CN216372238U - 一种变电站巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变电站巡检机器人，包括巡检轨道，巡检轨道上设置有滑触线，巡检轨道上活动设置有行走机构，行走机构下部设置有信号箱，行走机构与滑触线相贴合以用于实现监控主机与信号箱之间的信号传输以及电能供给，信号箱下部设置有设备箱，设备箱下部设置有巡检机构，设备箱两侧设置有执行机构。通过行走机构带动信号箱和设备箱整体沿巡检轨道全天候巡检，并且利用行走机构与滑触线之间形成滑触式供电以及通讯，省去了传统布线形式，巡检机构巡检信息实时通过滑触线形成的信道传输，并且通过滑触线形成的信道可远程控制执行机构对变电站设备进行作业，整体实现变电站内无人巡检作业一体化。

Description

一种变电站巡检机器人

技术领域

本实用新型涉及一种变电站巡检机器人。

背景技术

随着社会科技的发展，电力已经成为了人类生产生活的基础。而变电站，作为电力传输的枢纽，其安全可靠的运行与国民经济息息相关。对变电站的设备做定期巡检、以及天气状况变化时的特殊巡检是变电站正常运转时的一项必备工作。随着变电站的数量和规模不断增大，人工巡检工作变得越来越繁琐复杂，人工巡检的到位率、及时性都无法保证，变电站数量剧增与变电站值班员数量不足之间的矛盾日益突出。同时，人工巡检的作业质量有着很大的随机性，它与作业人员的工作经验、责任如强弱、精神状态和业务熟练程度等多种因素有关，并且人工巡检方式存在劳动强度大，工作效率低，检测质量分散，管理成本高等明显不足。

实用新型内容

针对目前变电站内人工巡检劳动强度大、效率低的技术问题，为了解决上述问题而提供一种变电站巡检机器人。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

本申请公开了一种变电站巡检机器人，包括巡检轨道，所述巡检轨道上设置有滑触线，所述巡检轨道上活动设置有行走机构，所述行走机构下部设置有信号箱，所述行走机构与所述滑触线相贴合以用于实现监控主机与信号箱之间的信号传输以及电能供给，所述信号箱下部设置有设备箱，所述设备箱下部设置有巡检机构，所述设备箱两侧设置有执行机构，所述信号箱分别与所述行走机构、所述巡检机构以及所述执行机构电连接，所述行走机构包括基座，所述基座两侧分别设置有电刷，所述电刷与所述滑触线相贴合，所述电刷下方且在所述基座上设置有行走轮，所述行走轮与行走电机的动力轴连接，所述行走电机与所述电刷均与所述信号箱电连接。

本申请通过行走机构带动信号箱和设备箱整体沿巡检轨道全天候巡检，并且利用行走机构与滑触线之间形成滑触式供电以及通讯，省去了传统布线形式，巡检机构巡检信息实时通过滑触线形成的信道传输，并且通过滑触线形成的信道可远程控制执行机构对变电站设备进行作业，整体实现变电站内无人巡检作业一体化，大大减轻了变电站内工作人员劳动强度，提高了变电站综合管理水平。

优选地，所述巡检轨道的整体布置形状为S形。

优选地，所述信号箱内设置有信号调理单元、信号处理单元、载波通讯单元以及存储单元，所述信号调理单元的输入端与所述电刷电连接，所述信号调理单元的输出端与所述信号处理单元电连接，所述信号处理单元分别与所述载波通讯单元以及所述存储单元电连接，所述信号处理单元分别与所述行走电机、所述巡检机构以及所述执行机构电连接。

优选地，所述巡检机构包括旋转云台，所述旋转云台上设置有设备筒，所述设备筒上设置有高清摄像头，所述高清摄像头下方设置有补光组件，所述设备筒内设置有测温组件，所述旋转云台、所述高清摄像头、所述补光组件以及所述测温组件均与所述信号处理单元电连接。

优选地，所述补光组件包括补光灯带和光照传感器，所述补光灯带和所述光照传感器均与所述信号处理单元电连接。

优选地，所述测温组件包括电动升降杆和红外测温摄像头，所述电动升降杆设置在设备筒内，所述红外测温摄像头设置在所述电动升降杆上，所述电动升降杆和所述红外测温摄像头均与所述信号处理单元电连接，所述信号处理单元与本地报警单元电连接。

优选地，所述执行机构包括滑动组件、旋转组件以及夹紧组件，所述滑动组件设置在所述设备箱内开设的滑道内，所述旋转组件设置在所述滑动组件上，所述夹紧组件设置在所述旋转组件上，所述滑动组件、所述旋转组件以及所述夹紧组件均与所述信号处理单元电连接。

优选地，所述滑动组件包括滑动直线模组，所述滑动直线模组设置在所述滑道顶部；所述旋转组件包括支架，所述支架的一端设置在所述滑动直线模组中的滑块上，所述支架的另一端滑动设置在滑道底部，所述支架内活动设置有连杆，所述连接套筒穿设在所述连杆上连接套筒，所述连杆与旋转马达连接；所述夹紧组件设置在所述连接套筒上，所述滑动直线模组以及所述旋转马达均与所述信号处理单元电连接。

优选地，所述连接套筒内设置有传动马达和传动齿条，所述传动马达固定设置在所述连接套筒内，所述传动齿条滑动设置在所述连接套筒内开设的滑槽内，所述传动马达的动力轴上设置有传动齿轮，所述传动齿轮与所述传动齿条相啮合；所述夹紧组件包括支撑座和夹紧头，所述支撑座与所述传动齿条固定连接，所述支撑座内设置有摆动马达，所述摆动马达的动力轴与所述夹紧头相连接；所述夹紧头内对称设置有两组限位片，所述限位片通过限位弹簧与所述夹紧头内壁相连接，两组所述限位之间设置有可视探头；所述传动马达、所述摆动马达与所述可视探头均与所述信号处理单元电连接。

与现有技术相比，有益效果在于：

1、本申请通过行走机构带动信号箱和设备箱整体沿巡检轨道全天候巡检，并且利用行走机构与滑触线之间形成滑触式供电以及通讯，省去了传统布线形式，巡检机构巡检信息实时通过滑触线形成的信道传输，并且通过滑触线形成的信道可远程控制执行机构对变电站设备进行作业，整体实现变电站内无人巡检作业一体化，大大减轻了变电站内工作人员劳动强度，提高了变电站综合管理水平；

2、本申请通过巡检机构中的红外测温摄像头以及高清摄像头分别对变电站内设备运行温度变化以及设备仪表盘实时拍摄，便于工作人员远程观察了解变电站内设备运行状态，同时工作人员可远程控制执行机构中的夹紧头通过平移、伸缩动作到达开关位置，在调整夹紧头位置过程中，利用可视探头实时观察距离开关位置，利用夹紧头内的限位片自适应夹紧开关，随后控制夹紧头旋转动作实现开关的通断，实现了设备远程操控。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请整体结构示意图。

图2是本申请中巡检轨道的布置示意图。

图3是本申请中巡检轨道的结构示意图。

图4是本申请中行走机构与巡检轨道的安装结构示意图。

图5是本申请中执行机构的结构示意图。

图6是本申请夹紧头的内部结构示意图。

附图标记说明如下：

1为巡检轨道，11为滑触线；

2为基座，21为行走轮，22为电刷；

3为信号箱，4为设备箱；

5为执行机构，51为滑动直线模组，52为支架，53为旋转马达，54为连接套筒，55为传动齿条，56为支撑座，57为夹紧头，571为限位片，572为限位弹簧，573为可视探头；

6为巡检机构，61为旋转云台，62为高清摄像头，63为红外测温摄像头，64为设备筒，65为补光灯带。

具体实施方式

本申请提出了一种变电站巡检机器人，包括巡检轨道，所述巡检轨道上设置有滑触线，所述巡检轨道上活动设置有行走机构，所述行走机构下部设置有信号箱，所述行走机构与所述滑触线相贴合以用于实现监控主机与信号箱之间的信号传输以及电能供给，所述信号箱下部设置有设备箱，所述设备箱下部设置有巡检机构，所述设备箱两侧设置有执行机构，所述信号箱分别与所述行走机构、所述巡检机构以及所述执行机构电连接。

本申请通过行走机构带动信号箱和设备箱整体沿巡检轨道全天候巡检，并且利用行走机构与滑触线之间形成滑触式供电以及通讯，省去了传统布线形式，巡检机构巡检信息实时通过滑触线形成的信道传输，并且通过滑触线形成的信道可远程控制执行机构对变电站设备进行作业，整体实现变电站内无人巡检作业一体化。

以下结合附图1-6所示，对本实用新型的技术方案作进一步阐释：

如图1-图6所示，本申请公开了一种变电站巡检机器人，包括巡检轨道1，所述巡检轨道1的整体布置形状为S形，所述巡检轨道1上设置有滑触线11，所述巡检轨道1上活动设置有行走机构，所述行走机构下部设置有信号箱3，所述行走机构与所述滑触线11相贴合以用于实现监控主机与信号箱3之间的信号传输以及电能供给。也就是说，根据变电站内设备安装位置，将巡检轨道布置为S型，可实现对变电站各设备的全方位监测，整体布局合理，对变电站内主体结构改动影响最小，在巡检轨道上布置滑触线，滑触线外接输电线缆以及通讯线缆，在行走机构行走在巡检轨道内时，行走机构始终与滑触线保持贴合，便于信号箱接收滑触线发送的高频载波信号以及电能，同时信号箱将获取的变电站内各项运行参数调制成高频载波模拟信号通过滑触线传输至监控主机，整体实现了滑触式供电以及通讯，保证了整体装置供电以及通讯稳定性。

所述信号箱3下部设置有设备箱4，所述设备箱4下部设置有巡检机构6，所述设备箱4两侧设置有执行机构5，所述信号箱3分别与所述行走机构、所述巡检机构6以及所述执行机构5电连接。也就是说，利用设备箱下部设置的巡检机构对变电站内各设备运行参数以及运行温度变化进行巡检，同时利用执行机构对设备可进行远程操控投切，整体实现了变电站无人巡检作业一体化，大大提高了变电站内综合管理水平以及变电站管理效率，降低了工作人员的工作强度。

在一些实施例中，所述行走机构包括基座2，所述基座2两侧分别设置有电刷22，所述电刷22与所述滑触线11相贴合，所述电刷22下方且在所述基座2上设置有行走轮21，所述行走轮21与行走电机的动力轴连接，所述行走电机与所述电刷22均与所述信号箱3电连接。也就是说，在行走电机驱动行走轮沿巡检轨道巡检过程中，基座两侧的电刷与滑触线始终保持紧贴状态，信号箱通过电刷接收滑触线传输的高频载波信号，实现远程控制，同时信号箱获取的各项数据由数字信号调制成高频载波模拟信号后通过电刷和滑触线远程传输至监控主机。

在一些实施例中，所述信号箱3内设置有信号调理单元、信号处理单元、载波通讯单元以及存储单元，所述信号调理单元的输入端与所述电刷22电连接，所述信号调理单元的输出端与所述信号处理单元电连接，所述信号处理单元分别与所述载波通讯单元以及所述存储单元电连接，信号调理单元包括整流器、信号解调器和信号调制器，信号处理单元包括DSP信号处理芯片，载波通讯单元包括载波通讯模块，电刷分别通过整流器、信号调制器和信号解调器与DSP信号处理芯片电连接，DSP信号处理芯片与载波通讯模块电连接，DSP信号处理芯片与存储单元电连接，所述信号处理单元分别与所述行走电机、所述巡检机构以及所述执行机构电连接。也就是说，电刷与滑触线接触供电，利用整流器对交流市电整流成24V直流电，利用直流电用于对整体装置进行供电，保证装置的运行稳定性，同时电刷将滑触线传输的高频载波模拟信号传输至信号解调器，信号解调器将高频载波模拟信号解调后传输至载波通讯模块，载波通讯模块将载波通讯信号传输至DSP信号处理芯片，进而实现了监控主机对变电站内巡检机器人的远程控制，同时DSP信号处理芯片将获取的变电站内各项数据通过载波通讯模块传输至信号调制器调制成高频载波模拟信号传输至滑触线，滑触线将高频载波模拟信号经过解调处理后发送至监控主机。

具体地，所述巡检机构6包括旋转云台61，所述旋转云台61上设置有设备筒64，所述设备筒64上设置有高清摄像头62，所述高清摄像头62下方设置有补光组件，所述设备筒64内设置有测温组件，所述旋转云台61、所述高清摄像头、62所述补光组件以及所述测温组件均与所述信号处理单元电连接。也就是说，通过旋转云台可整体带动设备筒和测温组件实现周向旋转巡检，同时补光组件在巡检过程中根据室内光照情况自动补光，便于高清摄像头获取高清图像。需要注意的是，工作人员可通过监控主机远程控制旋转云台的旋转方向，便于针对重点区域进行重复排查，提高巡检的精确度。

在一些实施例中，所述补光组件包括补光灯带65和光照传感器，所述补光灯带65和所述光照传感器均与所述信号处理单元电连接。也就是说，利用光照传感器实时探测巡检区域光照情况，当巡检区域光线较弱时，信号处理单元控制不光灯带开启对巡检区域进行补光，便于高清摄像头获取高清图像。

在一些实施例中，所述测温组件包括电动升降杆和红外测温摄像头63，所述电动升降杆设置在设备筒64内，所述红外测温摄像头63设置在所述电动升降杆上，所述电动升降杆和所述红外测温摄像头63均与所述信号处理单元电连接，所述信号处理单元与本地报警单元电连接。也就是说，将电动升降杆的底座安装在设备筒内，便于电动升降杆可跟随旋转云台同步转动，电动升降杆可带动红外测温摄像头升降动作，同时配合旋转云台的周向旋转动作，实现对变电站内电气设备不同位置测温检测以及电气设备周围环境温度检测，当温度异常时，信号处理单元接收到异常信号后控制本地报警单元快速报警，提醒周围工作人员。需要注意的是，本申请电动升降杆为LA10M-12-90电动升降杆，本地报警单元为声光报警器。

所述执行机构5包括滑动组件、旋转组件以及夹紧组件，所述滑动组件设置在所述设备箱4内开设的滑道内，所述旋转组件设置在所述滑动组件上，所述夹紧组件设置在所述旋转组件上，所述滑动组件、所述旋转组件以及所述夹紧组件均与所述信号处理单元电连接。也就是说，利用滑动组件可同步带动旋转组件和夹紧组件在设备箱内水平移动，同时旋转组件可带动夹紧座旋转动作进而实现电气开关的投切动作。

具体地，所述滑动组件包括滑动直线模组51，所述滑动直线模组51设置在所述滑道顶部；所述旋转组件包括支架52，所述支架52的一端设置在所述滑动直线模组51中的滑块上，所述支架52的另一端滑动设置在滑道底部，所述支架52内活动设置有连杆，所述连接套筒54穿设在所述连杆上，所述连杆与旋转马达53连接；所述夹紧组件设置在所述连接套筒54上，所述滑动直线模组51以及所述旋转马达53均与所述信号处理单元电连接。也就是说，滑动直线模组的壳体嵌入在滑道的顶部，支架的顶部固定设置在滑动直线模组中的滑块上，同时支架两侧分别设置有滑轮，滑轮滑动设置在滑道的底部，通过连杆将连接套筒设置在支架内，通过旋转马达带动连杆转动，连杆同步带动连接套筒转动，进而实现连接套筒的俯仰调节，同时滑动直线模组同步带动支架整体沿滑道平移，可实现对同一巡检路径上的不同位置电气设备投切动作。

具体地，所述连接套筒54内设置有传动马达和传动齿条55，所述传动马达固定设置在所述连接套筒54内，所述传动齿条55滑动设置在所述连接套筒54内开设的滑槽内，所述传动马达的动力轴上设置有传动齿轮，所述传动齿轮与所述传动齿条55相啮合；所述夹紧组件包括支撑座56和夹紧头57，所述支撑座56与所述传动齿条55固定连接，所述支撑座56内设置有摆动马达，所述摆动马达的动力轴与所述夹紧头57相连接；所述夹紧头57内对称设置有两组限位片571，所述限位片571通过限位弹簧572与所述夹紧头57内壁相连接，两组所述限位片571之间设置有可视探头573；所述传动马达、所述摆动马达与所述可视探头573均与所述信号处理单元电连接。也就是说，还在连接套筒内布置有传动齿条和传动马达，利用传动马达带动传动齿条伸缩，同时传动齿条带动支撑座同步伸缩，实现对不同高度电气设备的开关进行投切动作，当夹紧座内的可视探头探测开关进入到夹紧头内，可通过控制摆动马达转动带动夹紧头旋转进而实现开关的投切。需要注意的是，在进行开关定位阶段，工作人员通过夹紧头内的可视探头观察开关的距离、方位，根据开关的距离、方位通过旋转马达调整夹紧头的俯仰角对准开关方位，调整支撑座的伸缩长度以及滑动直线模组的平移位置将开关对准***到夹紧头内，随后通过摆动马达带动夹紧头转动实现开关投切。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

Claims (9)

1.一种变电站巡检机器人，包括巡检轨道，其特征在于，所述巡检轨道上设置有滑触线，所述巡检轨道上活动设置有行走机构，所述行走机构下部设置有信号箱，所述行走机构与所述滑触线相贴合以用于监控主机与信号箱之间的信号传输以及电能供给，所述信号箱下部设置有设备箱，所述设备箱下部设置有巡检机构，所述设备箱两侧设置有执行机构，所述信号箱分别与所述行走机构、所述巡检机构以及所述执行机构电连接，所述行走机构包括基座，所述基座两侧分别设置有电刷，所述电刷与所述滑触线相贴合，所述电刷下方且在所述基座上设置有行走轮，所述行走轮与行走电机的动力轴连接，所述行走电机与所述电刷均与所述信号箱电连接。

2.如权利要求1所述的变电站巡检机器人，其特征在于，所述巡检轨道的整体布置形状为S形。

3.如权利要求1所述的变电站巡检机器人，其特征在于，所述信号箱内设置有信号调理单元、信号处理单元、载波通讯单元以及存储单元，所述信号调理单元的输入端与所述电刷电连接，所述信号调理单元的输出端与所述信号处理单元电连接，所述信号处理单元分别与所述载波通讯单元以及所述存储单元电连接，所述信号处理单元分别与所述行走电机、所述巡检机构以及所述执行机构电连接。

4.如权利要求3所述的变电站巡检机器人，其特征在于，所述巡检机构包括旋转云台，所述旋转云台上设置有设备筒，所述设备筒上设置有高清摄像头，所述高清摄像头下方设置有补光组件，所述设备筒内设置有测温组件，所述旋转云台、所述高清摄像头、所述补光组件以及所述测温组件均与所述信号处理单元电连接。

5.如权利要求4所述的变电站巡检机器人，其特征在于，所述补光组件包括补光灯带和光照传感器，所述补光灯带和所述光照传感器均与所述信号处理单元电连接。

6.如权利要求4所述的变电站巡检机器人，其特征在于，所述测温组件包括电动升降杆和红外测温摄像头，所述电动升降杆设置在设备筒内，所述红外测温摄像头设置在所述电动升降杆上，所述电动升降杆和所述红外测温摄像头均与所述信号处理单元电连接，所述信号处理单元与本地报警单元电连接。

7.如权利要求3所述的变电站巡检机器人，其特征在于，所述执行机构包括滑动组件、旋转组件以及夹紧组件，所述滑动组件设置在所述设备箱内开设的滑道内，所述旋转组件设置在所述滑动组件上，所述夹紧组件设置在所述旋转组件上，所述滑动组件、所述旋转组件以及所述夹紧组件均与所述信号处理单元电连接。

8.如权利要求7所述的变电站巡检机器人，其特征在于，所述滑动组件包括滑动直线模组，所述滑动直线模组设置在所述滑道顶部；所述旋转组件包括支架，所述支架的一端设置在所述滑动直线模组中的滑块上，所述支架的另一端滑动设置在滑道底部，所述支架内活动设置有连杆，连接套筒穿设在所述连杆上，所述连杆与旋转马达连接；所述夹紧组件设置在所述连接套筒上，所述滑动直线模组以及所述旋转马达均与所述信号处理单元电连接。

9.如权利要求8所述的变电站巡检机器人，其特征在于，所述连接套筒内设置有传动马达和传动齿条，所述传动马达固定设置在所述连接套筒内，所述传动齿条滑动设置在所述连接套筒内开设的滑槽内，所述传动马达的动力轴上设置有传动齿轮，所述传动齿轮与所述传动齿条相啮合；所述夹紧组件包括支撑座和夹紧头，所述支撑座与所述传动齿条固定连接，所述支撑座内设置有摆动马达，所述摆动马达的动力轴与所述夹紧头相连接；所述夹紧头内对称设置有两组限位片，所述限位片通过限位弹簧与所述夹紧头内壁相连接，两组所述限位片之间设置有可视探头；所述传动马达、所述摆动马达与所述可视探头均与所述信号处理单元电连接。

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