本发明涉及一种配电网智能巡检装置。
背景技术：
配电网线路巡检是保证输电线路安全可靠运行的重要手段，巡检项目包括：杆塔，导线，绝缘子，金具、隔离刀闸、负荷开关以及其他的一些器件。传统的巡检方式是人工徒步巡检，人工巡检耗费人力物力大、安全风险高、巡检效率低、数据记录、检索不便。
随着遥控飞行器的普及，人们开始研究用飞行器代替工人去巡检线路。如授权公告号CN 102780177 B的发明专利，公开了一种“基于飞行机器人的架空电力线路巡检数据采集方法”，该方法采用飞行机器人沿着电力线直线飞行，到达塔杆时手动遥控飞行机器人按照预设路径进行巡检。该方法大大减小了劳动力。但是，它仍存在以下问题：
1、飞行机器人沿着电力线路飞行到塔杆时需要手动遥控后再按照预设路径巡检，还没有完全解放劳动力，在使用该飞行机器人时还需要人工操作，而且，人需要紧跟飞行机器人。
2、预设路径只是使飞行机器人降低高度后进行数据采集，对有位置偏的绝缘子、负荷开关等器件不能很好的拍摄，因此需要在手动遥控飞行机器人进行拍摄。
3、由于飞行机器人的电池续航能力有限，再加上拍摄照片、录像、数据传送等功能，耗电更加严重，因此，飞行机器人很快就会没电，线路只能巡检一段，然后更换电池或充电。
4、使用该飞行机器人时都需要操作人员带着飞行机器到户外，也是很麻烦。
因此，设计一款可以真正解放人工，而且能够定点对不同位置的器件进行信息采集的配电网巡检装置的市场前景巨大。
技术实现要素：
为了克服上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种能够真正实现无人操作，且对器件定点信息采集的配电网智能巡检装置。
为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：一种配电网智能巡检装置，它包括飞行机器人，所述飞行机器人上设置有摄像机、红外成像仪、紫外成像仪、图像处理器、无线图像发射机、导航系统、存储器和控制器Ⅰ，所述摄像机、红外成像仪和紫外成像仪分别与所述图像处理器连接，所述图像处理器与无线图像发射机连接，所述存储器和图像处理器分别与控制器Ⅰ连接，所述控制器Ⅰ内安装所述导航系统，其特征在于，
所述飞行机器人还包括磁场传感器，用于监测所巡检线路是否带电；异物雷达，用于感知飞行过程中周围的异物，从而避开异物，并在探测到异物时进行拍照；蓝牙模块，用于图像视频的数据传输，并在飞行机器人进入机器人箱时作为打开箱门的钥匙；射频接收器，用于接收射频卡的信息；无线充电器Ⅰ，用于无线充电；定位追踪模块，用于在地图上显示飞行机器人的位置信息；
该配电网智能巡检装置还包括机器人箱、临时平台和射频卡，所述机器人箱包括箱体、太阳能板、风电装置、电池、传感器、无线充电器Ⅱ、蓝牙模块、数据传输模块、控制器Ⅱ和避雷器，所述传感器、无线充电器Ⅱ、蓝牙模块和数据传输模块分别与控制器Ⅱ连接；所述无线充电器Ⅱ位于所述箱体内的底部中心位置；
所述箱体的前端为箱门，所述箱门的下端与箱体铰接连接，在所述箱体上设置有电磁锁，在所述箱门上设置有锁舌，所述电磁锁与控制器Ⅱ连接；所述箱体内设置有箱门收放装置，所述箱门收放装置包括卷轴、卷轴控制器、两个导向轮和两条牵引绳，在所述箱体前端上方两侧分别设置一个所述导向轮，所述牵引绳的一端与所述卷轴连接，另一端绕过一个所述导向轮与所述箱门连接；所述卷轴控制器与所述控制器Ⅱ连接，当所述飞行机器人靠近所述箱体时，飞行机器人的蓝牙模块与机器人箱内的蓝牙模块配对成功后，所述电磁锁开锁后卷轴控制器控制卷轴打开箱门；当所述飞行机器人进入所述箱体后，所述传感器探测到飞行机器人，卷轴控制器控制卷轴关闭箱门，然后电磁锁闭锁；
在所述箱门上设置有一条磁线，所述飞行机器人可根据所述磁场传感器对磁线的寻址进入所述箱体内；
所述临时平台包括固定在塔杆上的平台支架和设置在平台支架上的无线充电器Ⅲ、蓝牙模块、数据传输模块、控制器Ⅲ、临时平台射频卡、磁点、太阳能板和风电装置；所述飞行机器人可根据临时平台射频卡找到所述临时平台并降落在临时平台上进行充电和数据传送；
所述射频卡上设置有固定装置，用于固定在需要检测的器件上，所述飞行机器人可移动到射频卡的位置对射频卡所在的器件进行拍照。
进一步的，所述射频卡内存储器件所在的塔杆的编号，所述飞行机器人在拍摄完该塔杆上的所有器件后将所拍摄的照片存储到一个文件夹，该文件夹以该塔杆的编号命名。
优选的，所述飞行机器人为飞碟状，在飞行机器人的上端设置一个摄像机、红外成像仪和紫外成像仪，在所述飞行机器人的下端设置一个摄像机、红外成像仪、紫外成像仪和磁场传感器，且所述磁场传感器位于底面中间位置。
优选的，所述无线充电器Ⅰ位于所述飞行机器人的下端底面。
进一步的，在所述箱体的背面设置有一个用于固定在塔杆上的半圆形抱箍。
优选的，所述射频卡上的固定装置为磁铁和/或强力胶贴。
本发明的有益效果是：
1、它设计有机器人箱，平时飞行机器人位于机器人箱内，起到很好的保护作用，当需要巡检时，飞行机器人从机器人箱内飞出进行巡检，因此，不需要工人携带飞行机器人到户外，在机器人箱内可以与监控中心进行数据传输。
2、飞行机器人上设置有无线充电器，可以在机器人箱内或临时平台上进行充电，保证了飞行机器人的远程巡检。
3、它采用射频卡技术，在飞机机器人上设置射频接收器，在需要采集信息的器件上安装射频卡，飞机机器人按照射频卡进行定点采集信息，采集信息准确、全面。
4、射频卡的设计方便快速地安装，且成本较低。
5、它设置有磁场传感器，不仅能够在巡检过程中判断线路是否带点，找到故障线路，而且它还是飞机机器人进入机器人箱内的导航线，保证了飞机机器人准确的进入机器人箱。
6、它的异物雷达的作用不仅仅是使飞机机器人避开障碍物，由于在沿着线路飞行过程中遇到障碍物一般是线路上挂有杂物或者有树枝等，这些物体需要进行清理，因此，异物雷达在探测到后及时拍照上传，保证工作人员能够及时清理。
7、它采用蓝牙模块在机器人箱或临时平台上进行数据传输，它可以定时在临时平台上将数据发送到监控中心，以免飞机机器人的存储器满了之后无法继续摄录保存，且解决了远距离无法进行无线数据传输的问题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明：
图1为本发明的系统原理框图；
图2为本发明的机器人箱结构示意图；
图3为本发明的机器人箱俯视结构示意图；
图4为本发明的临时平台结构示意图；
图5为本发明飞机机器人的上端部分结构示意图；
图6为本发明飞机机器人的下端部分结构示意图；
图7为本发明射频卡上的固定装置结构示意图。
图中，飞行机器人1、摄像机11、红外成像仪12、紫外成像仪13、磁场传感器14、无线充电器Ⅰ15、盒体16、磁铁2、强力胶贴3、机器人箱4、箱体41、箱门411、电磁锁412、锁舌413、卷轴414、导向轮415、牵引绳416、磁线417、半圆形抱箍418、太阳能板42、风电装置43、无线充电器Ⅱ44、临时平台5、平台支架51、无线充电器Ⅲ52、盒子53、磁点54、太阳能板55、风电装置56。
具体实施方式
下面结合图1-图7对本发明的具体实施例做详细描述：
本发明包括飞行机器人1，所述飞行机器人1上设置有摄像机11、红外成像仪12、紫外成像仪13、图像处理器、无线图像发射机、导航系统、存储器和控制器Ⅰ，所述摄像机11、红外成像仪12和紫外成像仪13分别与所述图像处理器连接，所述图像处理器与无线图像发射机连接，所述存储器和图像处理器分别与控制器Ⅰ连接，所述控制器Ⅰ内安装所述导航系统，上述结构均为现有飞行机器人上的结构，在这里不再赘述，下面重点介绍本发明的设计要点：
所述飞行机器人1还包括磁场传感器14，用于监测所巡检线路是否带电，并用作飞行机器人飞回机器人箱的寻址探头；由于带电的输电线路附近产生磁场，利用该原理可以监测所巡检的线路是否带电，在线路故障停电后，可以利用飞行机器人寻找停电线路。本发明的机器人箱的箱门上设有磁线，磁场传感器14在落到打开的箱门上之后根据磁线的方向进入箱体内。
异物雷达，可以安装在飞行机器人的最外围，用于感知飞行过程中周围的异物，从而避开异物。由于配电网线路上经常会有塑料袋、地膜、风筝以及树枝等障碍物，如果不及时清理会造成接地、短路等事故，因此，异物雷达在监测到异物后及时拍照上传，以便检修人员及时清理障碍物。
蓝牙模块，由于无线数据传输距离不能太远，而且数据容易失真，而把所有的数据保存到存储器则需要给飞机机器人安装很大的硬盘，不仅成本高，而且增大了飞机机器人的体积和重量，因此，本发明设计了蓝牙模块，用于图像视频的数据传输，它可以在临时平台上将存储器内的数据传到监控中心。由于飞机机器人从机器人箱内飞出后箱门关闭，再次回到机器人箱时需要打开箱门，因此，本发明利用蓝牙模块，当飞行机器人靠近机器人箱时，飞行机器人和机器人箱上的蓝牙模块配对成功后箱门打开。
射频接收器，用于接收射频卡的信息。所述飞行机器人在飞行到塔杆处时，射频接收器接收到固定在塔杆各个位置的射频卡的信息，同一塔杆上的多个射频卡按照顺序编号，飞行机器人按照编号顺序进行逐个靠近拍照。飞行机器人寻找射频卡位置是依靠射频卡的电磁波强度，当飞行机器人感知到合适强度(由程序设定)后停止靠近射频卡，然后拍照。为了方便采集的信息的管理，进一步的，所述射频卡内存储器件(器件指安装在塔杆上的绝缘子、横担、断路器以及塔杆本身等设备)所在的塔杆的编号，所述飞行机器人在拍摄完该塔杆上的所有器件后将所拍摄的照片存储到一个文件夹，该文件夹以该塔杆的编号命名。这样数据在传送到监控中心时方便人们查找。
所述射频卡上设置有固定装置，用于固定在需要检测的器件上，优选的，所述射频卡上的固定装置为磁铁和/或强力胶贴，如图7所示，射频卡的背面中间位置设置磁铁2，而其他位置设置强力胶贴3，这样可保证射频卡牢牢的固定在器件上。
无线充电器Ⅰ15，与无线充电器Ⅱ和无线充电器Ⅲ配合，用于无线充电，在飞机机器人中途没电的情况下可以在临时平台进行充电。
定位追踪模块，用于在地图上显示飞行机器人的位置信息，方便监控中心随时了解飞行机器人的位置。
该配电网智能巡检装置的机器人箱4和临时平台5可以固定在塔杆上，也可以专门设置一根柱子用于安装机器人箱和临时平台。所述机器人箱4包括箱体41、太阳能板42、风电装置43、电池、传感器、无线充电器Ⅱ44、蓝牙模块、数据传输模块、控制器Ⅱ和避雷器，所述传感器、无线充电器Ⅱ44、蓝牙模块和数据传输模块分别与控制器Ⅱ连接；所述无线充电器Ⅱ44位于所述箱体41内的底部中心位置。
所述箱体41的前端为箱门411，所述箱门411的下端与箱体41铰接连接，在所述箱体41上设置有电磁锁412，在所述箱门411上设置有锁舌413，所述电磁锁412与控制器Ⅱ连接；所述箱体41内设置有箱门收放装置，所述箱门收放装置包括卷轴414、卷轴控制器、两个导向轮415和两条牵引绳416，在所述箱体41前端上方两侧分别设置一个所述导向轮415，所述牵引绳416的一端与所述卷轴414连接，另一端绕过一个所述导向轮415与所述箱门411连接；所述卷轴控制器与所述控制器Ⅱ连接，当所述飞行机器人1靠近所述箱体41时，飞行机器人1的蓝牙模块与机器人箱内的蓝牙模块配对成功后，所述电磁锁412开锁后卷轴控制器控制卷轴414打开箱门411；当所述飞行机器人1进入所述箱体41后，所述传感器探测到飞行机器人1，卷轴控制器控制卷轴414关闭箱门411，然后电磁锁闭锁。
在所述箱门411上设置有一条磁线417，所述飞行机器人1可根据所述磁场传感器对磁线417的寻址进入所述箱体41内。
所述临时平台5包括固定在塔杆上的平台支架51和设置在平台支架51上的无线充电器Ⅲ52、蓝牙模块、数据传输模块、控制器Ⅲ、临时平台射频卡、磁点54、太阳能板55和风电装置56，蓝牙模块、数据传输模块、控制器Ⅲ放置在盒子53内，临时平台射频卡可以贴在平台支架51上。所述飞行机器人1可根据临时平台射频卡找到所述临时平台，并根据磁点54降落在临时平台上进行充电和数据传送。
如图5和图6所示，所述飞行机器人1为飞碟状，在飞行机器人底部设置有四个脚。在飞行机器人1的上端设置一个摄像机11、红外成像仪12和紫外成像仪13，在所述飞行机器人1的下端设置一个盒体16，所述摄像机11、红外成像仪12、紫外成像仪13和磁场传感器14均安装在盒体16上，且所述磁场传感器14位于底面中间位置。优选的，所述无线充电器Ⅰ15也设置在盒体16的底面。
为了方便机器人箱4的安装，如图3所示，在所述箱体41的背面设置有一个用于固定在塔杆上的半圆形抱箍418。当然，在临时平台上也可以设置半圆形抱箍。
本发明的工作原理为：正常状态下，飞机机器人位于所述机器人箱41内，飞机机器人1的巡检启动方式可以是定时巡检，也可以是发送指令巡检。定时巡检是在控制器Ⅱ内设定定时时间，如1个月巡检一次，当到达设定时间后，控制器Ⅱ通过蓝牙模块启动飞机机器人，控制器Ⅱ控制机器人箱41打开箱门411，飞机机器人飞出后按照导航系统设定路线开始巡检。发送指令巡检是指监控中心的人员手动操作向控制器Ⅱ发出巡检指令。
当飞机机器人1飞出机器人箱41后，开始沿着导航路径巡检，当巡检到塔杆时，射频接收器接收到塔杆上的射频卡的射频信息，然后开始对每个射频卡所在的位置进行数据采集。当飞机机器人1的存储器快存储满时，飞机机器人会提前找到临时平台降落，然后将数据在临时平台上传输给监控中心。如果飞机机器人1的电量不足，飞机机器人会落在临时平台上进行充电。
以上所述结合附图对本发明的优选实施方式和实施例作了详述，但是本发明并不局限于上述实施方式和实施例，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出其它若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。