轴、夹持机构电机、夹持机构电机座、第一夹持机构齿轮、第二夹持机构齿轮和夹持机构滑块，所述夹紧轮与夹持机构旋转轴连接，所述夹持机构旋转轴内嵌于所述夹持机构机体，并且夹持机构旋转轴的一端与夹持机构电机连接，另一端与第一夹持机构齿轮和第二夹持机构齿轮连接，所述夹持机构电机通过夹持机构电机座固定在夹持机构机体的一侧，所述夹持机构机体的另一侧固定安装夹持机构滑块。
所述夹持机构导轨10包括锯齿轨道和导轨外壳，所述锯齿轨道固定在导轨外壳的内侧，所述夹持架构滑块安装于导轨外壳，并能够沿导轨外壳上下移动，所述第一夹持机构齿轮和第二夹持机构齿轮分别与锯齿轨道相互咬合。
所述机器人本体1包括控制装置、监测装置、无线传输装置和供电装置，所述监测装置包括可见光摄像机、红外热成像仪、温湿度传感器、风速传感器和GPS传感器，所述可见光摄像机、红外热成像仪、温湿度传感器、风速传感器和GPS传感器分别与控制装置连接，所述控制装置通过无线传输装置与地面基站通信连接；所述供电装置包括蓄电池，所述蓄电池上连接有蓄电池监测电路，所述蓄电池监测电路包括电池电压采集模块、电池电流采集模块、电池温度采集模块和电池主控器模块，所述电池电压采集模块、电池电流采集模块和电池温度采集模块分别与电池主控器模块连接，所述电池主控制器模块与所述控制装置之间通过有线通信模块进行双向通信。
在本实施例中，所述机器人本体1还包括报警装置，所述报警装置与控制装置连接，所述报警装置采用声光报警器。
在上述实施例的基础上，本发明一个实施例中所述述机器人本体1上还设置有充电装置，所述充电装置包括两块太阳能板13，太阳能板13通过太阳能板开合机构与机器人本体连接，且太阳能板与机器人本体内的蓄电池线连接；所述太阳能板开合机构包括摇杆、曲柄、连杆、齿轮箱和电机，所述摇杆用于支撑所述电机开合，所述摇杆与曲柄的一端连接，所述曲柄的另一端与齿轮箱连接，所述齿轮箱和电机分别设置在机器人本体内，所述齿轮箱内设置有两个齿轮，所述齿轮的一端与电机连接，所述齿轮的另一输出端与曲柄连接，通过曲柄带动摇杆转动，从而实现太阳能板绕合页的转动。当该输电线路无人自检装置处于工作状态时，行走于输电线路上进行巡检时，太阳能板闭合；当该输电线路无人自检装置处于待机状态时，在控制装置的控制下，太阳能板张开，对机器人本体内的蓄电池进行充电。
在本实施例中，所述控制装置采用ARM微处理器。
在本实施例中，所述地面基站包括地面通信设备和地面监控设备，所述地面监控设备通过地面通信设备与所述机器人通信连接，地面基站通过无线通信方式对巡检机器人进行远程行走操控和图像数据传输控制。
本发明一个实施例所提供的输电线路无人自检装置，其所述机器人本体的两侧分别设置由红外测距装置14，用于监测前方障碍物据所述巡检机器人的距离；所述红外测距装置包括红外发射单元和红外接收单元，所述红外发射单元和红外接收单元分别与控制装置连接。
在本实施例中，所述机器人本体上还设置有防鸟刺针。
如图1所示，本实用新型提出的输电线路无人自检装置在输电线上行走时，通过行走机构的行走轮挂线，通过驱动行走轮正向或反向转动，实现机器人在输电线路上的前进或后退，通过夹紧机构调整导线的夹紧状态，实现抱紧或松开输电线的操作；在本实用新型行走过程中，监测装置对输电线路的表面进行实时拍摄，并将拍摄的图像经过无线传输装置发生到地面基站，然后由地面基站根据图像情况作出指示，再通过机器人本体内的控制装置对本实用新型的行走机构、夹持机构和监测装置作出控制。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种输电线路无人自检装置，其特征是，包括巡检机器人和地面基站；所述巡检机器人包括机器人本体，所述机器人本体为一框架式箱体结构，所述机器人本体包括控制装置、监测装置、无线传输装置和供电装置，所述监测装置包括可见光摄像机、红外热成像仪、温湿度传感器、风速传感器和GPS传感器，所述可见光摄像机、红外热成像仪、温湿度传感器、风速传感器和GPS传感器分别与控制装置连接，所述控制装置通过无线传输装置与地面基站通信连接；所述供电装置包括蓄电池，所述蓄电池上连接有蓄电池监测电路；所述机器人本体上设置有旋转支撑装置；所述旋转支撑装置上对称设置有行走装置，所述行走装置包括驱动机构、行走机构和夹持机构；所述驱动机构包括驱动气缸，所述驱动气缸的外部套接有气缸方管壳，气缸方管壳的底部固定连接有气缸底座，所述气缸底座固定设置在支撑架上，所述驱动气缸的顶部固定连接有气缸连接板，所述气缸连接板上设置有夹持机构导轨；所述行走机构设置在所述夹持机构导轨的顶端，所述行走机构包括行走轮、行走机构机体、行走机构旋转轴、行走机构电机和行走机构电机座，所述行走轮与行走机构旋转轴连接，所述行走机构旋转轴内嵌于所述行走机构机体，并且行走机构旋转轴的一端与行走机构电机连接，所述行走机构电机通过行走机构电机座固定设置在行走机构机体上；所述夹持机构安装在所述夹持机构导轨上，所述夹持机构包括夹紧轮、夹持机构机体、夹持机构旋转轴、夹持机构电机、夹持机构电机座、第一夹持机构齿轮、第二夹持机构齿轮和夹持机构滑块，所述夹紧轮与夹持机构旋转轴连接，所述夹持机构旋转轴内嵌于所述夹持机构机体，并且夹持机构旋转轴的一端与夹持机构电机连接，另一端与第一夹持机构齿轮和第二夹持机构齿轮连接，所述夹持机构电机通过夹持机构电机座固定在夹持机构机体的一侧，所述夹持机构机体的另一侧固定安装夹持机构滑块。
2.根据权利要求1所述的输电线路无人自检装置，其特征是，所述旋转支撑装置包括支撑架、转盘电机、转盘齿轮和转盘，所述转盘设置在所述机器人本体上，所述支撑架设置在所述转盘上，所述转盘电机通过电机固定架固定设置在所述支撑架上，所述转盘电机连接有大转盘齿轮，所述大转盘齿轮与大转盘相啮合。
3.根据权利要求1所述的输电线路无人自检装置，其特征是，所述夹持机构导轨包括锯齿轨道和导轨外壳，所述锯齿轨道固定在导轨外壳的内侧，所述夹持架构滑块安装于导轨外壳，并能够沿导轨外壳上下移动，所述第一夹持机构齿轮和第二夹持机构齿轮分别与锯齿轨道相互咬合。
4.根据权利要求1所述的输电线路无人自检装置，其特征是，所述蓄电池监测电路包括电池电压采集模块、电池电流采集模块、电池温度采集模块和电池主控器模块，所述电池电压采集模块、电池电流采集模块和电池温度采集模块分别与电池主控器模块连接，所述电池主控制器模块与所述控制装置之间通过有线通信模块进行双向通信。
5.根据权利要求1所述的输电线路无人自检装置，其特征是，所述机器人本体还包括报警装置，所述报警装置与控制装置连接。
6.根据权利要求1所述的输电线路无人自检装置，其特征是，所述述机器人本体上还设置有充电装置，所述充电装置包括两块太阳能板，太阳能板通过太阳能板开合机构与机器人本体连接，且太阳能板与机器人本体内的蓄电池线连接。
7.根据权利要求6所述的输电线路无人自检装置，其特征是，所述太阳能板开合机构包括摇杆、曲柄、连杆、齿轮箱和电机，所述摇杆用于支撑所述电机开合，所述摇杆与曲柄的一端连接，所述曲柄的另一端与齿轮箱连接，所述齿轮箱和电机分别设置在机器人本体内，所述齿轮箱内设置有两个齿轮，所述齿轮的一端与电机连接，所述齿轮的另一输出端与曲柄连接，通过曲柄带动摇杆转动，从而实现太阳能板绕合页的转动。
8.根据权利要求1所述的输电线路无人自检装置，其特征是，所述地面基站包括地面通信设备和地面监控设备，所述地面监控设备通过地面通信设备与所述机器人通信连接。
9.根据权利要求1所述的输电线路无人自检装置，其特征是，所述机器人本体的两侧分别设置由红外测距装置，用于监测前方障碍物据所述巡检机器人的距离；所述红外测距装置包括红外发射单元和红外接收单元，所述红外发射单元和红外接收单元分别与控制装置连接。
10.根据权利要求1所述的输电线路无人自检装置，其特征是，所述机器人本体上还设置有防鸟刺针。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180323 Termination date: 20180911 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |