[實用新型]一種爬行式圓鋼避雷針狀態(tài)檢測機(jī)器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201621121770.2
• 申請日: 2016-10-14
• 公開（公告）號: CN206161560U
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李華龍;殷超;童嘯霄;倪利;戴國成;裘佳鋒;張建浩;劉丹科;胡錫林;尹志浩
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)浙江嵊州市供電公司;國網(wǎng)浙江省電力公司紹興供電公司;國網(wǎng)浙江省電力公司;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: G01N21/952
• 分類號: G01N21/952;G08C17/02
• 代理公司: 紹興市越興專利事務(wù)所(普通合伙)33220
• 代理人: 蔣衛(wèi)東

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種避雷針檢測裝置，具體是一種爬行式圓鋼避雷針狀態(tài)檢測機(jī)器人，屬于電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

避雷針作為有效防止直擊雷擊的電力設(shè)備，對保護(hù)變電站內(nèi)人身設(shè)備安全具有非常重要的作用。然而，避雷針在制造過程中可能會由于工藝問題使材料內(nèi)部或表面存在沙眼、裂紋等缺陷，且在使用過程中由于經(jīng)常會受到極端溫度、強(qiáng)風(fēng)載荷、雨水侵襲及電化學(xué)腐蝕等因素的影響，致使材料缺陷加重。尤其是對于變電站內(nèi)廣泛使用的圓鋼避雷針，其每段間的焊接處或法蘭連接處，更容易受到以上因素的影響而出現(xiàn)裂紋或發(fā)生銹蝕，若無法及時發(fā)現(xiàn)排查，則可能引發(fā)避雷針斷裂、倒塌等嚴(yán)重事故，對變電站內(nèi)人身、設(shè)備帶來嚴(yán)重的安全隱患。近年來，國內(nèi)變電站避雷針斷裂、倒塌的事故時有發(fā)生，因此有必要對避雷針的結(jié)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)行有效檢測。

對于220kV及以上電壓等級的變電站，目前多采用獨立避雷針及構(gòu)架避雷針的方式，避雷針結(jié)構(gòu)主要分為圓鋼型和鋼架型。鋼架型避雷針還分為三棱、四棱、六棱鋼架等，此類避雷針結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)固，且易于人力攀爬，檢測手段較為成熟；而圓鋼避雷針因為高度及結(jié)構(gòu)的原因，人力無法攀爬，也缺乏有效的檢測手段，大多利用望遠(yuǎn)鏡、無人機(jī)等設(shè)備對其表面狀態(tài)進(jìn)行定期巡視，不但難以直觀有效獲取狀態(tài)信息，還耗費了大量人力物力，降低了工作效率。

實用新型內(nèi)容

基于上述原因，本實用新型的目的是提供一種爬行式圓鋼避雷針狀態(tài)檢測機(jī)器人，在保障人身、設(shè)備安全的前提下，方便、直觀、準(zhǔn)確地獲取避雷針表面狀態(tài)信息，節(jié)約大量人力物力成本，提高工作效率。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)手段為：

一種爬行式圓鋼避雷針狀態(tài)檢測機(jī)器人，包括中央支架，中央支架的中部設(shè)有通孔，其邊緣設(shè)有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上設(shè)有可沿導(dǎo)軌滑動的檢測模塊；中央支架上固定安裝有爬行機(jī)構(gòu)，爬行機(jī)構(gòu)對稱設(shè)置于中央支架的上下面上，其包括一端連接爬行臂電機(jī)輸出軸的爬行臂，爬行臂的另一端設(shè)有滾輪，爬行臂電機(jī)控制爬行臂在垂直于中央支架方向張合；爬行臂上安裝有滾輪電機(jī)，滾輪電機(jī)與滾輪之間通過齒形帶連接，滾輪電機(jī)驅(qū)動齒形帶運動，齒形帶帶動滾輪運動。

所述檢測模塊包括沿導(dǎo)軌滑動的傳動機(jī)構(gòu)，傳動機(jī)構(gòu)上設(shè)有攝像頭。

所述導(dǎo)軌為T型導(dǎo)軌，傳動機(jī)構(gòu)與T型導(dǎo)軌卡接，通過傳動機(jī)構(gòu)上的滾輪沿導(dǎo)軌滑動。

所述爬行臂分為設(shè)于中央支架上表面的上爬行臂和設(shè)于中央支架下表面的下爬行臂，上、下爬行臂均在各面設(shè)置三個，每面三個爬行臂構(gòu)成三角形結(jié)構(gòu)；爬行臂為可拆卸式。

所述每一面的三個爬行臂之間分別通過橫向緊固彈簧連接，垂直于中央支架上下對稱設(shè)置的爬行臂之間分別通過縱向緊固彈簧連接。

所述中央支架為圓形，其由兩個半圓拼裝構(gòu)成。

所述機(jī)器人還包括遙控裝置和上位機(jī)，遙控裝置用于控制爬行機(jī)構(gòu)運動，上位機(jī)用于控制檢測模塊運動。

所述中央支架上集成安裝了微控制器、無線通訊模塊和電源模塊，爬行臂電機(jī)和滾輪電機(jī)上均安裝有電機(jī)驅(qū)動卡，遙控裝置通過無線通訊模塊發(fā)送指令和接收反饋信號，微控制器接收到遙控裝置的指令后將驅(qū)動信號發(fā)送給各電機(jī)驅(qū)動卡，電源模塊采用鋰電池給各模塊供電。

所述檢測模塊還包括傳動機(jī)構(gòu)、安裝于傳動機(jī)構(gòu)上的攝像頭、微控制器、無線通訊模塊和電源模塊，傳動機(jī)構(gòu)上的電機(jī)安裝有電機(jī)驅(qū)動卡，上位機(jī)通過無線通訊模塊進(jìn)行信號傳輸，微控制器接收到上位機(jī)的指令后將驅(qū)動信號發(fā)送給傳動機(jī)構(gòu)的電機(jī)驅(qū)動卡，驅(qū)動傳動機(jī)構(gòu)沿導(dǎo)軌滑動，電源模塊采用鋰電池給各模塊供電；攝像頭上集成了無線通訊模塊，攝像頭的信息采集和信息發(fā)送通過無線通訊模塊與上位機(jī)建立連接。

所述微控制器采用STM32F103微控制器，無線通訊模塊采用nRF24L01芯片，電源模塊包括LM2576和MC34063集成電路。

本實用新型將圓鋼避雷針穿過爬行式機(jī)器人的中央支架，通過電機(jī)驅(qū)動機(jī)器人的爬行機(jī)構(gòu)沿避雷針上下移動，移動過程中能翻越避雷針上的法蘭，再通過電機(jī)驅(qū)動檢測模塊沿避雷針進(jìn)行360度移動，利用檢測模塊對避雷針的狀態(tài)進(jìn)行檢測。與現(xiàn)有檢測方式比較，不僅能節(jié)約人力物力，提高工作效率，還可以及時獲取圓鋼避雷針表面更加直觀和清晰的狀態(tài)信息，有效規(guī)避由于避雷針表面狀態(tài)缺陷而可能引發(fā)的電力安全事故，保障電網(wǎng)運行安全。

以下通過附圖和具體實施方式對本實用新型做進(jìn)一步闡述。

附圖說明：

圖1為本實用新型機(jī)器人主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型機(jī)器人俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為檢測模塊結(jié)構(gòu)示意圖；