CN211391683U - 基于智慧运维的变电站无人机巡检装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于智慧运维的变电站无人机巡检装置，其具备更合理简洁的支撑架结构，最终的摄像头结构具备更广泛的调节范围，更好的摄像效果。本实用新型包含主机，旋翼臂和旋翼桨；所述旋翼臂的端部设置安装座，安装座上安装所述旋翼桨；所述主机下方安装有两个支撑架，支撑架为倒U型结构；两个支撑架前后平行排布，分别为前支撑架和后支撑架；前支撑架和后支撑架的两侧对应立杆的位置均通过一个纵梁连接；立杆底部设置圆台结构的底脚；所述主机下方安装有摆动电机；所述摆动电机的电机壳体的下表面安装有延伸块，延伸块侧面铰接安装旋转座；所述旋转座下方固定安装有第一旋转电机，连接座远离延伸块的表面安装有第二旋转电机。

Description

基于智慧运维的变电站无人机巡检装置

技术领域

本实用新型涉及一种无人机巡检装置，具体用于变电站的巡检。

背景技术

变电站的智慧运维已经逐步普及，目前的很多变电站已经是无人值守的，其通过进一步的管理***和硬件升级将逐步拓展为智慧运维管理***，智慧运维有利于变电站的技术升级和高效管理；

目前在基于智慧运维的变电站以及部分变电站，其线路以及外部设施必须定期巡检；基于无人机的巡检装置逐步被采用，相比地面巡检机器人，无人机巡检的自由度更大，巡检的效率更高，巡检范围更广，将是基于智慧运维的变电站后续的主要巡检辅助装置；

现有采用的基于无人机的巡检装置，其在用于变电站巡检时我们发现存在以下不足：

(1)用于支撑主机的支撑架结构不合理，容易遮挡摄像头视线，尤其是可以调节角度的摄像头，其前方容易被复杂的支撑架的部分部件遮挡；

(2)摄像头的角度调节范围小，一般为常见的基于云台的转动结构。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了一种基于智慧运维的变电站无人机巡检装置，其具备更合理简洁的支撑架结构，最终的摄像头结构具备更广泛的调节范围，更好的摄像效果。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：基于智慧运维的变电站无人机巡检装置，包含主机，均布在主机上的旋翼臂和安装在旋翼臂端部的旋翼桨；所述旋翼臂的端部设置安装座，安装座上安装所述旋翼桨；所述主机下方安装有两个支撑架，支撑架为倒U型结构，开口朝下，顶部固定在主机下方；两个支撑架前后平行排布，分别为前支撑架和后支撑架；前支撑架和后支撑架的两侧对应立杆的位置均通过一个纵梁连接；立杆底部设置圆台结构的底脚；

所述主机下方安装有摆动电机，摆动电机的输出轴与丝杠连接，丝杠的方向与所述纵梁平行；丝杠上啮合安装移动螺母，丝杠远端转动安装在轴承座上，轴承座固定安装在主机下表面；所述摆动电机的电机壳体的下表面安装有延伸块，延伸块侧面铰接安装旋转座，旋转座远离延伸块一端的上表面通过铰接件铰接安装摆动连杆的底部，摆动连杆的顶部铰接安装在所述移动螺母的下方；

所述旋转座下方固定安装有第一旋转电机，第一旋转电机的旋转轴朝下且与连接座连接，连接座远离延伸块的表面安装有第二旋转电机，第二旋转电机的输出轴连接第一摄像头的防水外壳的一端；第一摄像头的防水外壳的另一端为透光面；

所述延伸块的下表面安装有第二摄像头；第二摄像头的镜头朝下。

作为本实用新型提供的一种优选实施方式：所述立杆底部的圆台型底脚的下表面设置上安装板，上安装板下方设置与上安装板平行的下安装板，上安装板和下安装板之间分布多个减震球；下安装板下表面开设避让腔。

作为本实用新型提供的一种优选实施方式：所述上安装板与圆台型底脚的下表面一体成型；所述减震球的上表面通过上连接扣与上安装板连接，所述减震球的下表面通过下连接扣与下安装板连接；所述减震球为圆球体结构或者为椭球体结构。

作为本实用新型提供的一种优选实施方式：所述主机的主机壳体为圆盘型结构，主机壳体外部还均布有插接连接的多个电池；所述电池和所述旋翼臂的数量均为四个；每个安装座的底部平行向外延伸出平行支架，平行支架的远端设置扇形防护架。

作为本实用新型提供的一种优选实施方式：延伸块下表面安装上连接板，上连接板下表面通过多个弹簧连接下连接板，上连接板和下连接板平行；下连接板的下表面安装所述第二摄像头；所述上连接板的下表面分布有凹槽；所述下连接板的上表面分布有凸台。

作为本实用新型提供的一种优选实施方式：每个支撑架的顶部通过支撑架连接座固定在主机的下表面；所述支撑架连接座包含用于穿设支撑架顶部的穿设孔，支撑架连接座的顶部两侧向外延伸出延伸凸缘，延伸凸缘上开设有连接孔。

作为本实用新型提供的一种优选实施方式：所述主机外部设置连接件，连接件上通过对接件连接所述旋翼臂；所述对接件包含与连接件固定连接的对接套管I、与旋翼臂固定连接的对接套管II；对接套管I和对接套管II相向一面的一端通过铰接合页铰接，另一端分别对应设置上对接块和下对接块，上对接块和下对接块对接后通过螺栓紧固。

作为本实用新型提供的一种优选实施方式：所述第一摄像头为圆柱体结构，包含防水外壳，防水外壳内部的远离透光面的一端安装有减震弹簧，减震弹簧的端部安装摄像头本体，摄像头本体包含CCD；摄像头本体，防水外壳和防水镜头卡扣连接，防水圈设置在防水外壳和防水镜头之间的连接处。

作为本实用新型提供的一种优选实施方式：所述安装座包含座体外壳，座体外壳内部设置电机支架，电机支架上安装驱动电机，驱动电机的输出轴朝上且输出轴上安装直径大于输出轴的旋转轮，旋转轮中心安装转轴，转轴上固定安装所述旋翼桨。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

本实用新型公开的基于智慧运维的变电站无人机巡检装置，其主机下方安装有两个支撑架，支撑架为倒U型结构，开口朝下，顶部固定在主机下方；两个支撑架前后平行排布，分别为前支撑架和后支撑架；前支撑架和后支撑架的两侧对应立杆的位置均通过一个纵梁连接；立杆底部设置圆台结构的底脚；圆台结构的底脚增加了接触面积，使得支撑更稳定；支撑架为U型结构，U型范围内为下述的(第一)摄像头的安装位置，第一摄像头前方无遮挡保证视线，摄像头上下左右无遮挡的区域也较多，保证了更优秀的视野效果；因此本实用新型结构的支撑架较为简洁，而且结构与摄像头配合合理，漏出了更多的摄像头调节空间；纵梁让简洁的结构增加了可靠的一体化连接效果，保障了支撑效果；

本实用新型的第一摄像头能够实现上下摆动，水平转动和垂直转动，增加了很大的调节空间；具体的，摆动通过连杆和丝杠螺母的结构，更加可靠稳定；转动直接通过电机驱动，更加直接；其中，主机下方安装有摆动电机，摆动电机的输出轴与丝杠连接，丝杠的方向与所述纵梁平行；丝杠上啮合安装移动螺母，丝杠远端转动安装在轴承座上，轴承座固定安装在主机下表面；所述摆动电机的电机壳体的下表面安装有延伸块，延伸块侧面铰接安装旋转座，旋转座远离延伸块一端的上表面通过铰接件铰接安装摆动连杆的底部，摆动连杆的顶部铰接安装在所述移动螺母的下方；丝杠螺母驱动移动螺母移动，连杆拉动延伸块后延伸块绕其铰接轴上下摆动因此与延伸块连接的第一摄像头也实现了上下摆动；

本实用新型的旋转座下方固定安装有第一旋转电机，第一旋转电机的旋转轴朝下且与连接座连接，连接座远离延伸块的表面安装有第二旋转电机，第二旋转电机的输出轴连接第一摄像头的防水外壳的一端；第一摄像头的防水外壳的另一端为透光面；旋转结构为直接驱动，简单可靠；第一旋转电机提升了很大的旋转范围，相当于现有技术的旋转云台；第二旋转电机是的摄像头可以机械的调整拍摄方向，非常实用；摆动、第一旋转和第二旋转配合后是的整个第一摄像头的摄像范围大大增加，提供了可靠全面的视频采集视频巡检的机械结构基础。另外，本实用新型还安装有第二摄像头；第二摄像头的镜头朝下。第二摄像头可以实时获取正下方信息，辅助实现安全可靠飞行。

附图说明

图1为本实用新型的一种具体实施方式的立体效果示意图；

图2为本实用新型的摄像头组件的安装结构示意图；

图3为本实用新型的支撑架的结构示意图；

图4为本实用新型的缓冲球的安装结构示意图；

图5为本实用新型的第一摄像头的一种具体实施方式的结构示意图；

图6为本实用新型的支撑架的安装结构示意图；

图7为本实用新型的支撑架的连接座的一种具体实施方式的结构示意图；

图8为本实用新型的旋翼臂折叠结构示意图；

图9为本实用新型的旋翼桨的防护架的结构示意图；

图10为本实用新型的旋翼桨的安装座的内部结构示意图。

附图标记说明：

1-主机，2-电池，3-连接件，4-对接件，5-旋翼臂，6-安装座，7-旋翼桨；8-平行支架，9-扇形防护架，10-后支撑架，11-前支撑架，12-连接梁，13-立杆，14-底脚，15-上安装板，16-减震球，17-下安装板，18-避让腔；20-摆动电机，21-延伸块，22-上连接板，23-弹簧，24-凸台，25-下连接板，26-第二摄像头，27-轴承座，28-丝杠，29-移动螺母，30-摆动连杆，31-旋转座，32-第一旋转电机，33-连接座，34-第二旋转电机，35-第一摄像头，36-凹槽；41-连接座；

161-上连接扣，162-下连接扣；

351-摄像头本体，352-防水外壳，353-防水镜头，354-防水圈，355-减震弹簧；

401-对接套管I，402-对接套管II，403-铰接合页，404-上对接块，405-下对接块；410-穿设孔，411-连接座，412-延伸凸缘，413-连接孔；

601-转轴，602-座体外壳，603-旋转轮，604-驱动电机，605-电机支架。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。

如图1～10所示，其示出了本实用新型的具体实施例；如图所示，本实用新型公开的基于智慧运维的变电站无人机巡检装置，包含主机1，均布在主机1上的旋翼臂5和安装在旋翼臂5端部的旋翼桨7；所述旋翼臂5的端部设置安装座6，安装座6上安装所述旋翼桨7；所述主机1下方安装有两个支撑架，支撑架为倒U型结构，开口朝下，(支撑架)顶部固定在主机1下方；两个支撑架前后平行排布，分别为前支撑架11和后支撑架10；前支撑架11和后支撑架10的两侧对应立杆的位置均通过一个纵梁12连接；立杆底部设置圆台结构的底脚14；立杆是倒U型结构的竖直部分，顶部为倒U型结构的水平部分；

所述主机1下方安装有摆动电机20，摆动电机20的输出轴与丝杠28连接，丝杠28的方向与所述纵梁12平行；丝杠28上啮合安装移动螺母29，丝杠28远端转动安装在轴承座27上，轴承座27固定安装在主机1下表面；所述摆动电机20的电机壳体的下表面安装有延伸块21，延伸块21侧面铰接安装旋转座31，旋转座31远离延伸块21一端的上表面通过铰接件铰接安装摆动连杆30的底部，摆动连杆30的顶部铰接安装在所述移动螺母29的下方；

所述旋转座31下方固定安装有第一旋转电机32，第一旋转电机32的旋转轴朝下且与连接座33连接，连接座33远离延伸块21的表面安装有第二旋转电机34，第二旋转电机34的输出轴连接第一摄像头35的防水外壳352的一端；第一摄像头35的防水外壳352的另一端为透光面；

所述延伸块21的下表面安装有第二摄像头26；第二摄像头26的镜头朝下。

需要说明的是，本申请的改进位置在摄像头等具体描述对于的机械结构，电路结构不涉及，传统的供电结构，数据传输接口可以指引本领域技术人员在本申请的描述上直接的毫无疑义的实现具体的功能；比如，多个电机的机械加工设备中，对于电机的控制和电路都是非常普遍的，而且控制精度也非常高；现有无人机也有搭载其他功能布局实现电机控制；控制方法也是属于现有技术，不属于本申请的改进点，具体细节不再赘述；同样的道理，主机内部的电路板，平衡控制部件以及支持无人机飞行的基础功能部件均采用现有技术。

优选的，如图4所示：所述立杆底部的圆台型底脚14的下表面设置上安装板15，上安装板15下方设置与上安装板15平行的下安装板17，上安装板15和下安装板17之间分布多个减震球16(也叫防震球，缓震球或者缓冲球，指充气后的减震元器件)；下安装板17下表面开设避让腔18。上安装板和下安装板之间设置减震球可以在着落时通过减震球的弹性来产生缓冲效果；由于缓冲减震部件减震球的设计是的整个减震结构重量减轻，减震的同时降低减震组件本身的重量。

优选的，如图4所示：所述上安装板15与圆台型底脚14的下表面一体成型；所述减震球16的上表面通过上连接扣161与上安装板15连接，所述减震球16的下表面通过下连接扣162与下安装板17连接；所述减震球16为圆球体结构或者为椭球体结构。上安装板如果一体成型则等于是将减震组件一体集成在圆台型底脚下方，如果分开成型则上安装板、减震球和下安装板组成一个减震独立组件，直接加装即可，使用灵活方便。上连接扣和下连接扣为不锈钢环或者为带有内螺纹的螺帽；上连接扣和下连接口的材质为LDPE材质，内部充气；椭球体结构有助于降低厚度，且是的弹性形变方向更趋向于上下弹性伸缩减震。

优选的，如图1和9所示：所述主机1的主机壳体为圆盘型结构，主机壳体外部还均布有插接连接的多个电池2；插接电池是本实施例设计的有利于电池更的结构；具体的电路结构可以采用现有的电源电池导电结构；具体的***结构可以采用滑槽结构，内部设置卡口，卡接到位后将电池卡住；所述电池和所述旋翼臂的数量均为四个；每个安装座的底部平行向外延伸出平行支架8，平行支架8的远端设置扇形防护架9。扇形防护架9能够在***对旋翼桨防护；旋翼桨也叫螺旋桨，起平衡和飞行作用，现有无人机的必备部件，具体细节不再赘述。

优选的，如图2所示：延伸块21下表面安装上连接板22，上连接板22下表面通过多个弹簧23连接下连接板25，上连接板22和下连接板25平行；下连接板25的下表面安装所述第二摄像头26；所述上连接板22的下表面分布有凹槽36；所述下连接板25的上表面分布有凸台24。本实施例公开了具体的第二摄像头的设置方案，通过多个弹簧的悬挂可以让摄像头具备自由的平衡竖直悬挂的效果，尽可能的保持飞行时的水平，这样能达到本实施例以及本实用新型的获取正下方图像信息的目的；获取正下方图像信息有助于辅助安全飞行，通过测距摄像头获取与正下方物体的距离。凸台的设计是为了增加下连接板的重量，这样使得悬挂重量达到能够让第二摄像头水平悬挂的效果；凹槽是为了减轻上连接板重量；关于如何确保任何状态下第二摄像头的水平状态，首先只能是尽量保证，其次，本领域技术人员根据本实用新型的记载的指导可以同有限次实验来调整出最佳的弹簧数量和下连接不的重量尺寸以此保障尽可能的水平状态。

优选的，如图7所示：每个支撑架的顶部通过支撑架连接座41固定在主机1的下表面；所述支撑架连接座41包含用于穿设支撑架顶部的穿设孔410，支撑架连接座41的顶部两侧向外延伸出延伸凸缘412，延伸凸缘412上开设有连接孔413。本实施例公开了连接座的结构，考虑到支撑架的顶部一般的采用管状效果，以此实现真个支撑架的管状结构部分的一体成型，我们设计了具备延伸凸缘的安装结构，如此安装能够保障支撑架更加的可靠固定；顶部穿过穿设孔后可以进行电焊后锁死位置。

优选的，如图1和8所示：所述主机1外部设置连接件3，连接件3上通过对接件4连接所述旋翼臂5；所述对接件4包含与连接件3固定连接的对接套管I401、与旋翼臂5固定连接的对接套管II402；对接套管I和对接套管II相向一面的一端通过铰接合页403铰接，另一端分别对应设置上对接块404和下对接块405，上对接块404和下对接块405对接后通过螺栓紧固。本实施例公开了旋翼臂折叠的优选实施例；考虑到始终伸展旋翼臂造成水平方向占据空间过大的缺陷，我们设计了可折叠的旋翼臂；对接套管可以相互铰接打开和相互固定锁死；旋翼臂为空心，一方面减轻重量，另一方面便于穿设线路，实现主机与旋翼桨的可靠控制以及供电。

优选的，如图5所示：所述第一摄像头35为圆柱体结构，包含防水外壳352，防水外壳352内部的远离透光面的一端安装有减震弹簧355，减震弹簧355的端部安装摄像头本体351，摄像头本体351包含CCD；摄像头本体351，防水外壳352和防水镜头353卡扣连接，防水圈354设置在防水外壳352和防水镜头353之间的连接处。本实施例公开了第一摄像头的优选实施结构，圆柱体的结构是本申请的设计基础，申请人发下，圆筒形的摄像头在精准效果以及拍摄角度上更适合变电站的巡检工作，因此我们设计了圆柱体的结构，为了增加圆柱体结构内各部件的可靠工作能力，外壳为防水材料制作，内部设置减震弹簧使得运动工况下的摄像头本体寿命更长久；防水圈增加了防水效果，提升密封性能够改善户外工作的稳定效果。

优选的，如图10所示：所述安装座6包含座体外壳602，座体外壳602内部设置电机支架605，电机支架605上安装驱动电机604，驱动电机604的输出轴朝上且输出轴上安装直径大于输出轴的旋转轮603，旋转轮603中心安装转轴601，转轴601上固定安装所述旋翼桨7。本实施例公开了具体的安装座内的结构；驱动电机通过电机支架可靠支撑，驱动电机首先驱动较大的旋转轮，是的转动均匀，旋转轮再驱动直径较小的转轴，转动效果更优秀。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.基于智慧运维的变电站无人机巡检装置，包含主机，均布在主机上的旋翼臂和安装在旋翼臂端部的旋翼桨；其特征在于：所述旋翼臂的端部设置安装座，安装座上安装所述旋翼桨；所述主机下方安装有两个支撑架，支撑架为倒U型结构，开口朝下，顶部固定在主机下方；两个支撑架前后平行排布，分别为前支撑架和后支撑架；前支撑架和后支撑架的两侧对应立杆的位置均通过一个纵梁连接；立杆底部设置圆台结构的底脚；

所述主机下方安装有摆动电机，摆动电机的输出轴与丝杠连接，丝杠的方向与所述纵梁平行；丝杠上啮合安装移动螺母，丝杠远端转动安装在轴承座上，轴承座固定安装在主机下表面；所述摆动电机的电机壳体的下表面安装有延伸块，延伸块侧面铰接安装旋转座，旋转座远离延伸块一端的上表面通过铰接件铰接安装摆动连杆的底部，摆动连杆的顶部铰接安装在所述移动螺母的下方；

所述旋转座下方固定安装有第一旋转电机，第一旋转电机的旋转轴朝下且与连接座连接，连接座远离延伸块的表面安装有第二旋转电机，第二旋转电机的输出轴连接第一摄像头的防水外壳的一端；第一摄像头的防水外壳的另一端为透光面；

所述延伸块的下表面安装有第二摄像头；第二摄像头的镜头朝下。

2.如权利要求1所述的基于智慧运维的变电站无人机巡检装置，其特征在于：所述立杆底部的圆台型底脚的下表面设置上安装板，上安装板下方设置与上安装板平行的下安装板，上安装板和下安装板之间分布多个减震球；下安装板下表面开设避让腔。

3.如权利要求2所述的基于智慧运维的变电站无人机巡检装置，其特征在于：所述上安装板与圆台型底脚的下表面一体成型；所述减震球的上表面通过上连接扣与上安装板连接，所述减震球的下表面通过下连接扣与下安装板连接；所述减震球为圆球体结构或者为椭球体结构。

4.如权利要求1所述的基于智慧运维的变电站无人机巡检装置，其特征在于：所述主机的主机壳体为圆盘型结构，主机壳体外部还均布有插接连接的多个电池；所述电池和所述旋翼臂的数量均为四个；每个安装座的底部平行向外延伸出平行支架，平行支架的远端设置扇形防护架。

5.如权利要求1所述的基于智慧运维的变电站无人机巡检装置，其特征在于：延伸块下表面安装上连接板，上连接板下表面通过多个弹簧连接下连接板，上连接板和下连接板平行；下连接板的下表面安装所述第二摄像头；所述上连接板的下表面分布有凹槽；所述下连接板的上表面分布有凸台。

6.如权利要求1所述的基于智慧运维的变电站无人机巡检装置，其特征在于：每个支撑架的顶部通过支撑架连接座固定在主机的下表面；所述支撑架连接座包含用于穿设支撑架顶部的穿设孔，支撑架连接座的顶部两侧向外延伸出延伸凸缘，延伸凸缘上开设有连接孔。

7.如权利要求1所述的基于智慧运维的变电站无人机巡检装置，其特征在于：所述主机外部设置连接件，连接件上通过对接件连接所述旋翼臂；所述对接件包含与连接件固定连接的对接套管I、与旋翼臂固定连接的对接套管II；对接套管I和对接套管II相向一面的一端通过铰接合页铰接，另一端分别对应设置上对接块和下对接块，上对接块和下对接块对接后通过螺栓紧固。

8.如权利要求1所述的基于智慧运维的变电站无人机巡检装置，其特征在于：所述第一摄像头为圆柱体结构，包含防水外壳，防水外壳内部的远离透光面的一端安装有减震弹簧，减震弹簧的端部安装摄像头本体，摄像头本体包含CCD；摄像头本体，防水外壳和防水镜头卡扣连接，防水圈设置在防水外壳和防水镜头之间的连接处。

9.如权利要求1所述的基于智慧运维的变电站无人机巡检装置，其特征在于：所述安装座包含座体外壳，座体外壳内部设置电机支架，电机支架上安装驱动电机，驱动电机的输出轴朝上且输出轴上安装直径大于输出轴的旋转轮，旋转轮中心安装转轴，转轴上固定安装所述旋翼桨。

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