本發(fā)明涉及變壓器故障檢測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種基于微型機(jī)器人的變壓器內(nèi)部故障檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

自從電力行業(yè)發(fā)展開始，電力設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)就成為保證電網(wǎng)可靠運(yùn)行的一項(xiàng)重要工作，并且逐漸由傳統(tǒng)的定期維護(hù)轉(zhuǎn)向狀態(tài)維護(hù)轉(zhuǎn)變的過(guò)程。各類高壓電力設(shè)備在運(yùn)行中不可避免的會(huì)出現(xiàn)這樣或那樣的異常。對(duì)設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行直觀、深層的檢查、探測(cè)，是設(shè)備運(yùn)行、維護(hù)、管理及各級(jí)決策人員向往的方法，是快速對(duì)設(shè)備的狀態(tài)確認(rèn)及故障查找，直接而有效的手段。變壓器作為電力系統(tǒng)中最重要也是最昂貴的設(shè)備之一，是電力系統(tǒng)的樞紐設(shè)備，電力系統(tǒng)運(yùn)行中的變壓器發(fā)生異常，現(xiàn)行的檢測(cè)手段如高壓(絕緣、直阻、局放等)、油化(色譜)等，在故障特征不很明顯的情況下很難作出準(zhǔn)確的判斷，如外部因素引起的沖擊，往往在變壓器導(dǎo)電回路(線圈)的薄弱部位瞬間擊穿或產(chǎn)生高溫，使導(dǎo)電回路的局部產(chǎn)生材料變異(材料結(jié)構(gòu)發(fā)生變化、電阻、機(jī)械強(qiáng)度等劣化)此時(shí)高壓手段很難測(cè)出，沖擊瞬間而逝，油中特征氣體也不明顯，采用近距離觀察和探測(cè)手段對(duì)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)及故障查找變得非常必要，設(shè)備狀態(tài)確認(rèn)速度和準(zhǔn)確性直接影響到設(shè)備的恢復(fù)和電網(wǎng)的安全。變壓器出現(xiàn)故障或運(yùn)行異常時(shí)，現(xiàn)行使用的現(xiàn)場(chǎng)吊芯檢查方法將耗費(fèi)極大的人力物力，更重要的是缺少微觀觀察和探測(cè)手段，在狀態(tài)確認(rèn)和故障查找上也存在較大難度，同時(shí)延長(zhǎng)了狀態(tài)確認(rèn)及故障查找時(shí)間，只能無(wú)奈的看著設(shè)備和電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)的增大。面對(duì)目前重要而昂貴的電力設(shè)備，要真正的達(dá)到狀態(tài)維護(hù)，如何能夠在設(shè)備運(yùn)行中隨時(shí)了解其內(nèi)部狀態(tài)，是電力設(shè)備維護(hù)一直追求的目標(biāo)，但是目前的檢測(cè)(監(jiān)測(cè))設(shè)備還處于數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、波形曲線顯示的水平，其準(zhǔn)確性、有效性、易用性和可評(píng)估性還有待于提高，紅外成像技術(shù)的成熟使電力設(shè)備的溫度檢測(cè)(監(jiān)測(cè))實(shí)現(xiàn)了溫度可視化檢測(cè)，紫外成像技術(shù)的出現(xiàn)，使高電壓設(shè)備的表面爬電成像檢測(cè)成為可能。但是變壓器、電抗器內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，大部分故障經(jīng)常發(fā)生在其內(nèi)部，為電力設(shè)備的狀態(tài)判斷、故障診斷帶來(lái)了相當(dāng)大的困難，如果有一種能夠直接監(jiān)視到變壓器等電力設(shè)備內(nèi)部的檢測(cè)(監(jiān)測(cè))儀器，那么變壓器等設(shè)備的狀態(tài)檢測(cè)，故障診斷將變得十分簡(jiǎn)單，這種可以準(zhǔn)確檢測(cè)變壓器等設(shè)備內(nèi)部狀況的儀器，已成為電力設(shè)備維護(hù)部門迫切需要的裝備。也將是電力設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)(監(jiān)測(cè))維護(hù)發(fā)展趨勢(shì)。電力變壓器等電力設(shè)備的可視化裝備將會(huì)使電力維護(hù)檢測(cè)技術(shù)發(fā)生革命性的變化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種基于微型機(jī)器人的變壓器內(nèi)部故障檢測(cè)系統(tǒng)，可以在變壓器內(nèi)部任意位置進(jìn)行高清拍像，并上傳到外部顯示控制設(shè)備，經(jīng)一定算法按座標(biāo)還原出高清立體的圖像給予顯示，對(duì)同一部位不同歷史時(shí)期的圖片進(jìn)行圖像分析，得出差異，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)確認(rèn)及故障查找的目的。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種基于微型機(jī)器人的變壓器內(nèi)部故障檢測(cè)系統(tǒng)，包括設(shè)置在變壓器油箱中的微型機(jī)器人和設(shè)置在變壓器外部的顯示控制設(shè)備，所述微型機(jī)器人通過(guò)無(wú)線通訊模塊與顯示控制設(shè)備相連；

所述微型機(jī)器人包括行走轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述行走轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為四周邊長(zhǎng)相等的立方體，在行走轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)周向通過(guò)吸附裝置吸附有一越障行走履帶，所述行走轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)周向每一邊均設(shè)置有螺旋槳和超聲波測(cè)距裝置，所述螺旋槳由電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)a驅(qū)動(dòng)，所述行走轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)底部設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)伸縮桿，所述可旋轉(zhuǎn)伸縮桿末端設(shè)置有攝像頭，所述可旋轉(zhuǎn)伸縮桿由電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)b驅(qū)動(dòng)，所述行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)設(shè)置有控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)a、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)b、吸附裝置、超聲波測(cè)距裝置、攝像頭和無(wú)線通訊模塊相連。

進(jìn)一步，所述吸附裝置為電磁鐵組。

進(jìn)一步，所述無(wú)線通訊模塊通過(guò)設(shè)置在行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)頂部的一天線發(fā)射信號(hào)。

進(jìn)一步，所述顯示控制設(shè)備為高性能圖形工作站。

更進(jìn)一步，所述行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為正方體。

再進(jìn)一步，所述可旋轉(zhuǎn)伸縮桿包括電機(jī)、伸縮桿、旋轉(zhuǎn)羅盤和電控軸承，所述電控軸承連接至電機(jī)上，所述可伸縮桿通過(guò)旋轉(zhuǎn)羅盤與電控軸承相連，所述電機(jī)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)b相連。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的基于微型機(jī)器人的變壓器內(nèi)部故障檢測(cè)系統(tǒng)，具有以下有益效果：

1.本發(fā)明可以在變壓器不放油、不吊芯的情況下對(duì)變壓器內(nèi)部進(jìn)行實(shí)時(shí)故障檢測(cè)，縮短了檢測(cè)時(shí)間，節(jié)約了人力成本，大大提高了工作效率；

2.本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的海量存儲(chǔ)和比對(duì)，從而達(dá)到對(duì)變壓器內(nèi)部狀態(tài)跟蹤檢測(cè)的目的，對(duì)于提早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提前判別故障具有重要意義，避免了不必要的人力、物力和資源的浪費(fèi)。

本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說(shuō)明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)下面的說(shuō)明書和權(quán)利要求書來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

附圖說(shuō)明

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中：

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中行走轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中可旋轉(zhuǎn)伸縮桿結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下將參照附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實(shí)施例僅為了說(shuō)明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1-3所示，一種基于微型機(jī)器人的變壓器內(nèi)部故障檢測(cè)系統(tǒng)，包括設(shè)置在變壓器油箱3中的微型機(jī)器人1和設(shè)置在變壓器外部的顯示控制設(shè)備2，微型機(jī)器人通過(guò)無(wú)線通訊模塊與顯示控制設(shè)備相連；

微型機(jī)器人包括行走轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，行走轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為四周邊長(zhǎng)相等的立方體，在行走轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)周向通過(guò)吸附裝置吸附有一越障行走履帶11，以保證以任意邊碰觸箱體內(nèi)壁時(shí)，均能有效、可靠的進(jìn)行連接及行走，行走轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)周向每一邊均設(shè)置有螺旋槳13和超聲波測(cè)距裝置14，螺旋槳可以根據(jù)需要推動(dòng)本體向指定方向準(zhǔn)確移動(dòng)，螺旋槳由電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)a驅(qū)動(dòng)，行走轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)底部設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)伸縮桿，可旋轉(zhuǎn)伸縮桿末端設(shè)置有攝像頭20，在不工作時(shí)設(shè)計(jì)為收縮在行走轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)部，工作時(shí)通過(guò)電機(jī)控制實(shí)現(xiàn)伸縮桿垂直縮放動(dòng)作，從而完成高清攝像頭的上下移動(dòng)拍攝，通過(guò)電機(jī)控制實(shí)現(xiàn)伸縮桿整體水平旋轉(zhuǎn)，從而完成高清攝像頭的周向拍攝，可旋轉(zhuǎn)伸縮桿由電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)b驅(qū)動(dòng)，行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)設(shè)置有控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)a、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)b、吸附裝置、超聲波測(cè)距裝置、攝像頭和無(wú)線通訊模塊相連。

通過(guò)顯示控制設(shè)備軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)于變壓器內(nèi)部微型機(jī)器人的控制，及顯示微型機(jī)器人所拍攝的實(shí)時(shí)畫面，通過(guò)三維影像重構(gòu)算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器內(nèi)部物體360度立體成像，通過(guò)圖像匹配算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)所存儲(chǔ)的海量歷史圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行相同位置畫面比對(duì)，提前發(fā)現(xiàn)故障。

吸附裝置為電磁鐵組12或真空吸附裝置。

無(wú)線通訊模塊通過(guò)設(shè)置在行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)頂部的一天線15發(fā)射信號(hào)，用以將高清攝像頭拍攝的畫面實(shí)時(shí)傳輸至變壓器外部的顯示控制設(shè)備上。

顯示控制設(shè)備為高性能圖形工作站。

行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為正方體或長(zhǎng)方體。

可旋轉(zhuǎn)伸縮桿包括電機(jī)、伸縮桿19、旋轉(zhuǎn)羅盤18和電控軸承16，電控軸承連接至電機(jī)上，可伸縮桿通過(guò)旋轉(zhuǎn)羅盤與電控軸承相連，電機(jī)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)b相連,旋轉(zhuǎn)羅盤帶動(dòng)伸縮桿轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使攝像頭進(jìn)行周向拍攝，電機(jī)控制伸縮桿伸縮，以拍攝不同高度。

該系統(tǒng)還可用于互感器、gis、斷路器、電廠鍋爐、管道等不便于內(nèi)部故障查找的設(shè)備。

本發(fā)明的基于微型機(jī)器人的變壓器內(nèi)部故障檢測(cè)系統(tǒng)，具有以下有益效果：

1.本發(fā)明可以在變壓器不放油、不吊芯的情況下對(duì)變壓器內(nèi)部進(jìn)行實(shí)時(shí)故障檢測(cè)，縮短了檢測(cè)時(shí)間，節(jié)約了人力成本，大大提高了工作效率；

2.本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的海量存儲(chǔ)和比對(duì)，從而達(dá)到對(duì)變壓器內(nèi)部狀態(tài)跟蹤檢測(cè)的目的，對(duì)于提早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提前判別故障具有重要意義，避免了不必要的人力、物力和資源的浪費(fèi)。

最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。