本發(fā)明涉及一種gis腔體可視化內(nèi)部異物清理裝置。

背景技術(shù)：

我國對(duì)gis電氣設(shè)備的認(rèn)識(shí)始于20世紀(jì)60年代,70年代初，引進(jìn)第一組氣體絕緣變電站(gis)。此后相繼投入使用了不同電壓等級(jí)設(shè)備,到改革開放的80年代,引進(jìn)和研制成功了大量的gis電氣設(shè)備,促進(jìn)了gis電氣設(shè)備在我國的迅速發(fā)展。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國城市數(shù)量增加，市區(qū)面積擴(kuò)大，電力負(fù)荷隨之猛增，高壓供電進(jìn)入城市中心成為了必然趨勢。在市區(qū)進(jìn)行電力建設(shè)必然遭遇地皮珍貴，環(huán)境保護(hù)等一系列問題。因此在人口密集區(qū)建設(shè)變電站勢必向小型化發(fā)展，氣體絕緣變電站(gis)因此得到大力推廣。隨之而來的是gis設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù)等一些列問題，由于gis結(jié)構(gòu)緊湊，且腔體內(nèi)主要以sf6氣體為主，從而使其在維護(hù)與檢修過程中困難重重。

通常gis變電站的維護(hù)管理主要為日常管理與運(yùn)行中的維護(hù)。日常管理的內(nèi)容主要有注意觀察油壓、打壓次數(shù)和拐臂連桿等，巡視sf6斷路器機(jī)構(gòu)以及外露部件是否有異常等。但對(duì)機(jī)構(gòu)內(nèi)部的巡檢及異物清理依靠人工是無法實(shí)現(xiàn)的。隨著科技發(fā)展，逐漸出現(xiàn)了以x射線數(shù)字成像技術(shù)來實(shí)現(xiàn)gis的檢測，與此同時(shí)，各式的管道機(jī)器人，服務(wù)型吸塵機(jī)器人等層出不窮。然而多數(shù)設(shè)備僅適合于普通結(jié)構(gòu)性場所，對(duì)gis腔體內(nèi)的巡檢及異物的清理卻無法實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種gis腔體可視化內(nèi)部異物清理裝置，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)gis的腔內(nèi)檢視，還能完成對(duì)gis腔體的清掃，提高了gis的維護(hù)保養(yǎng)效率，降低了gis運(yùn)營成本。

一種gis腔體可視化內(nèi)部異物清理裝置，其特別之處在于：包括長方體外殼，該外殼的中部凹陷呈圓弧狀，在該外殼底部的前端安裝有從動(dòng)輪而在該外殼底部的后端安裝有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，該兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪通過轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與外殼內(nèi)的行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)傳動(dòng)連接，在該外殼底部的中間開有吸塵孔，該吸塵孔與外殼內(nèi)的吸塵機(jī)構(gòu)連通，在該吸塵孔兩側(cè)分別安裝有清潔毛刷，該清潔毛刷通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與外殼內(nèi)的清潔驅(qū)動(dòng)電機(jī)傳動(dòng)連接；在該外殼上還安裝有三軸機(jī)械臂，在該三軸機(jī)械臂頂端分別安裝有照明機(jī)構(gòu)和攝像頭。

其中在外殼內(nèi)安裝有控制器，該控制器分別與所述的行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制電路、清潔驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制電路、吸塵機(jī)構(gòu)控制電路、三軸機(jī)械臂控制電路、照明機(jī)構(gòu)和攝像頭連接。

其中控制器還與充電電池連接，從而供電。

其中控制器還通過無線方式與人機(jī)交互界面連接從而通信。

本發(fā)明的有益效果是：1)通過本發(fā)明gis腔體內(nèi)部可視化及內(nèi)部異物清理裝置的應(yīng)用，可有效提高gis檢修維護(hù)的效率，消除了因人力維護(hù)檢視不徹底而留下的安全隱患，減小了人力的投入，降低了gis設(shè)備因故障引起的停機(jī)時(shí)間，提高gis的運(yùn)行效率。2)本發(fā)明gis可視化及內(nèi)部異物清理裝置匹配的升降機(jī)械臂和二維云臺(tái)實(shí)現(xiàn)腔內(nèi)多角度監(jiān)控檢視，伸縮性的毛刷和大吸力吸塵模組實(shí)現(xiàn)了大范圍異物清理。提高了檢視清理裝置的靈活性，擴(kuò)大了其工作范圍。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1、2所示，本發(fā)明提供了一種gis腔體可視化內(nèi)部異物清理裝置，包括長方體外殼2，該外殼2的中部凹陷呈圓弧狀，在該外殼2底部的前端中間安裝有一個(gè)或多個(gè)從動(dòng)輪而在該外殼2底部的后端兩側(cè)安裝有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，該兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)例如轉(zhuǎn)動(dòng)軸與外殼2內(nèi)的行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸傳動(dòng)連接，在該外殼2底部的中間開有吸塵孔(口)，該吸塵孔與外殼2內(nèi)的吸塵機(jī)構(gòu)(器)連通，在該吸塵孔兩側(cè)分別安裝有清潔毛刷4，該清潔毛刷4通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)例如傳動(dòng)軸與外殼2內(nèi)的清潔驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸傳動(dòng)連接；在該外殼2上還安裝有三軸機(jī)械臂3，在該三軸機(jī)械臂3頂端分別安裝有照明機(jī)構(gòu)和攝像頭5，該三軸機(jī)械臂3可以在三維方向上運(yùn)動(dòng)從而在照明條件下清晰拍攝gis腔體內(nèi)部任意區(qū)域。

其中在外殼2內(nèi)安裝有控制器，例如單片機(jī)或plc，該控制器分別與所述的行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制電路、清潔驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制電路、吸塵機(jī)構(gòu)控制電路、三軸機(jī)械臂3控制電路、照明機(jī)構(gòu)(控制電路)和攝像頭(5)連接。控制器、行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)、清潔驅(qū)動(dòng)電機(jī)、吸塵機(jī)構(gòu)、三軸機(jī)械臂、照明機(jī)構(gòu)、攝像頭還與充電電池連接，從而供電。另外控制器還通過無線方式與人機(jī)交互界面1連接從而通信。人機(jī)交互界面1可以采用觸摸屏或者平板電腦，通過wifi與控制器連接，再通過控制器驅(qū)動(dòng)外殼2行走，清潔毛刷4旋轉(zhuǎn)清潔作業(yè)，吸塵作業(yè)，操縱三軸機(jī)械臂3移動(dòng)到合適位置，打開照明即可通過攝像頭5拍攝并將影像回傳至人機(jī)交互界面1。

實(shí)施例1：

本發(fā)明的gis腔體可視化內(nèi)部異物清理裝置主要由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、清掃機(jī)構(gòu)、檢視機(jī)械臂機(jī)構(gòu)、電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、控制模塊以及人機(jī)交互界面1等組成。

所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要為輪式行進(jìn)機(jī)構(gòu)，懸掛于裝置底盤，保證裝置自由移動(dòng)，最大限度協(xié)助操作人員完成檢視任務(wù)。所述的清掃機(jī)構(gòu)由清掃毛刷和吸塵機(jī)構(gòu)組成，清掃毛刷主要完成異物的清掃聚攏，吸塵機(jī)構(gòu)則完成對(duì)異物的清潔收集。所述的檢視機(jī)械臂機(jī)構(gòu)主要為一個(gè)搭載二維照明云臺(tái)的三軸機(jī)械臂3來實(shí)現(xiàn)gis腔內(nèi)的多角度無死角檢視任務(wù)。所述的電源系統(tǒng)包括可充電電池組和電量檢測模塊等，并未整個(gè)控制模塊供電。

所述的控制系統(tǒng)主要由處理器模塊、視頻模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊、電源系統(tǒng)組成，所述的視頻模塊輸出端和處理器模塊輸入端連接，所述的運(yùn)動(dòng)控制模塊、機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)控制模塊均與處理器輸出端連接。所述的人機(jī)交互界面1，可實(shí)現(xiàn)畫面?zhèn)鬏?，反饋gis腔體內(nèi)的實(shí)際工況，并顯示gis腔體可視化內(nèi)部異物清理裝置在gis腔體中所處位置，顯示電量使用情況，控制gis腔體可視化內(nèi)部異物清理裝置自動(dòng)回位。

本發(fā)明的gis腔體可視化內(nèi)部異物清理裝置的人機(jī)交互界面1是搭載在一個(gè)匹配8英寸液晶顯示屏的平板pc上。通過無線wifi通訊，實(shí)現(xiàn)清理裝置的人機(jī)交互。gis腔體可視化內(nèi)部異物清理裝置的移動(dòng)載體為輪式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其設(shè)計(jì)采用自適應(yīng)懸掛系統(tǒng)，可自適應(yīng)gis腔體內(nèi)管道弧面，最大化傳輸驅(qū)動(dòng)力，以保證可視化清理裝置在gis腔體內(nèi)有效移動(dòng)，最大限度配合操作者完成各種檢視、清理工作任務(wù)。

本發(fā)明的gis腔體可視化內(nèi)部異物清理裝置的主體即機(jī)身，其亦是可視化清理裝置的底盤，來搭載驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。機(jī)械臂搭載視頻監(jiān)控模塊實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控在gis腔體內(nèi)不同位置的監(jiān)控，視屏監(jiān)控模塊配備二維云臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)全方位多角度監(jiān)控，同時(shí)配備led照明裝置，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確監(jiān)控系統(tǒng)的準(zhǔn)確檢視。電源系統(tǒng)等均安裝在該該gis腔體可視化內(nèi)部異物清理裝置的機(jī)身內(nèi)，其中清掃裝置包含兩組清掃毛刷和一組大吸力吸塵模組，可實(shí)現(xiàn)gis腔體內(nèi)多方位灰塵等異物清理和收集作用。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種GIS腔體可視化內(nèi)部異物清理裝置。其特點(diǎn)是：包括長方體外殼(2)，該外殼(2)的中部凹陷呈圓弧狀，在該外殼(2)底部的前端安裝有從動(dòng)輪而在該外殼(2)底部的后端安裝有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，該兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪通過轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與外殼(2)內(nèi)的行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)傳動(dòng)連接，在該外殼(2)底部的中間開有吸塵孔，該吸塵孔與外殼(2)內(nèi)的吸塵機(jī)構(gòu)連通，在該吸塵孔兩側(cè)分別安裝有清潔毛刷(4)，該清潔毛刷(4)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與外殼(2)內(nèi)的清潔驅(qū)動(dòng)電機(jī)傳動(dòng)連接。通過本發(fā)明GIS腔體內(nèi)部可視化及內(nèi)部異物清理裝置的應(yīng)用，可有效提高GIS檢修維護(hù)的效率，消除了因人力維護(hù)檢視不徹底而留下的安全隱患。

技術(shù)研發(fā)人員：馬飛越;王博;丁培;樊益平;吳旭濤;擺存曦;閆振華;周秀;田祿;王海龍;劉威峰;李奇超;徐玉華
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)寧夏電力公司電力科學(xué)研究院
技術(shù)研發(fā)日：2017.02.24
技術(shù)公布日：2017.07.28