高壓電線遠程監控系統的制作方法

高壓電線遠程監控系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開一種高壓電線表面缺陷探測裝置，包括行走機構和探測設備，該探測設備安裝在所述行走機構上，所述行走機構包括基座、滾輪組和第一動力裝置，所述基座包括第一側板、第二側板和底板，第一側板和第二側板安裝在底板上，所述滾輪組包括第一滾輪和第二滾輪，第一滾輪和第二滾輪之間形成夾持高壓電線的間隙，第一滾輪安裝在第一側板和第二側板之間，第二滾輪安裝在控制其升降的升降機構上，該升降機構安裝在基座上，第一動力裝置驅動第一滾輪轉動、并安裝在基座上，檢測人員可以直觀的遠程觀察高壓電線每個位置的狀況，并準確確定缺陷點在高壓電線上的具體位置。
【專利說明】
高壓電線遠程監控系統
技術領域
[0001]本發明屬于高壓電線表面檢測機械領域，具體來說涉及一種高壓電線遠程監控系統。
【背景技術】
[0002]野外遠距離輸送高壓電能要使用到高壓電線，該高壓電線通過鐵塔懸掛。因為鐵塔之間的距離較遠，所以在野外惡劣的作業情況下，鐵塔之間大跨度的高壓電線容易發生反復牽拉扭扯，導致高壓電線的表面造成局部撕裂，如果不及時發現和修復，最終造成高壓電線意外斷裂，發生供電事故，影響居民和工業用電，并對局部地面動植物，甚至行人造成傷害。
[0003]目前，對高壓電線的缺陷預警工作，主要是通過巡檢人員現場檢查，具體是通過目測，有時借助望遠鏡等設備觀察。由于人的視力觀察能力有限，即使在使用類似望遠鏡等輔助設備的情況下，對于懸掛高度大的高壓電線，仍無法獲得準確觀察數據。
[0004]另外，在中國已公開的專利文獻中，檢索到一篇名為一種高壓輸電線故障檢測裝置，公開號是CN204330946U的發明專利，其包括箱體、太陽能電池板、集成電路、無線信號發射裝置、導線、霍爾電流傳感器、扎帶，箱體上部安裝太陽能電池板，箱體內部設置集成電路，集成電路上設置無線信號發射裝置，霍爾電流傳感器通過導線與箱體內的集成電路連接，霍爾電流傳感器設置扎帶。本發明采用霍爾傳感器感應高壓電線周圍的磁場變化，并根據磁場變化情況，準確的判斷故障點，具有結構簡單合理，安全性高的優點。該現有技術可以檢測到哪根高壓電線故障，以及在哪兩個鄰近的鐵塔之間的高壓電線發生故障，但是無法確認鄰近鐵塔之間的高壓電線具體故障點。

【發明內容】

[0005]本發明提供一種高壓電線遠程監控系統，解決了在鄰近鐵塔之間遠程精確定位故障點的技術問題，這樣在掌握故障點精確位置后，可以提供具體的供電和維修方案，提高供電質量和高壓電線維修效率。
[0006]為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案:
[0007]—種高壓電線遠程監控系統，包括行走機構和探測高壓電線表面缺陷的探測設備，該探測設備安裝在所述行走機構上，所述行走機構包括基座、滾輪組和第一動力裝置，所述基座包括第一側板、第二側板和底板，第一側板和第二側板安裝在底板上，所述滾輪組包括第一滾輪和第二滾輪，第一滾輪和第二滾輪之間形成夾持高壓電線的間隙，第一滾輪安裝在第一側板和第二側板之間，第二滾輪安裝在控制其升降的升降機構上，該升降機構安裝在基座上，第一動力裝置驅動第一滾輪轉動、并安裝在基座上，基座上還安裝有中央控制裝置，第一動力裝置和探測設備均與中央控制裝置連接，中央控制裝置上設置無線數據傳輸組件，該無線數據傳輸組件與遠程監控中心無線通訊連接。
[0008]和現有技術相比，本方案利用探測設備和行走機構的組合設計，實現對高壓電線的缺陷點準確檢測的目的，其中行走裝置包括一個滾輪組，該滾輪組包括第一滾輪和第二滾輪，第一滾輪和第二滾輪將高壓電線夾持在第一滾輪和第二滾輪之間形成的間隙內，并對高壓電線形成足夠的壓力，保證行走機構能夠穩定的固定于高壓電線上，同時第一驅動裝置可以驅動滾輪組轉動，使滾輪組在高壓電線上移動，實現行走機構在高壓電線上的行走功能，探測設備能夠獲得高壓電線上的局部影像，探測設備安裝在行走機構上后，就能夠沿高壓電線移動，獲取相鄰鐵塔之間高壓電線每個具體位置的影像，通過這些影響，檢測人員可以直觀的觀察高壓電線每個位置的狀況，并準確確定缺陷點在高壓電線上的具體位置，通過遠程監控中心無線控制，使得本監控系統更加便捷高效。
[0009]在上述方案的基礎上，本發明還做如下改進:
[0010]進一步改進，所述中央控制裝置和遠程監控中心采用GSM或CDMA模式通信連接。[0011 ]本方案采用GSM或CDMA模式通信，實現偏遠地區全覆蓋，保障良好通信效果。
[0012]進一步改進，所述第一動力裝置是雙軸電機，該第一動力裝置位于第一滾輪的上方，安裝在第一側板、第二側板之間的支撐板上，雙軸電機的兩個輸出軸上分別安裝主傳動輪，第一滾輪的兩個側面上分別安裝支撐在第一側板、第二側板上的轉軸，兩個轉軸伸出第一側板、第二側板的端部上均安裝從傳動輪，位于第一側板、第二側板外側的主傳動輪和從傳動輪均通過齒輪嚙合傳動配合或履帶傳動配合。
[0013]本方案將第一動力裝置安裝在第一滾輪的上方，使整個行走機構的重心位于高壓電線的上方，有利于行走機構穩固的安裝于高壓電線上，該第一動力裝置是一個雙軸電機，雙軸電機等轉矩向兩端輸出動力，使第一側板、第二側板兩側的主傳動輪向從傳動輪傳輸的動力均衡，進一步保證行走機構在高壓電線上移動的穩定性。
[0014]進一步改進，所述升降機構包括升降支架和底部固定在主體部上的氣缸，升降支架整體安裝在氣缸的活塞桿端部上，第二滾輪安裝在升降支架上，升降支架上設置兩個導向軸，該兩個導向軸分別嵌裝在位于第一側板、第二側板上的導向軌道內。
[0015]本方案核心技術要點是對升降支架做進一步改進，該升降支架通過氣缸控制，升降支架的兩個導向軸分別安裝在第一側板、第二側板的導向軌道內，這樣當升降支架上下移動時，在導向軌道的約束下，實現第二滾輪穩定牢固上下移動，解決了根據高壓電線尺寸調整間隙大小的問題，使行走機構不僅能夠穩定牢固安裝在高壓電線上，而且還可以根據高壓電線尺寸調整間隙大小，保證行走機構流暢的在高壓電線上移動。
[0016]進一步改進，所述第一滾輪和第二滾輪的周面上均設置貼合卡扣高壓電線的弧形凹槽。
[0017]本方案能夠防止高壓電線在第一滾輪和第二滾輪之間失衡，提高第一滾輪和第二滾輪擠壓高壓電線的穩定性，具體是將高壓電線置于第一滾輪和第二滾輪上的弧形凹槽內，第一滾輪和第二滾輪的弧形凹槽協同配合，擴大了第一滾輪和第二滾輪與高壓電線貼合擠壓面積，形成充分的面接觸，提高接觸面之間的摩擦力，有效提高行走機構在高壓電線上的穩定性。
[0018]進一步改進，所述底板包括安裝第一側板、第二側板的主體部，以及主體部沿高壓電線走向延伸形成的輔助部，該輔助部上安裝輔助支架，該輔助支架上設置套裝高壓電線的輔助套筒。
[0019]本方案進一步提高了行走機構懸掛于高壓電線上的穩定性，具體是延伸主體部形成輔助部，在輔助部上安裝輔助支架，輔助支架端部的輔助套筒貫穿高壓電線，這樣，輔助支撐部與滾輪組配合，形成兩個局部支撐在高壓電線上，行走機構靜止狀態下，提高行走機構的穩定性，在行走機構在高壓電線移動時，該輔助支架具備導向作用，使行走機構整體與高壓電線之間的受力均勻，提高移動過程中行走機構的穩定性。
[0020]進一步改進，所述輔助套筒包括同中心軸的內套筒和外套筒，內套筒嵌裝在外套筒內，且內套筒兩端分別伸出外套筒端面形成一對套筒突出部，輔助支架支撐在套筒突出部上，探測設備安裝在外套筒上，輔助部上還安裝驅動外套筒沿中心軸正反轉動的第二動力裝置。
[0021]本方案提高探測設備探測高壓電線的探測面積，因為高壓電線通常截面呈圓形，所以探測設備通常只能探測到朝向探測設備的局部位置，為了擴大探測設備探測面積，具體是在內套筒的外部套裝外套筒，外套筒在第二動力裝置的作用下可以轉動，探測設備安裝在外套筒上，當外套筒轉動時，探測設備也隨之轉動，這樣探測設備在高壓電線上的探測點也就相應的變動，擴大了探測范圍。
[0022]進一步改進，所述第二動力裝置是伺服電機，該伺服電機的輸出端安裝轉輪，該轉輪與外套筒之間通過齒輪嚙合結構配合或履帶傳動結構配合。
[0023]本方案中采用伺服電機作為第二動力裝置，靈活控制外套筒的往復轉動，采用齒輪嚙合結構保證傳動穩定，避免傳動機構相對滑動;另外采用履帶傳動結構安裝維修便捷、成本低。
[0024]進一步改進，所述探測設備包括第一探頭和第二探頭，第一探頭和第二探頭均經懸臂沿外套筒的周向均勻安裝在外套筒上。
[0025]本方案采用兩個探頭的技術方案，均勻布置于外套筒上，分別探測高壓電線的相對位置，進一步擴大了探測設備的探測面積。
[0026]進一步改進，所述外套筒和內套筒之間設置滾珠。
[0027]本方案在外套筒和內套筒之間設置滾珠，使該輔助套筒類似軸承結構，內套筒和外套筒相對轉動更加靈敏，便于控制外套筒的轉動，提高控制精度。
【附圖說明】
[0028]圖1是本發明行走機構的一個方向的平面結構示意圖。
[0029]圖2是本發明行走機構的另一個方向的平面結構示意圖。
[0030]圖3是在圖2的基礎上增加輔助支架和第二動力裝置的平面結構示意圖。
[0031 ]圖4是本發明輔助支架的平面結構結構示意圖。
[0032]圖5是本發明輔助套筒的平面結構示意圖。
[0033]圖6是本發明輔助套筒的另一個視角的平面結構示意圖。
[0034]圖7是本發明檢測設備在輔助套筒上安裝的平面結構示意圖。
[0035]圖8是本發明的遠程控制原理圖。
[0036]附圖標記:
[0037]I第一滾輪;2第二滾輪;3第一側板;4第二側板;5主傳動輪;6從傳動輪;7氣缸;8升降支架;9底板;901主體部;902輔助部；10導向軸；11導向軌道；12外套筒；13內套筒；14探測設備；1401懸臂；1402探頭；15高壓電線；16輔助支架側板；17轉輪；18伺服電機；19電機支架;20第一動力裝置;21滾珠;22電機輸出軸。
【具體實施方式】
[0038]下面結合附圖和實施例對本發明做詳細說明。
[0039]本發明的構思是設計一個能在高壓電線上移動的行走機構，并在行走機構上安裝獲取高壓電線影像數據的探測設備，這樣就可以精確定位高壓電線上的缺陷點的位置。本發明的核心技術要點就是對行走機構的設計，要求行走機構能夠在高壓電線上穩定的往復移動。
[0040]在如下實施例中，考慮到部分結構呈對稱布置，實施例中為避免繁瑣，盡可能以其中一部分為例進行說明。
[0041 ] 實施例1:
[0042]本實施例1中，如圖1，本發明的行走機構左右呈對稱布置，著重以右側為例進行說明。該行走機構包括一個滾輪組，該滾輪組由第一滾輪I和第二滾輪2組成，它們之間形成一個間隙，該間隙用于貫穿高壓電線，目的是用第一滾輪I和第二滾輪2擠壓高壓電線，將行走機構整體懸掛和固定在高壓電線上。
[0043]本實施例中，為進一步優化第一滾輪I和第二滾輪2對高壓電線的擠壓和固定效果，參見圖1，在第一滾輪I和第二滾輪2的擠壓周面上設置弧形凹槽，這樣高壓電線就可以局部嵌裝在弧形凹槽內，實現第一滾輪I和第二滾輪2與高壓電線的貼合面積明顯擴大的效果，實際上提高了第一滾輪I和第二滾輪2共同擠壓高壓電線，使行走機構更牢固穩定的安裝在高壓電線上。
[0044]如圖1，第一滾輪I通過安裝在其兩側的轉軸支撐在第一側板3和第二側板4上，第一側板3和第二側板4安裝在底板9上，第一側板3、第二側板4和底板9共同組成本發明的基座。
[0045]如圖1，本實施例中第一動力裝置20是雙軸電機，可以向兩側同時輸出動力，該雙軸電機位于第一滾輪I的上方，并且雙軸電機的兩側動力輸出軸上分別安裝主傳動輪，如其中一側的主傳動輪5，與雙軸電機的兩個主傳動輪對應的是安裝在第一管輪I兩端傳動的從傳動滾輪，如其中一側的從傳動輪6，并以主傳動輪5和從傳動輪6為例，它們之間通過齒輪嚙合結構傳動。在雙軸電機轉動時，借助兩個主傳動輪同步帶動第一滾輪I的兩個從傳動輪轉動，最終實現滾輪組控制行走機構在高壓電線上移動。
[0046]如圖1，本實施例中，第二滾輪2安裝在一個升降支架8上，該升降支架8安裝在氣缸7上，氣缸7控制升降支架8上下移動。這樣，該升降支架8可以根據高壓電線的尺寸調整第二滾輪2的高度，目的是調節第二滾輪2和第一滾輪I之間的間隙大小，使第一滾輪I和第二滾輪2以合適的壓力擠壓在高壓電線上，保證行走機構流暢的在高壓電線上移動。由于氣缸7控制升降支架8上下移動時，整體穩定性很難滿足本發明的需求，為了提高升降支架8的穩定性，結合附圖1和附圖2，本實施例中，在第一側板3和第二側板4上分別開設導向軌道，這里僅以第一側板3為例，如圖2，在其上開設第一導向軌道11，升降支架8與第一側板3對應側設置導向軸10，該導向軸10嵌裝在導向軌道11內。第二側板4上也設置同樣的導向軌道。這樣，就能保證升降支架8準確平穩的上下移動。
[0047]為實現遠程監控的目的，本發明在基座上安裝中央控制裝置，該中央控制裝置分別與第一動力裝置20和氣缸7連接，控制第一動力裝置和氣缸的工作狀態。同時該中央控制裝置上還安裝GSM模式的無線數據傳輸組件，與遠程監控中心實現無線數據傳輸，該遠程數據中心根據接收數據，完成對本發明的實時和遠程監控。
[0048]為了進一步提高行走機構的穩定性，結合圖2和圖3，本實施例中，底板9包括主體部901和輔助部902，主體部901用于安裝第一側板3和第二側板4，輔助部902用于安裝輔助支架，該輔助支架主要作用是懸掛于高壓電線15上，作為穩定行走機構的第二支撐部(穩定行走機構的第一支撐部是滾輪組)。如圖3、圖4和圖5，該輔助支架端部安裝輔助套筒，該輔助套筒包括同中心軸線的內套筒13和外套筒12，外套筒12套裝在內套筒13外部，本實施例中，還進一步在外套筒12和內套筒13之間安裝滾珠21，該輔助套筒的動作原理和結構與滾珠軸承類似。
[0049]為了解決輔助支架和輔助套筒良好支撐的問題，結合圖3和圖6，本實施例中，以外套筒12兩個開口端部為參照，將內套筒13的兩端向外延伸，相對外套筒12形成兩個凸緣，如圖3，輔助支架包括兩個輔助支架側板，其中一個如輔助支架側板16，以其為例，該輔助支架側板16支撐在上述外套筒12對應側的凸緣上，另外一個輔助支架側板也以相同的結構支撐在外套筒12的另一個凸緣上。這樣，實現輔助支架實現對輔助套筒的良好支撐目的，同時保證外套筒12可以沿內套筒13的外周面轉動。再結合圖3、圖4和圖7，在外套筒12的端面上安裝兩個探測設備，該兩個探測設備均勻的布置在外套筒12的端面上，以其中一個如探測設備14為例，該探測設備14包括懸臂1401和探頭1402，探頭1402安裝在懸臂1401端部，懸臂1401的另一個端部安裝在外套筒12上。因此，本實施例，驅動外套筒12轉動的第二動力裝置是伺服電機18，該伺服電機18固定在電機支架19上，且該私服電機18的電機輸出軸22的端部安裝轉輪17，轉輪17和外套筒12齒輪嚙合傳動，電機輸出軸22端部支撐在輔助之間的兩個輔助支架側板上。外套筒12在旋轉時，存在一個臨界位置，這個臨界位置是探測設備的懸臂抵達輔助支架側板16的位置，伺服電機18可以靈活精準控制外套筒12在臨界位置反復轉動，并在一對探測設備的均勻布局的情況下，完成對高壓電線15的全周向面的探測。
[0050]本發明的安裝和操作過程:在鋪設高壓電線時，將本發明安裝雜每根需檢測的高壓電線上，調試本發明，使其穩定固定于高壓電線上。
[0051]遠程監控中心通過無線通訊模式與中央控制裝置建立數據交互，遠程控制本發明在高壓電線上的工作狀態，并監控高壓電線表面缺陷。
[0052]實施例2:
[0053]本實施例與實施例1相比，不同之處在于:本實施例中，中央控制裝置和遠程監控中心采用CDMA模式實現數據交互。另外，雙軸電機的兩個主傳動輪和第一滾輪的兩個對應從傳動輪之間通過履帶結構傳動;第二動力裝置的轉輪17和外套筒12之間也是通過履帶結構傳動。
【主權項】
1.一種高壓電線遠程監控系統，其特征在于，包括行走機構和探測高壓電線表面缺陷的探測設備，該探測設備安裝在所述行走機構上，所述行走機構包括基座、滾輪組和第一動力裝置，所述基座包括第一側板、第二側板和底板，第一側板和第二側板安裝在底板上，所述滾輪組包括第一滾輪和第二滾輪，第一滾輪和第二滾輪之間形成夾持高壓電線的間隙，第一滾輪安裝在第一側板和第二側板之間，第二滾輪安裝在控制其升降的升降機構上，該升降機構安裝在基座上，第一動力裝置驅動第一滾輪轉動、并安裝在基座上，基座上還安裝有中央控制裝置，第一動力裝置和探測設備均與中央控制裝置連接，中央控制裝置上設置無線數據傳輸組件，該無線數據傳輸組件與遠程監控中心無線通訊連接。2.根據權利要求1所述高壓電線遠程監控系統，其特征在于:所述第一動力裝置是雙軸電機，該第一動力裝置位于第一滾輪的上方，安裝在第一側板、第二側板之間的支撐板上，雙軸電機的兩個輸出軸上分別安裝主傳動輪，第一滾輪的兩個側面上分別安裝支撐在第一側板、第二側板上的轉軸，兩個轉軸伸出第一側板、第二側板的端部上均安裝從傳動輪，位于第一側板、第二側板外側的主傳動輪和從傳動輪均通過齒輪嚙合傳動配合或履帶傳動配入口 ο3.根據權利要求1或2所述高壓電線遠程監控系統，其特征在于:所述中央控制裝置和遠程監控中心采用GSM或CDMA模式通信連接。4.根據權利要求1或2所述高壓電線遠程監控系統，其特征在于:所述升降機構包括升降支架和底部固定在主體部上的氣缸，升降支架整體安裝在氣缸的活塞桿端部上，第二滾輪安裝在升降支架上，升降支架上設置兩個導向軸，該兩個導向軸分別嵌裝在位于第一側板、第二側板上的導向軌道內。5.根據權利要求1或2所述高壓電線遠程監控系統，其特征在于:所述第一滾輪和第二滾輪的周面上均設置貼合卡扣高壓電線的弧形凹槽。6.根據權利要求1或2所述高壓電線遠程監控系統，其特征在于:所述底板包括安裝第一側板、第二側板的主體部，以及主體部沿高壓電線走向延伸形成的輔助部，該輔助部上安裝輔助支架，該輔助支架上設置套裝高壓電線的輔助套筒。7.根據權利要求6所述高壓電線遠程監控系統，其特征在于:所述輔助套筒包括同中心軸的內套筒和外套筒，內套筒嵌裝在外套筒內，且內套筒兩端分別伸出外套筒端面形成一對套筒突出部，輔助支架支撐在套筒突出部上，探測設備安裝在外套筒上，輔助部上還安裝驅動外套筒沿中心軸正反轉動的第二動力裝置。8.根據權利要求7所述高壓電線遠程監控系統，其特征在于:所述第二動力裝置是伺服電機，該伺服電機的輸出端安裝轉輪，該轉輪與外套筒之間通過齒輪嚙合結構配合或履帶傳動結構配合。9.根據權利要求7所述高壓電線遠程監控系統，其特征在于:所述探測設備包括第一探頭和第二探頭，第一探頭和第二探頭均經懸臂沿外套筒的周向均勻安裝在外套筒上。10.根據權利要求7所述高壓電線遠程監控系統，其特征在于:所述外套筒和內套筒之間設置滾珠。
【文檔編號】H02G1/02GK105846544SQ201610163930
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月22日
【發明人】孫茂森, 田振友, 姜峰, 張宏鳴, 高向, 劉蕾, 高波, 李悅軍
【申請人】國網山東省電力公司章丘市供電公司, 國家電網公司