一种电缆质量检测装置及其工作方法

申请号 CN201710527532.4 申请日 2017-06-30 公开(公告)号 CN107328859A 公开(公告)日 2017-11-07
申请人 林幸东; 发明人 林幸东;
摘要 一种 电缆 质量 检测装置及其工作方法。涉及检测技术领域,尤其涉及一种电缆质量检测装置及其工作方法。能对已经安装的 电网 线路进行检查且能及时确认故障点,运维成本低。包括运动模 块 和控 制模 块,所述 控制模块 设于圆形的 外壳 内,所述外壳的外部设有运动模块,所述运动模块包括若干爬行足,若干所述,爬行足均布在所述外壳的四周,若干所述爬行足由 气缸 驱动,所述气缸连接所述控制模块,每个所述爬行足的末端设有 吸盘 ,所述吸盘连接所述气缸,所述外壳的顶部设有摄像头,所述摄像头与所述控制模块连接。不仅能对地面设备进行全面运维还能够对带电的网架线路进行监控。
权利要求

1.一种电缆质量检测装置,包括运动模和控制模块,其特征在于,所述控制模块设于圆形的外壳内,所述外壳的外部设有运动模块,其特征在于,所述运动模块包括若干爬行足,若干所述爬行足均布在所述外壳的四周,若干所述爬行足由气缸驱动,所述气缸连接所述控制模块,每个所述爬行足的末端设有吸盘,所述吸盘连接所述气缸,所述外壳的顶部设有摄像头,所述摄像头与所述控制模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种电缆质量检测装置,其特征在于,所述控制模块包括控制器、可编程逻辑控制器和通信模块,所述控制器连接所述可编程逻辑控制器,所述可编程逻辑控制器连接气缸,所述通信模块和摄像头分别连接控制器。
3.根据权利要求2所述的一种电缆质量检测装置,其特征在于,所述爬行足包爬行爪,第一伸缩臂和第二伸缩臂,所述第一伸缩臂、第二伸缩臂和爬行爪依次活动连接,所述第一伸缩臂活动连接在所述外壳上;
所述爬行爪上设有吸盘,所述吸盘通过管道与气缸连通,所述管道上设有
4.根据权利要求3所述的电缆质量检测装置,其特征在于,所述第二伸缩臂与所述爬行爪之间设有滑轮,所述滑轮由伺服电机控制,所述伺服电机固定于所述第二伸缩臂内,所述伺服电机的轴与所述滑轮连接。
5.根据权利要求4所述的电缆质量检测装置,其特征在于,所述摄像头与所述外壳之间设有伸缩装置,所述伸缩装置包括固定在所述外壳上的基座和设于所述机组上的伸缩组件,所述伸缩组件包括设于基座上的伸缩轴,所述伸缩轴的顶端设有固定台,所述固定台固定在所述伸缩轴上,所述固定台以伸缩轴为圆心旋转,所述摄像头固定在所述固定台上。
6.根据权利要求5所述的电缆质量检测装置,其特征在于,还包括声波探伤仪,所述超声波探伤仪与所述控制器连接,所述超声波探伤仪的探头可伸缩的设于所述外壳上。
7.一种权利要求6所述的电缆质量检测装置的工作方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)爬行登上电缆
1.1)通过吸盘确保机器人平稳吸附在电线杆上,
1.2)控制器控制气缸使得爬行足沿着竖直电线杆爬行,达到电线杆顶端;
2)开启故障检测
2.1)电线杆上电器元件的故障检测;
2.11)通过控制器控制摄像头开启,摄取电线杆附近电器元件的图像,
2.12)控制器处理图像并通过通信模块发送,
2.13)远程控制人员观察图像并确认是否故障,
2.2)电网线故障的检测
2.21)控制器控制其中一个爬行足弯曲,使得滑轮露出挂在电力网线上,
2.22)控制器控制超神波探伤仪打开,探头伸出,紧贴电力网线,
2.23)控制器控制伺服电机动作,滑轮带动机器人向前滑动,超声波探伤仪探测滑动过得电力网线是否有隐藏故障,
2.24)控制器将超声波探伤仪探测的图像通过通信模块传输给远程控制人员;
3)达到下一个电杆,完毕。

说明书全文

一种电缆质量检测装置及其工作方法

技术领域

[0001] 本发明涉及检测技术领域,尤其涉及一种电缆质量检测装置及其工作方法。

背景技术

[0002] 随着高压电网越来越普及,电网运行安全也越来越重要,现在进行电网检修通常需要多人配合,断路检修,断电时间长工作效率低。随着科学技术的发展,运用计算机监控逐渐流行起来,在电网中可以通过监控平台进行监控,但是监控机器人通常是利用机械手臂将摄像头等图像摄取器材举高,实现电网线路的监控,效果有限且体积大运行成本高。
[0003] 国家知识产权局2017-2-22公开了一项发明专利申请(申请号:2016110844369,名称:基于视频监控联动系统的厅机器人巡检系统及巡检方法)提供了一种基于视频监控联动系统的阀厅机器人巡检系统及巡检方法,巡检系统包括联动分析控制主机,通信服务器,辅助固定点监视子系统,巡检机器人包括机器人终端系统,所述机器人终端系统包括轨道,所述轨道上安装有运动机构、运动驱动机构和检测机构,具有满足阀厅设备实时无人检测要求的优点,通过机器人的巡视和固定点摄像机的协调配合,解决了监控范围有限、变电设备地理位置不便于布置监控点的问题;解决无法自主识别异常和智能联动安防、消防及在线设备管理系统的问题;使用可见光视频和红外热像仪混合方式监测火灾,降低火本发明采用可见光视频和红外热视频的双重检测,降低火警的误报率,提高火警处理效率。本质上是对变电站固有设备(放置在地上的设备)进行监控,无法对运行中的电网线路进行监控,发现及确认故障的时间长,运维成本过高。

发明内容

[0004] 本发明针对以上问题,提供了一种能对已经安装的电网线路进行检查且能及时确认故障点,运维成本低的电缆质量检测装置及其工作方法。
[0005] 本发明的技术方案是:一种电缆质量检测装置,包括运动模和控制模块,所述控制模块设于圆形的外壳内,所述外壳的外部设有运动模块,其特征在于,所述运动模块包括若干爬行足,若干所述,爬行足均布在所述外壳的四周,若干所述爬行足由气缸驱动,所述气缸连接所述控制模块,每个所述爬行足的末端设有吸盘,所述吸盘连接所述气缸,所述外壳的顶部设有摄像头,所述摄像头与所述控制模块连接。
[0006] 所述控制模块包括控制器、可编程逻辑控制器和通信模块,所述控制器连接所述可编程逻辑控制器,所述可编程逻辑控制器连接气缸,所述通信模块和摄像头分别连接控制器。
[0007] 所述爬行足包爬行爪,第一伸缩臂和第二伸缩臂,所述第一伸缩臂、第二伸缩臂和爬行爪依次活动连接,所述第一伸缩臂活动连接在所述外壳上;所述爬行爪上设有吸盘,所述吸盘通过管道与气缸连通,所述管道上设有阀
[0008] 所述第二伸缩臂与所述爬行爪之间设有滑轮,所述滑轮由伺服电机控制,所述伺服电机固定于所述第二伸缩臂内,所述伺服电机的轴与所述滑轮连接。
[0009] 所述摄像头与所述外壳之间设有伸缩装置,所述伸缩装置包括固定在所述外壳上的基座和设于所述机组上的伸缩组件,所述伸缩组件包括设于基座上的伸缩轴,所述伸缩轴的顶端设有固定台,所述固定台固定在所述伸缩轴上,所述固定台以伸缩轴为圆心旋转,所述摄像头固定在所述固定台上。
[0010] 还包括声波探伤仪,所述超声波探伤仪与所述控制器连接,所述超声波探伤仪的探头可伸缩的设于所述外壳上。
[0011] 一种权利要求6所述的电缆质量检测装置的工作方法,包括如下步骤:1)爬行登上电缆
1.1)通过吸盘确保机器人平稳吸附在电线杆上,
1.2)控制器控制气缸使得爬行足沿着竖直电线杆爬行,达到电线杆顶端;
2)开启故障检测
2.1)电线杆上电器元件的故障检测;
2.11)通过控制器控制摄像头开启,摄取电线杆附近电器元件的图像,
2.12)控制器处理图像并通过通信模块发送,
2.13)远程控制人员观察图像并确认是否故障,
2.2)电网线故障的检测
2.21)控制器控制其中一个爬行足弯曲,使得滑轮露出挂在电力网线上,
2.22)控制器控制超神波探伤仪打开,探头伸出,紧贴电力网线,
2.23)控制器控制伺服电机动作,滑轮带动机器人向前滑动,超声波探伤仪探测滑动过得电力网线是否有隐藏故障,
2.24)控制器将超声波探伤仪探测的图像通过通信模块传输给远程控制人员;
3)达到下一个电杆,完毕。
[0012] 本发明在平地上行走时即能够通过气缸控制爬行足,带动机器人移动,利用仿生爬行原理,机动性强,各种地形都能应对自如,利用可编程逻辑控制器的内置程序控制爬行足的动作,不需要控制器实时进行运算,降低控制器运算负担。监控范围广,避免了现有技术中受地形限制监控不到位的情形。在爬行足的末端设吸盘,吸盘能够吸附在竖直的电线杆上,在检修时不需要高举检测仪器,劳动强度低且检测稳定可靠,能够有效对高空电力网线进行探查,避免现有技术中机器人仅能够对地面设备进行故障探测的缺陷,能够实时对高空电力网线进行检测,运维成本低,劳动强度低。控制器控制可编程逻辑控制器的运作,同时接收并处理传输接收到的信号。通信模块采用无线通信技术,将采集到的信息传输给远程控制人员进行判定。还包括超声波探伤仪,使用时超声波探伤仪的探头紧贴待测线路,利用超声波探查被绝缘皮包裹的导线上的暗伤,在出现事故之前能够及时知道导线的状况,做到预防为主,保障电网运行稳定和用户用电安全。且在探测过程中不需要大量人工参与,节约人力,降低运维成本,减少事故发生。且不仅能对地面设备进行全面运维还能够对带电的网架线路进行监控。附图说明
[0013] 图1是本发明的结构示意图,图2是本发明中爬行足结构示意图;
图中1是爬行足, 12是滑轮。

具体实施方式

[0014] 本发明如图1所示,包括运动模块和控制模块,所述控制模块设于圆形的外壳内,所述外壳的外部设有运动模块,所述运动模块包括若干爬行足1,若干所述爬行足均布在所述外壳的四周,若干所述爬行足由气缸驱动,所述气缸连接所述控制模块,每个所述爬行足的末端设有吸盘,所述吸盘连接所述气缸,所述外壳的顶部设有摄像头,所述摄像头与所述控制模块连接。在平地上行走时即能够通过气缸控制爬行足,带动机器人移动,利用仿生爬行原理,机动性强,各种地形都能应对自如,监控范围广,避免了现有技术中受地形限制监控不到位的情形。在爬行足的末端设吸盘,吸盘能够吸附在竖直的电线杆上,在检修时不需要高举检测仪器,劳动强度低且检测稳定可靠,能够有效对高空电力网线进行探查,避免现有技术中机器人仅能够对地面设备进行故障探测的缺陷,能够实时对高空电力网线进行检测,运维成本低,劳动强度低。利用可编程逻辑控制器的内置程序控制爬行足的动作,不需要控制器实时进行运算,降低控制器运算负担。
[0015] 所述控制模块包括控制器、可编程逻辑控制器和通信模块,所述控制器连接所述可编程逻辑控制器,所述可编程逻辑控制器连接气缸,所述通信模块和摄像头分别连接控制器。控制器控制可编程逻辑控制器的运作,同时接收并处理传输接收到的信号。通信模块采用无线通信技术,将采集到的信息传输给远程控制人员进行判定。
[0016] 所述爬行足包爬行爪,第一伸缩臂和第二伸缩臂,所述第一伸缩臂、第二伸缩臂和爬行爪依次活动连接,所述第一伸缩臂活动连接在所述外壳上;利用仿生爬行原理,机动性强,各种地形都能应对自如,监控范围广。避免了现有技术中受地形限制监控不到位的情形。所述爬行爪上设有吸盘,所述吸盘通过管道与气缸连通,所述管道上设有阀门。阀门控制管道的通断,从而控制吸盘的吸力。需要运用吸盘时,在气缸吸气,在吸盘和电线杆之间形成负压,确保平台在爬行上升过程中能够稳定,避免掉落。
[0017] 所述第二伸缩臂与所述爬行爪之间设有滑轮,所述滑轮由伺服电机控制,所述伺服电机固定于所述第二伸缩臂内,所述伺服电机的轴与所述滑轮连接。滑轮用于在待检测的电力线路上滑动,通过伺服电机控制,伺服电机带动滑轮在待检测的电力线路上滑动。
[0018] 所述摄像头与所述外壳之间设有伸缩装置,所述伸缩装置包括固定在所述外壳上的基座和设于所述机组上的伸缩组件,所述伸缩组件包括设于基座上的伸缩轴,所述伸缩轴的顶端设有固定台,所述固定台固定在所述伸缩轴上,所述固定台以伸缩轴为圆心旋转,所述摄像头固定在所述固定台上。把摄像头设置成可调节,能够无死的摄取电线杆附近电器元件的情况,便于检修人员判断,确保在险情发生前能够及时替换问题的电器元件,保证电网安全稳定运行。
[0019] 还包括超声波探伤仪,所述超声波探伤仪与所述控制器连接,所述超声波探伤仪的探头可伸缩的设于所述外壳上。使用时超声波探伤仪的探头紧贴待测线路,利用超声波探查被绝缘皮包裹的导线上的暗伤,在出现事故之前能够及时知道导线的状况,做到预防为主,保障电网运行稳定和用户用电安全。且在探测过程中不需要大量人工参与,节约人力,降低运维成本,减少事故发生。且不仅能对地面设备进行全面运维还能够对带电的网架线路进行监控。
[0020] 一种电网监控平台的操作方法,包括如下步骤:1)爬行登上电缆,
1.1)通过吸盘确保机器人平稳吸附在电线杆上,在使用时不需要人力举高,利用气缸吸附在电线杆上,控制器控制爬行足在竖直电缆上爬行。
[0021] 1.2)控制器控制气缸使得爬行足沿着竖直电线杆爬行,达到电线杆顶端;2)开启故障检测
2.1)电线杆上电器元件的故障检测;利用外壳上的摄像头摄制图像,摄像头能够旋转,做到无死角,使得远程控制人员可以全面了解情况,在监控过程中不影响电网正常运行,能够做到带电监测,避免现有技术中每次检修均需要停电的弊端。
[0022] 2.11)通过控制器控制摄像头开启,摄取电线杆附近电器元件的图像,摄像头能够旋转,做到无死角摄取图像,可以更加全面清楚的了解电器元件的工作状态,这样,不需要运维人员去现场确认是否需要更换,提高了工作效率,减少人力成本。
[0023] 2.12)控制器处理图像并通过通信模块发送,控制器接收到图像,进行压缩后即通过通信模块发送给远程控制人员,经压缩后的图像数据量小,发送速率快,确保能够及时获取图像。
[0024] 2.13)远程控制人员观察图像并确认是否故障,通过图像观察就能确定是否有故障或者是否即将发生故障,不需要人工现场确认,提高监测效率,降低工伤事故发生的危险。
[0025] 2.2)电力网线故障的检测2.21)控制器控制其中一个爬行足弯曲,使得滑轮露出,挂在电力网线上,由滑轮带动在电力网线上滑动,由于电力网线上均带有绝缘皮,滑动过程中在不会影响电力网线的正常运行的前提下,同时也能够对电力网线进行监测,避免现有技术中只能对地面设备进行监测的弊端,使用范围广,降低劳动强度,提高监测效率。
[0026] 2.22)控制器控制超神波探伤仪打开,探头伸出,紧贴电力网线,探头从外壳上伸出,紧贴待检测的电力网线,发出超声波,利用超声波对不同结构的反射波长,监测在绝缘皮下的导线是否有损伤,2.23)控制器控制伺服电机动作,滑轮带动机器人向前滑动,超声波探伤仪探测滑动过得电力网线是否有隐藏故障,
2.24)控制器将超声波探伤仪探测的图像通过通信模块传输给远程控制人员;
3)达到下一个电杆,完毕。
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