变电站绝缘子带电检测装置、机器人及方法与流程

1.本发明属于绝缘子带电检测领域，尤其涉及一种变电站绝缘子带电检测装置、机器人及方法。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.敞开式变电站绝缘子暴露在室外环境中，在台风、暴雨等不可抗力的自然灾害下，容易发生缺陷，影响绝缘子绝缘性能及使用寿命。其中，外部缺陷可以从外观看出，内部缺陷需要进行检测。现阶段的检测方法主要存在以下缺点：(1)变电站绝缘子常年暴露在室外，表面会积累大量的灰尘和污染物，而这些灰尘和污染物若在绝缘子检测前不清理，则会影响绝缘子的检测准确性；(2)超声波检测法用于停电检测作业，无法对变电站现场在役绝缘子进行带电检测。检测时需要将超声波探头紧贴绝缘子表面，稍有缝隙即能影响检测效果；(3)检测装置可以对在役的绝缘子进行带电检测，其触头需与绝缘子安装法兰垂直接触，变电站现场多为人工采用绝缘杆夹持振动检测装置进行带电检测，无法保证振动检测装置与绝缘子安装法兰实时垂直接触，影响检测效果。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本发明提供一种变电站绝缘子带电检测装置、机器人及方法，其在变电站绝缘子带电检测之前，对绝缘子进行带电清扫，再向清扫后的绝缘子发射激励振动波，同时接收振动反馈波，进而与正常绝缘子的振动反馈波进行对比，从而判断当前检测的绝缘子是否有缺陷，其保障了检测准确性。
5.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.本发明的第一个方面提供一种变电站绝缘子带电检测装置。
7.一种变电站绝缘子带电检测装置，包括：
8.旋转机构，其上安装有第一工作模块和第二工作模块；所述第一工作模块用于对绝缘子进行清扫；所述第二工作模块用于向清扫后绝缘子的发射激励振动波，同时接收振动反馈波并发送至控制模块；
9.控制模块，其与旋转机构相连，用于控制旋转机构转动，以使得第一工作模块和第二工作模块在绝缘子相应位置处依次工作；所述控制模块还用于将当前检测绝缘子的振动反馈波与正常绝缘子的振动反馈波进行对比，从而判断当前检测的绝缘子是否有缺陷。
10.进一步地，所述旋转机构包括驱动模块和工作台，所述驱动模块用于在控制模块的控制作用下，驱动工作台旋转；所述第一工作模块和第二工作模块安装在工作台上。
11.上述技术方案产生的优点在于，利用旋转机构控制第一工作模块和第二工作模块移动到相应位置后工作，节省了变电站绝缘子更换工具的时间，提高了检测速度。
12.进一步地，所述第一工作模块和第二工作模块在工作台上的安装位置相对设置。
13.上述技术方案产生的优点在于，使得两个工作模块之间的互不影响，提高了检测效率。
14.进一步地，所述第二工作模块包括振动波检测装置，所述振动波检测装置顶部设置有振动波检测触头。
15.上述技术方案产生的优点在于，利用振动波检测触头发射振动波以及接收反馈的振动波，实现了振动波的快速发送及接收，而且利用振动波检测触头与绝缘子法兰保持实时垂直接触，保障了检测效果。
16.进一步地，所述变电站绝缘子带电检测装置还包括夹持机构，所述夹持机构安装在旋转机构底部，用于与机器人机械臂连接；所述夹持机构可在预设角度范围内调节振动波检测装置，以使得振动波检测触头与绝缘子法兰实时保持垂直接触。
17.上述技术方案产生的优点在于，节省了大量人力，以及人力无法保证振动检测装置与绝缘子安装法兰实时垂直接触的问题，能够自动精准地使得振动波检测触头与绝缘子法兰实时保持垂直接触。
18.进一步地，所述夹持机构包括夹持把手，所述夹持把手一端的两侧连接有夹持体，夹持把手另一端设置有u型槽，u型槽卡设在第一传动齿轮的两端，u型槽与连接支架通过旋转销轴连接，连接支架上还安装有角度调整电机，角度调整电机与第二传动齿轮通过键连接，第一传动齿轮与第二传动齿轮啮合传动，所述角度调整电机与控制模块相连。
19.上述技术方案产生的优点在于，利用上述结构能够精准地调整第一工作模块和第二工作模块至相应预设位置，保障工作的精度。
20.进一步地，旋转销轴一端安装有轴端圈，轴端圈用于限制旋转销轴的轴向移动。
21.进一步地，连接支架与轴端挡板连接，轴端挡板用于限制第二传动齿轮的轴向移动。
22.本发明的第二方面提供一种机器人。
23.一种机器人，包括如上述所述的变电站绝缘子带电检测装置。
24.本发明的第三方面提供一种机器人的工作方法。
25.一种机器人的工作方法，包括：
26.控制模块控制旋转机构转动，以使得第一工作模块到达指定位置并开启清扫工作；
27.当第一工作模块清扫结束后，控制旋转机构转动，以使得第二工作模块到达指定位置并向清扫后绝缘子的发射激励振动波，同时接收振动反馈波；
28.将当前检测绝缘子的振动反馈波与正常绝缘子的振动反馈波进行对比，从而判断当前检测的绝缘子是否有缺陷。
29.本发明的有益效果是：
30.本发明提出了一种变电站绝缘子缺陷带电清扫检测方法,构建了非结构化环境下多自由度绝缘子缺陷检测模型，研制了多自由度绝缘子清扫与缺陷检测组合作业系统，其包括旋转机构和控制模块，控制模块控制旋转机构转动，以使得旋转机构上的第一工作模块和第二工作模块在绝缘子相应位置处依次工作，在变电站绝缘子带电检测之前，对绝缘子进行带电清扫，再向清扫后的绝缘子发射激励振动波，同时接收振动反馈波，进而与正常绝缘子的振动反馈波进行对比，从而判断当前检测的绝缘子是否有缺陷，其保障了检测准
确性，实现了对绝缘子的带电清扫与缺陷检测，解决了绝缘子表面积灰或污染物而影响缺陷检测精度的问题。
31.本发明利用旋转机构切换第一工作模块和第二工作模块至相应位置进行依次工作，同时在变电站绝缘子带电检测之前，对绝缘子进行带电清扫，再向清扫后的绝缘子发射激励振动波，同时接收振动反馈波，进而与正常绝缘子的振动反馈波进行对比，从而判断当前检测的绝缘子是否有缺陷，其保障了检测准确性。
32.本发明还利用夹持机构使得变电站绝缘子带电检测装置和机器人机械臂对接，节省了大量人力，同时解决了人力无法保证振动检测装置与绝缘子安装法兰实时垂直接触的问题，能够自动精准地使得振动波检测触头与绝缘子法兰实时保持垂直接触，保障了检测效果。
附图说明
33.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
34.图1是本发明实施例的一种变电站绝缘子带电检测装置立体示意图；
35.图2是本发明实施例的一种变电站绝缘子带电检测装置俯视图；
36.图3是本发明实施例的变电站绝缘子带电检测装置与机器人机械臂结合的结构示意图。
37.图中，1-旋转机构；2-第一工作模块；3-第二工作模块；4-控制模块；5-夹持把手；6-夹持体；7-连接支架；8-第一传动齿轮；9-第二传动齿轮；10-旋转销轴；11-角度调整电机；12-振动波检测触头；13-机械臂。
具体实施方式
38.下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
39.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
40.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
41.实施例一
42.如图1和图2所示，本实施例的变电站绝缘子带电检测装置，包括：
43.旋转机构1，其上安装有第一工作模块2和第二工作模块3；所述第一工作模块2用于对绝缘子进行清扫；所述第二工作模块3用于向清扫后绝缘子的发射激励振动波，同时接收振动反馈波并发送至控制模块；
44.控制模块4，其与旋转机构1相连，用于控制旋转机构1转动，以使得第一工作模块2和第二工作模块3在绝缘子相应位置处依次工作；所述控制模块还用于将当前检测绝缘子的振动反馈波与正常绝缘子的振动反馈波进行对比，从而判断当前检测的绝缘子是否有缺
陷。
45.具体地，所述旋转机构包括驱动模块和工作台，所述驱动模块用于在控制模块的控制作用下，驱动工作台旋转；所述第一工作模块和第二工作模块安装在工作台上。
46.此处的驱动模块，可为驱动电机或是具有驱动功能的设备。
47.需要说明的是，在本实施例中，工作台为圆盘结构。该结构有利于避免相应工作模块工作时与变电站绝缘子出现硬结构碰撞。
48.可以理解的是，在其他实施例中，工作台也可为其他具有支撑功能的结构。
49.上述技术方案产生的优点在于，利用旋转机构控制第一工作模块和第二工作模块移动到相应位置后工作，节省了变电站绝缘子更换工具的时间，提高了检测速度。
50.在本实施例中，第一工作模块包括转轴，所述转轴上均匀设置有毛刷，所述转轴与马达相连，所述马达与控制模块相连。
51.所述第一工作模块和第二工作模块在工作台上的安装位置相对设置。上述技术方案产生的优点在于，使得两个工作模块之间的互不影响，提高了检测效率。
52.在图1中，所述第二工作模块包括振动波检测装置，所述振动波检测装置顶部设置有振动波检测触头12。
53.上述技术方案产生的优点在于，利用振动波检测触头发射振动波以及接收反馈的振动波，实现了振动波的快速发送及接收，而且利用振动波检测触头与绝缘子法兰保持实时垂直接触，保障了检测效果。
54.在具体实施中，如图3所示，所述变电站绝缘子带电检测装置还包括夹持机构，所述夹持机构安装在旋转机构底部，用于与机器人机械臂13连接；所述夹持机构可在预设角度范围内调节振动波检测装置，以使得振动波检测触头与绝缘子法兰实时保持垂直接触。
55.上述技术方案产生的优点在于，节省了大量人力，以及人力无法保证振动检测装置与绝缘子安装法兰实时垂直接触的问题，能够自动精准地使得振动波检测触头与绝缘子法兰实时保持垂直接触。
56.如图1所示，所述夹持机构包括夹持把手5，所述夹持把手5一端的两侧连接有夹持体6，夹持把手5另一端设置有u型槽，u型槽卡设在第一传动齿轮8的两端，u型槽与连接支架7通过旋转销轴10连接，连接支架7上还安装有角度调整电机11，角度调整电机11与第二传动齿轮9通过键连接，第一传动齿轮8与第二传动齿轮9啮合传动，所述角度调整电机11与控制模块4相连。
57.上述技术方案产生的优点在于，利用上述结构能够精准地调整第一工作模块和第二工作模块至相应预设位置，保障工作的精度。
58.其中，旋转销轴10一端安装有轴端圈，轴端圈用于限制旋转销轴的轴向移动；连接支架7与轴端挡板连接，轴端挡板用于限制第二传动齿轮的轴向移动。
59.实施例二
60.如图3所示，本实施例提供了一种机器人，其包括如实施例一所述的变电站绝缘子带电检测装置，变电站绝缘子带电检测装置安装在机械臂13的末端。
61.实施例三
62.本实施例提供了一种机器人的工作方法，包括：
63.控制模块控制旋转机构转动，以使得第一工作模块到达指定位置并开启清扫工
作；
64.当第一工作模块清扫结束后，控制旋转机构转动，以使得第二工作模块到达指定位置并向清扫后绝缘子的发射激励振动波，同时接收振动反馈波；
65.将当前检测绝缘子的振动反馈波与正常绝缘子的振动反馈波进行对比，从而判断当前检测的绝缘子是否有缺陷。
66.本实施例利用旋转机构切换第一工作模块和第二工作模块至相应位置进行依次工作，同时在变电站绝缘子带电检测之前，对绝缘子进行带电清扫，再向清扫后的绝缘子发射激励振动波，同时接收振动反馈波，进而与正常绝缘子的振动反馈波进行对比，从而判断当前检测的绝缘子是否有缺陷，其保障了检测准确性。
67.本实施例还利用夹持机构使得变电站绝缘子带电检测装置和机器人机械臂对接，节省了大量人力，同时解决了人力无法保证振动检测装置与绝缘子安装法兰实时垂直接触的问题，能够自动精准地使得振动波检测触头与绝缘子法兰实时保持垂直接触，保障了检测效果。
68.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。