变压器的检测设备的制作方法

本发明涉及变压器的技术领域，特别是涉及一种变压器的检测设备。

背景技术：

随着电网建设的不断完善与电力传输技术的发展，电网设备运行的可靠性直接影响着电网运行的安全稳定。变压器作为电网核心设备之一，对其安全性与运行可靠性有着较高要求，因此需要定期对变压器进行功能检测。

传统的变压器检测一般使在停止变压器工作后，由检测人员进入变压器内部进行检测，这样的检测方式检测效率较低，耗费人力且成本较高，而且需要停止变压器的运行，在检测过程中无法进行电力供应，对电网的稳定也造成了一定影响。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种变压器的检测设备，可以在变压器正常运行时进入变压器内部进行检测。

一种变压器的检测设备，包括：

外壳；

动力装置，设置在所述外壳上，用于驱动所述检测设备移动；

检测装置，设置于所述外壳内部，用于对所述变压器进行检测；

控制装置，设置于所述外壳内部，分别与所述动力装置和所述检测装置通信连接，用于控制所述动力装置和所述检测装置工作；

电源装置，设置于所述外壳内部，用于为所述检测设备供电。

上述变压器的检测设备，可以进入变压器并通过动力装置在变压器内部自由移动，由检测装置对变压器进行功能检测，实现变压器检测的无人化，检测效率较高，节省人力成本，且可以在变压器正常运行状态下进行检测工作，无需停止变压器工作，改善了电网供电的安全性和稳定性。

在其中一个实施例中，所述外壳为球体或椭球体，所述外壳包括上壳体、中环部件以及下壳体，所述上壳体和所述下壳体分别与所述中环部件通过螺纹连接；所述上壳体和所述下壳体的顶端均设置有螺栓通孔。

在其中一个实施例中，所述上壳体与所述下壳体为非金属材质，所述非金属材质包括透明工程塑料；所述中环部件为金属材质，所述金属材质包括铝合金。

在其中一个实施例中，所述动力装置包括机械臂，所述机械臂包括转向器、伸缩臂以及磁吸底盘，所述转向器设置在所述外壳上，所述伸缩臂一端与所述转向器连接，一端与所述磁吸底盘连接；

其中，所述转向器用于调整所述机械臂的方向，所述伸缩臂用于调节所述机械臂的长度。

在其中一个实施例中，所述机械臂的数量为四个，四个所述机械臂沿周向均匀排布设置在所述外壳上。

在其中一个实施例中，所述检测装置包括照明模块、成像模块以及图像处理模块；所述外壳上开设有通孔，所述照明模块和所述成像模块分别设置在所述通孔内，所述成像模块与所述图像处理模块通信连接。

在其中一个实施例中，所述照明模块包括led灯；所述成像模块包括摄像单元、红外成像单元以及紫外成像单元中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述控制装置包括处理模块以及传感模块，所述传感模块与所述处理模块通信连接，所述传感模块包括障碍物感知传感器以及位姿传感器中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述位姿传感器包括微机械陀螺、微机械加速度计以及磁阻型磁强计中的至少一种；所述障碍物感知传感器包括激光传感器。

在其中一个实施例中，所述电源装置包括电池组、充电模块以及上电模块，所述电池组分别与所述充电模块以及所述上电模块连接；所述电池组包括锂电池。

附图说明

图1为一个实施例中变压器的检测设备的模块示意图；

图2为一个实施例中外壳的结构示意图；

图3为一个实施例中变压器的检测设备的结构示意图；

图4为一个实施例中控制装置的结构示意图；

图5为一个实施例中电源装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

图1为一个实施例中变压器的检测设备的模块示意图，如图1所示，在一个实施例中，一种变压器的检测设备100，包括：外壳110；动力装置130，设置在外壳110上，用于驱动检测设备100移动；检测装置150，设置于外壳110内部，用于对变压器进行检测；控制装置170，设置于外壳110内部，分别与动力装置130和检测装置150通信连接，用于控制动力装置130和检测装置150工作；电源装置190，设置于外壳110内部，用于为检测设备100供电。

具体地，在变压器的检测设备100中，外壳110用于容纳检测装置150、控制装置170以及电源装置190等部件外壳110一般可以为球体或椭球体等圆弧结构，以适应在变压器内部的工作环境，避免出现碰撞等情况对变压器造成损坏。电源装置190与动力装置130、检测装置150以及控制装置170等各个用电部件相电连接，为其提供电力供应，电源装置190具体可以包括充电电池等电力供应装置，保证检测设备100的续航能力。控制装置170与动力装置130和检测装置150通信连接，控制装置170通过接受用户或操作人员的控制指令或根据预设的检测程序控制动力装置130和检测装置150工作，以在变压器内部进行移动和相应的功能检测。

动力装置130设置在外壳110上，动力装置130可以驱动检测设备100在变压器内部移动，动力装置130具体可以包括机械臂、驱动轮或者履带等行进装置，动力装置130的种类和数量可以根据变压器的规格和内部环境确定。检测装置150设置在外壳110内部，可以在外壳110上开设通孔使检测装置150通过通孔对检测设备100外部的变压器进行检测。检测装置150具体可以包括摄像单元等视觉检测装置，还可以包括红外检测装置等，检测装置150可以将获取到的检测图像或监测数据进行保存，在检测设备100离开变压器后用户或操作员人员对保存的检测图像或检测数据进行读取，检测装置150也可以在检测过程中通过控制装置170实时将检测图像或检测数据发送给用户或操作人员观看。

上述变压器的检测设备100可以进入变压器并通过动力装置130在变压器内部自由移动，由检测装置150对变压器进行功能检测，实现变压器检测的无人化，检测效率较高，节省人力成本，且可以在变压器正常运行状态下进行检测工作，无需停止变压器工作，改善了电网供电的安全性和稳定性。

图2为一个实施例中变压器的检测设备外壳的结构示意图，如图2所示，在一个实施例中，外壳110为球体或椭球体，外壳110包括上壳体112、中环部件116以及下壳体114，上壳体112和下壳体114分别与中环部件116通过螺纹连接。上壳体112和下壳体114的顶端均设置有螺栓通孔118。

具体地，检测设备100的外壳110可以为球体壳体或椭球体壳体，外壳110的形状和规格可以根据变压器的实际情况确定，外壳110具体可以由为上壳体112、下壳体114以及中环部件116三部分组成。上壳体112和下壳体114可以为形状相同的半球体或半椭球体，中环部件116可以为与上壳体112和下壳体114的端面直径相同的环状结构。上壳体112的额下端表面设置有螺纹，该螺纹与中环部件116的上端表面设置的螺纹孔相符合；下壳体114的上端表面设置有螺纹，该螺纹与中环部件116的下端表面设置的螺纹孔相符合。上壳体112和下壳体114的球顶端位置均开有螺栓通孔118，螺栓通孔118用于连接固定螺栓。

检测设备100的外壳110整体外形呈圆体或椭球体，除动力装置130以外表面不设置有其他凸起结构，工作时可将检测设备100通过变压器入孔投放进入变压器内部，圆弧结构的外壳110可有效避免检测设备100在变压器内部工作过程中与变压器部件发生碰撞、钩挂或缠绕等事故，避免对变压器内部造成损坏，提高了检测过程的安全性。

进一步地，在一个实施例中，上述上壳体112与下壳体114为非金属材质，非金属材质包括透明工程塑料。上述中环部件116为金属材质，金属材质包括铝合金。检测设备100的上壳体112和下壳体114具体可以采用透明工程塑料等非金属材料制造，使其具有性质稳定、抗腐蚀、耐高温等优点，能够有效保护检测设备100的内部结构，同时透明的外壳部件能够便于内部摄像单元等检测装置130对变压器进行检测，也方便用户或操作人员对检测设备100的内部状态进行观察。中环部件116具体可以采用铝合金等金属材料制造，从能够更好保证与上壳体112和下壳体114的连接强度，更大限度的承担检测设备100整体结构的重量。可以理解的是，上壳体112、中环部件116以及下壳体114并不限定于上述材质，也可以由其他符合变压器检测环境的材料制造。

图3为一个实施例中变压器的检测设备的结构示意图，如图3所示，在一个实施例中，动力装置130包括机械臂，机械臂包括转向器132、伸缩臂134以及磁吸底盘136，转向器132设置在外壳110上，伸缩臂134一端与转向器132连接，一端与磁吸底盘136连接；其中，转向器132用于调整机械臂的方向，伸缩臂134用于调节机械臂的长度。

具体地，动力装置130可以由机械臂组成，机械臂具体可以为自适应磁吸动力机械臂，上述自适应磁吸动力机械臂可以包括转向器132、伸缩臂134以及磁吸底盘136三个部分。通过多个机械臂配合使用可以实现检测设备100在水平方向上的自由移动，机械臂的转向器132可以实现机械臂在竖直方向上不同方位的方向变换，伸缩臂134可以通过控制长度的伸长或缩短实现检测设备100的高度变化，磁吸底盘136可以吸附在变压器内壁，从而可以使检测设备100在变压器内部整体运动方向实现多元化，而且还可以保持在特定位置对变压器零部件进行系统监测。

进一步地，动力装置130中机械臂的数量和设置位置可以根据实际检测需求确定，在一个优选的实施例中，上述机械臂的数量为四个，四个机械臂均匀排布设置在外壳110上。四个机械臂可以朝向不同方位布置设置在外壳110的中部位置，相邻机械臂之间的间隔角度为90度。在一个具体的实施例中，外壳110的中环部件116上设置有连接机械臂的凸台结构，四个机械臂的转向器132可以固定设置在中环部件116的凸台结构上。

在一个实施例中，上述检测装置150包括照明模块152、成像模块154以及图像处理模块；外壳110上开设有通孔，照明模块152和成像模块154分别设置在通孔内，成像模块154与图像处理模块通信连接。

具体地，检测系统150由照明模块152、成像模块154及图像处理模块组成，照明模块152设置在外壳110上开设的照明通孔内，照明模块可以通过照明通孔向外发射光线，以对变压器内部进行照明，照明模块152具体可以采用led灯等发光器件。在一个可选的实施例中，照明通孔可以开设在外壳110的上壳体上，照明模块152设置在上壳体内。成像模块154设置在外壳110上开设的成像通孔内，成像模块154可以通过成像通孔采集变压器内部的图像等，成像模块154具体可以采用摄像头等成像装置。在一个可选的实施例中，成像通孔可以设置在外壳110的中环部件上，成像模块154固定设置在外壳110内的相应位置。图像处理模块设置在外壳110内，图像处理模块与成像模块154通信连接，成像模块154采集成像数据后发送给图像处理模块进行图像处理，图像处理完毕后图像处理模块将得到的检测图像发送给控制装置170，以便于用户或操作人员进行观看。

进一步地，在一个实施例中，上述照明模块152包括led灯；上述成像模块154包括摄像单元1542、红外成像单元1544以及紫外成像单元1546中的至少一种。

具体地，照明模块152具体可以为led灯，该led灯整体结构可以为球状，安装于外壳110上相应的照明通孔内，led灯可以在外壳110的通孔内部自由旋转，以实现对不同方位的照明功能，从而可以清晰照亮变压器内部结构，便于图像的采集和有效操控检测设备100。成像模块154具体可以包括摄像单元1542、红外成像单元1544以及紫外成像单元1546，相应的成像通孔具体也可以包括摄像通孔、红外成像通孔以及紫外成像通孔。

摄像单元1542可以通过摄像头等可见光成像装置采集变压器内部的实际图像，可用于检查变压器部件是否存在外部损坏，还能够便于用户和操作人员控制检测设备100；红外成像单元1544可以通过光电技术检测物体热辐射的红外线特定波段信号，并将该信号转换成可供人类视觉分辨的图像和图形；紫外成像单元1546可以接收设备放电时产生的紫外信号，经处理后与可见光图像重叠，达到确定电晕的位置和强度的目的，从而为进一步评估变压器部件的运行情况提供可靠的依据。红外成像单元1544与紫外成像单元1546能够精确检测出变压器部件的工作状态，从而及时发现故障部件。

进一步地，上述摄像单元1542、红外成像单元1544以及紫外成像单元1544的种类和型号可以根据实际检测需求确定。在一个优选的实施例中，上述摄像单元1542具体可以采用ccd摄像单元，例如可以选用1/3"sony960hexviewhadccdii，选用3.6mm镜头，该摄像单元分辨率为700tvl，外形尺寸为25mm长，25mm宽，能够在保证较小体积的情况下提供较好的图像质量。上述红外成像单元1544具体可以采用flire53高级红外热像仪，e53红外热像仪分辨率为43200像素，测温范围最高达650摄氏度，具有较好的距离系数比，可实现体积较小或距离较远目标的精确温度测量，还具有激光辅助自动调焦，能够精确识别热点，从而在复杂的变压器内部环境中可以及时识别故障元件。上述的紫外成像模块1546可以采用classic紫外成像仪，classic紫外成像仪为检测电晕的紫外成像设备，其镜头能够检测出变压器内部的细微处缺陷，具有较高的灵敏度，能够100％检测所有电晕电弧，并且可以实现可见光通道快速光学变焦，以及紫外光和可见光通道自动对焦，无需校正，使用方便。

图4为一个实施例中控制装置的结构示意图，如图4所示，在一个实施例中，控制装置170包括处理模块172以及传感模块174，传感模块174与处理模块172通信连接，传感模块174包括障碍物感知传感器以及位姿传感器中的至少一种。

具体地，在控制装置170中，处理模块172用于接收用户的各项操作指令，控制检测设备100中各个部件进行工作，还接收检测装置150所获取的检测图像和检测数据，并将其发送给用户或操作人员观看。传感模块174用于获取检测设备100运行中的各项数据，以给用户或操作人员对检测设100的控制提供参考。传感模块174具体可以包括障碍物感知传感器和位姿传感器，障碍物感知传感器用于获取检测设备100周围的障碍物的位置信息，位姿传感器用于获取检测设备100实时的位置及角度数据，传感模块174将障碍物感知传感器以及位姿传感器的数据发送给处理模块174，从而处理模块172控制检测设备100在移动过程中躲避变压器内部的障碍物，防止对变压器部件造成损坏。

进一步地，上述障碍物感知传感器和位姿传感器的种类和型号可以根据实际检测需求确定。在一个优选的实施例中，上述位姿传感器包括微机械陀螺、微机械加速度计以及磁阻型磁强计中的至少一种；上述障碍物感知传感器包括激光传感器。上述位姿传感器采用微型航姿参考系统，具体可以包括三轴微机械(micro-electro-mechanicalsystem，简称mems)陀螺、三轴mems加速度计以及三轴磁阻型磁强计等传感器不见；上述障碍物感知传感器具体可以采用sickod系列激光传感器，设置过程直观，操作方便，且具有较高的测量高精度和可靠性，适合于短距离的精确测量。

图5为一个实施例中电源装置的结构示意图，如图5所示，在一个实施例中，电源装置190包括电池组192、充电模块194以及上电模块196，电池组192分别与充电模块194以及上电模块196连接；电池组192包括锂电池。

具体地，所述电池装置190包括电池组192、充电装置194以及上电装置196。充电装置194用于对电池组192进行充电，上电装置196与动力装置130、检测装置150、控制装置170等用电部件电连接，电池组192通过上电装置196对检测设备100中的各个用电部件进行供电。在一个优选的实施例中，电池组192具体可以采用锂离子电池，电池能量储备为70wh，电池组结构为环形结构，固定安装在外壳内。选用锂离子电池作为检测设备100的供电能源，具有安全性能好、循环寿命长、重量轻以及无污染等优点，可以减轻检测设备100的重量，增加检测设备100的续航时间。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。