变电站窥镜式智能工具的制作方法

本发明涉及变电站检修设备技术领域，尤其涉及一种变电站窥镜式智能工具。

背景技术：

变电站的现场检修作业经常受制于现场工作条件的制约，使作业人员不能有效开展工作，造成作业效率低下，甚至于造成作业人员触电和非故障设备停电。这些制约因素包括空间狭小、局促，光线不足等，而且大多数作业需要带电操作，环境因素的制约也造成带电作业安全距离不足，容易对检修人员的人身安全造成影响，同时，由于变电站设备种类型号的复杂多样，以拆卸作业为例，往往需要预备多种不同型号类别的拆卸工具，也在很大程度上造成了作业的不便性。

专利号为201610443597.6的发明公开了变电站高压检修作业平台，包括仓体，所述仓体下方设置行走机构，所述仓体一端与车头连接，所述仓体另一端设置进出口以及设置在其上的密封门，所述仓体内部上方设置调运装置、设置在所述仓体内底面上设置检修平台、与所述检修平台相邻处设置工器具平台、设置在所述检修平台上部的清灰机构以及设置在所述仓体外部的空气调节装置，在检修平台内的支撑板上设置环形轨道，所述环形轨道上设置由若干球片单元组成的清灰装置，所述球片单元包括倒v型弹性柱、设置在所述倒v型弹性柱中间的隔尘布、设置在所述倒v型弹性柱下部且与所述环形轨道相配合的球状滑块。

专利号为201510707309.9的发明公开了一种变电站检修小车，包括工作平台、摇把、第一连杆、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第二连杆、第三连杆、第四齿轮、第五齿轮、第六齿轮、第四连杆、第五连杆、左侧轨道部件、右侧轨道部件；所述工作平台下方设有高度调节部件。该发明的变电站检修小车结构合理、使用可靠且能够满足不同开关柜要求。

专利号为201310258715.2的发明公开了一种变电站检修平台，包括工具箱，其特征在于，所述变电站检修平台上安装有滑轮装置，所述滑轮装置用于牵引工具箱。本发明的一种变电站检修平台能够非常方便容易地进行工器具和试验仪器的更换，从而大大加快检修的效率，同时大幅度降低了检修人员的劳动强度，减少了检修过程中出现安全隐患的几率，该发明具有很好的市场前景。

然后，上述方案仅仅是从增加变电站检修工具种类的多样性或是可移动性，并没有更进一步解决变电站检修工具受空间因素制约的问题，所以我们需要一种功能更多、针对性更强的变电站窥镜式智能工具。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述技术问题，提供变电站窥镜式智能工具，能解决变电站检修受制于现场局限工作条件的问题，并实现智能式作业。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：变电站窥镜式智能工具，包括机械臂以及分别与所述机械臂连接的控制端、观测端和工作端，所述观测端与所述工作端设置于所述机械臂后端的操作盘上；所述控制端设置于所述机械臂前端，包括智能控制器以及与所述智能控制器连接的操作面板、观测面板。

进一步地，所述工作端包括刀头盒以及设置在所述刀头盒上的输出基座，所述刀头盒包括环状分布的滑道槽以及设置在不同滑道槽内的拆卸刀头。

进一步地，所述拆卸刀头在所述刀头盒内呈环状排布，所述拆卸刀头尾部设置磁性部件。

进一步地，所述刀头盒中设置电动推杆，所述电动推杆与所述智能控制器连接，实现拆卸刀头的移动与固定。

进一步地，所述输出基座连接变速电机，所述变速电机与所述智能控制器连接，实现输出基座的大扭矩变速旋转。

进一步地，所述操作盘连接旋转电机，可沿所述机械臂后端旋转，所述旋转电机与所述智能控制器连接。

进一步地，所述机械臂为多节伸缩式机械臂。

进一步地，所述观测端包括照明模块与摄像模块，所述照明模块包括高亮led背光灯，所述摄像模块包括自动对焦式高清摄像头，所述观测端随所述操作盘的旋转而旋转。

进一步地，所述智能控制器包括单片机模块以及与所述单片机模块连接的数据采集卡、数据交换器、收发器；所述收发器包括通讯数据线与无线收发模块，可与所述控制端、所述观测端实现有线或无线连接。

进一步地，所述观测面板包括显示屏，通过摄像模块进行图像观察；所述操作面板包括手柄盘与选择按键板，可实现拆卸刀头的选择、拆卸以及操作盘的旋转。

本发明的有益效果包括以下几个方面：

1、本发明针对变电站作业过程中遇到的现场条件局限问题，提出解决方案，设置了可以实现照明与摄像观察的观测端，使工作人员对作业过程中遇到的光线不足、不便观察的困难得以解决，并可以根据观测到的结果实现快速判断。

2、本发明针对变电站作业空间狭小的问题，设置了可以实现刀头遥控切换以及旋转操作的工作端，利用刀头盒及电动推杆实现不同种类型号的刀头伸缩选择，并在输出基座上伸出固定，并利用智能控制器控制输出基座上的大扭矩旋转电机进行旋转，实现遥控拆卸等操作。

3、本发明的支撑载体是多节伸缩式机械臂，由智能控制器控制其伸缩长度及角度，在面对各种复杂的环境时，可以使作业人员与检修设备保持距离，在设备带电的情况下保证了作业人员的安全。

4、综上所述，本发明可以有效解决变电站检修工作中现场工作条件不佳等问题，实现智能化、电子化操作，提高作业效率与工作安全性，值得广泛推广与使用。

附图说明

图1是本发明系统的整体结构示意图。

图2是本发明工作端的结构示意图。

图3是本发明控制端的结构示意图。

具体实施方式

实施例一

如图1至图3所示，变电站窥镜式智能工具，包括机械臂1以及分别与机械臂1连接的控制端、观测端和工作端，观测端与工作端设置于机械臂后端的操作盘2上；控制端设置于机械臂前端，包括智能控制器以及与智能控制器连接的操作面板、观测面板。

工作端包括刀头盒3以及设置在刀头盒3上的输出基座4，刀头盒3包括环状分布的滑道槽5以及设置在不同滑道槽内的拆卸刀头6。拆卸刀头6在刀头盒内呈环状排布，拆卸刀头6尾部设置磁性部件。刀头盒3中设置电动推杆7，电动推杆与智能控制器连接，实现拆卸刀头的移动与固定。

在实际使用时，电动推杆包括分布于各个滑道槽端部以及输出基座的底部，各个滑道槽端部的电动推杆可以识别操作面板上的按键板序号，当需要用到相应拆卸刀头时，则由智能控制器控制对应滑道槽的电动推杆通电，以便将需要的拆卸刀头通过滑道槽推至刀头盒的中央，随后由设置在输出基座底部的电动推杆将拆卸刀头推至输出基座的前端，从而使拆卸刀头伸出。拆卸刀头的尾部设置磁性部件，便于和电动推杆的金属推杆头进行磁性吸附，在需要更换拆卸刀头时，可以便于原拆卸刀头随着电动推杆的复位而复位。

输出基座4连接变速电机8，变速电机8与智能控制器连接，实现输出基座的大扭矩变速旋转。变速电机选择大扭矩变速电机，可以实现拆卸刀头较为有力的旋转操作。拆卸刀头的底部可以设置为与输出基座上的卡槽相互嵌套适应，便于拆卸刀头被电动推杆推至工作位置时，拆卸刀头能够随着输出基座的旋转而旋转，从而满足拆卸的需要。

机械臂1为多节伸缩式机械臂，其伸缩长短由智能控制器控制，满足在面对各种复杂的环境时，可以使作业人员与检修设备保持距离，在设备带电的情况下保证了作业人员的安全。

观测端包括照明模块10与摄像模块11，照明模块包括高亮led背光灯，摄像模块包括自动对焦式高清摄像头，观测端随操作盘的旋转而旋转。智能控制器包括单片机模块以及与单片机模块连接的数据采集卡、数据交换器、收发器；收发器包括通讯数据线，可与控制端、观测端实现有线连接。

照明模块提供照明，并且照明程度人为可控，使观测场景可以清晰地成像。高清摄像头包括对现场环境进行动态监控的视频摄像头，摄像头连接智能控制器的数据采集卡，智能控制器还包括数据交换器与收发器，数据采集卡连接存储器，收发器上设置通讯数据线，可以实现信号的有效传输与屏蔽干扰。

观测面板包括显示屏12，通过摄像模块进行图像观察；操作面板15包括手柄盘13与选择按键板14，可实现拆卸刀头的选择、拆卸以及操作盘的旋转。选择按键板由智能控制器控制便于更换刀头盒中的各种拆卸刀头；手柄盘包括两个，分别用于控制操作盘旋转的手柄盘和控制输出基座旋转的手柄盘，分别由智能控制器控制各个部件旋转的角度和力度。

操作盘2连接旋转电机9，可沿机械臂1后端旋转，旋转电机9与智能控制器连接。摄像头进行观察时，可以通过操作盘的旋转来实现位移调整，随着摄像头的旋转，拆卸刀头也会跟着旋转，手柄盘通过操作杆来控制摄像组件和拆卸刀头的运行，当要对一些空间狭小、局促，光线不足，人员不能直接操作的地方进行检修时，作业人员可将摄像头探入要操作的空间，通过显示屏观察摄像头返回的图像，并调整摄像头的方向来实现对设备的检查，摄像头边的高亮背光可以保证光线充足和图像清晰。如果需要拆卸螺丝，可在拆卸断头的输出基座上更换对应的刀头，通过摄像头的观察对准螺丝等部件，然后使用操作面板来控制变速电机旋转方向，来拆卸螺丝。

实施例二

变电站窥镜式智能工具，包括机械臂1以及分别与机械臂1连接的控制端、观测端和工作端，观测端与工作端设置于机械臂后端的操作盘2上；控制端设置于机械臂前端，包括智能控制器以及与智能控制器连接的操作面板、观测面板。工作端包括刀头盒3以及设置在刀头盒3上的输出基座4，刀头盒3包括环状分布的滑道槽5以及设置在不同滑道槽内的拆卸刀头6。拆卸刀头6在刀头盒内呈环状排布，拆卸刀头6尾部设置磁性部件。刀头盒3中设置电动推杆7，电动推杆与智能控制器连接，实现拆卸刀头的移动与固定。

与实施例一的区别技术特征在于，智能控制器包括单片机模块以及与单片机模块连接的数据采集卡、数据交换器、收发器；收发器包括无线收发模块，可与控制端、观测端实现无线连接。无线控制模块可以有效改变有线形式的局限性，使控制端的智能控制器可以通过无线形式控制工作端与观测端，增加控制距离，实现数据的无线快捷传输。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。