一种车载移动式配电设施除尘装置的制作方法

1.本发明属于除尘设备技术领域，具体涉及一种车载移动式配电设施除尘装置。


背景技术：

2.目前的配电房为满足设备散热需要，通常设有大面积窗户和通风装置，这些窗户和通风设备没有除尘或灰尘过滤装置，空气从这些地方进来的时候带了很多灰尘，这些灰尘由于电磁场的作用吸附，很多灰尘进来后大部分吸附在设备上，或沉降到地面，日积月累就导致整个配电房积满了灰尘。环境中的灰尘、油渍污垢、盐分、金属尘埃、带电粒子等综合感染物，在电磁场或者静电的作用下吸附在设备的表面、深层和各部位，长期积存难以消除，造成设备绝缘性能下降、增大电阻、引发放电、腐蚀设备、减短使用寿命，从而改变设备性能，增加难以查明的干扰，造成设备故障，给电网及用户带来直接和间接经济损失。因此，对配电房及时进行除尘是必要的。
3.现有配电房中对于地面积尘主要是人工用扫把和吸尘器清扫，对于设备的积尘主要是带电清洗。然而配电房用人工清扫地面积尘效率低，特别是部分城市供电局管辖范围内配电房众多，如果每个配电房都要人工除尘，则会使人力和时间成本太高。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明旨在解决现有配电房采用人工清扫地面积尘时效率低、人力和时间成本高的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
6.一种车载移动式配电设施除尘装置，包括：
7.移动式除尘机；
8.移动式除尘机包括除尘机本体、除尘机构、驱动机构和控制系统；
9.除尘机构包括起尘刷、滚刷、吸尘口和灰尘盒；
10.起尘刷设置在除尘机本体的前端，用于在除尘机本体沿规划路线运动时将灰尘清扫至除尘机本体的底部；
11.滚刷和吸尘口均设置在除尘机本体的底部，滚刷用于将除尘机本体底部的灰尘清扫至吸尘口，以便吸尘口将灰尘吸入灰尘盒中；
12.驱动机构设置在除尘机本体的侧面，用于使除尘机本体沿规划路线运动；
13.控制系统设置在移动式除尘机中，用于根据周围的环境信息生成规划路线并向驱动机构发出相应的控制指令，以便驱动机构使移动式除尘机沿规划路线运动。
14.进一步的，灰尘盒上开设有外置机连接管接口，除尘装置还包括：外置机；
15.外置机设置有连接管，连接管与外置机连接管接口相接以将外置机与灰尘盒相接，外置机用于将灰尘盒中的灰尘吸入外置机中。
16.进一步的，外置机具体包括：
17.大容量灰尘罐、大功率吸尘器、软管卷扬机和软管；
18.软管的一端与外置机连接管接口相接，另一端与大功率吸尘器的吸尘口相接，大功率吸尘器的出尘口与大容量灰尘罐相接，大功率吸尘器通过软管将灰尘盒中的灰尘吸入大容量灰尘罐中；
19.软管的中部绕接在软管卷扬机上，软管卷扬机的控制端与控制系统相接。
20.进一步的，软管的一端通过卡扣与外置机连接管接口可拆卸连接。
21.进一步的，起尘刷具体包括：
22.左起尘刷和右起尘刷；
23.左起尘刷和右起尘刷在除尘机本体的前端对称设置且除尘机本体沿规划路线运行时，沿运动方向看左起尘刷顺时针旋转，右起尘刷逆时针旋转。
24.进一步的，驱动机构具体包括：
25.驱动电机和履带；
26.履带设置于除尘机本体的两侧；
27.驱动电机的控制端与控制系统相接，输出端与履带相接；
28.驱动电机用于根据控制系统发出的相应控制指令控制履带的转动，以便履带使移动式除尘机沿规划路线运动。
29.进一步的，控制系统具体包括：
30.控制核心和传感器；
31.传感器用于获取周围的环境信息并传送至控制核心；
32.控制核心用于根据周围的环境信息生成规划路线并向驱动机构发出相应的控制指令。
33.进一步的，除尘机构还包括：
34.可旋转底座、机械臂和高压喷嘴；
35.可旋转底座固定于除尘机本体顶部，可旋转底座的控制端与控制系统相接，用于根据控制系统发出的相应控制指令进行旋转；
36.机械臂一端固定于可旋转底座上，另一端与高压喷嘴连接，机械臂的控制端与控制系统相接，用于根据控制系统发出的相应控制指令控制高压喷嘴的移动；
37.高压喷嘴用于喷出高压气体。
38.进一步的，还包括：
39.摄像头和数据传输模块；
40.摄像头设置在机械臂上，用于获取周围的图像信息；
41.数据传输模块与摄像头相接，用于将周围的图像信息通过数据传输模块传输至控制终端。
42.进一步的，除尘机本体由绝缘材料制成。
43.综上，本发明提供了一种车载移动式配电设施除尘装置，该装置包括由除尘机本体、除尘机构、驱动机构和控制系统构成的移动式除尘机，该除尘机由控制系统根据配电房的环境规划移动路线，并向驱动机构发出控制指令，驱动机构根据相应的指令驱使除尘机本体沿规划路线行驶，除尘机本体设置的起尘刷、滚刷和吸尘口可以自动沿规划路线将归尘清扫至灰尘盒中。本发明由于采用了控制系统控制移动式除尘机沿规划路线自动行驶，可以使得该装置能够自动完成配电房内灰尘的清扫，并且起尘刷和滚刷的组合设置可以在
保证除尘机移动效率的同时保证灰尘的清扫效率，解决了现有配电房采用人工清扫地面积尘时效率低、人力和时间成本高的问题。
附图说明
44.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
45.图1为本发明实施例提供的一种车载移动式配电设施除尘装置的俯视图；
46.图2为本发明实施例提供的一种车载移动式配电设施除尘装置的仰视图；
47.图3为本发明实施例提供的外置机的结构示意图；
48.图4为本发明实施例提供的机械臂的结构示意图。
49.附图中：1
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左起尘刷，2
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右起尘刷，3
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可旋转底座，4
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机械臂，5
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高压喷嘴，6
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高压压缩机进气口，7
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灰尘盒，8
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外置机连接管接口，9
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履带，10
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主滚刷，11
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大容量灰尘罐，12
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大功率吸尘器，13
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软管卷扬机，14
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软管，15
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上臂，16
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中臂，17
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下臂。
具体实施方式
50.为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
51.目前的配电房为满足设备散热需要，通常设有大面积窗户和通风装置，这些窗户和通风设备没有除尘或灰尘过滤装置，空气从这些地方进来的时候带了很多灰尘，这些灰尘由于电磁场的作用吸附，很多灰尘进来后大部分吸附在设备上，或沉降到地面，日积月累就导致整个配电房积满了灰尘。环境中的灰尘、油渍污垢、盐分、金属尘埃、带电粒子等综合感染物，在电磁场或者静电的作用下吸附在设备的表面、深层和各部位，长期积存难以消除，造成设备绝缘性能下降、增大电阻、引发放电、腐蚀设备、减短使用寿命，从而改变设备性能，增加难以查明的干扰，造成设备故障，给电网及用户带来直接和间接经济损失。因此，对配电房及时进行除尘是必要的。
52.现有配电房中对于地面积尘主要是人工用扫把和吸尘器清扫，对于设备的积尘主要是带电清洗。然而配电房用人工清扫地面积尘效率低，特别是部分城市供电局管辖范围内配电房众多，如果每个配电房都要人工除尘，则会使人力和时间成本太高。
53.基于此，本发明实施例提供了一种车载移动式配电设施除尘装置。
54.以下将对本发明的一种车载移动式配电设施除尘装置的一个实施例进行详细的介绍。
55.请参阅图1
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2，本实施例提供一种车载移动式配电设施除尘装置，包括移动式除尘机，移动式除尘机包括除尘机本体、除尘机构、驱动机构和控制系统，除尘机本体采用绝缘材料制成。
56.在本实施例中，除尘机构包括起尘刷、滚刷、吸尘口和灰尘盒。
57.其中，起尘刷设置在除尘机本体的前端，用于在除尘机本体运动时沿规划路线将灰尘清扫至除尘机本体的底部。
58.需要说明的是，起尘刷的作用是在除尘机按照规划路线行驶时，将路线上的灰尘清扫至除尘机本体的底部，以便进一步回收。
59.为了保证清扫灰尘的效率，可以在除尘机本体的前端对称设置两个起尘刷，分别为左起尘刷1和右起尘刷2。当除尘机本体沿规划路线向前行驶时，沿除尘机本体的运动方向来看左起尘刷1顺时针旋转，右起尘刷2逆时针旋转。这样在清扫灰尘的时候就能够把灰尘尽量往除尘机底部输送。
60.另外，可以通过在除尘机本体前端的对应位置分别设置用于左、右起尘刷旋转控制的起尘刷电机。起尘刷电机的轴通过减速齿轮分别与左、右起尘刷连接，通过控制起尘刷电机的转动从而实现控制起尘刷的转动。
61.在本实施例中，滚刷和吸尘口均设置在除尘机本体的底部，滚刷用于将除尘机本体底部的灰尘清扫至吸尘口，以便吸尘口将灰尘吸入灰尘盒中。
62.需要说明的是，滚刷的作用是将除尘装置底部的灰尘清扫至吸尘口。为了防止底部灰尘清扫不彻底，可以将滚刷设置为包括主滚刷10和两个辅助滚刷。主滚刷设置在吸尘口的前方，在除尘机本体沿规划路线向前运动时，将进入除尘机本体底部的灰尘清扫至吸尘口中，两个辅助滚刷分别设置在吸尘口的两侧，用于防止灰尘从吸尘口的两侧通过导致灰尘清扫不彻底的问题。
63.对于滚刷的控制，可以在除尘机本体与滚刷对应的位置设置滚刷电机，通过控制滚刷电机的转动进而控制滚刷的转动。并且在除尘机本体上可以利用现有技术设置调节机构，该调节机构主要用于调节起尘刷和滚刷的高度以使起尘刷和滚刷能与配电房电缆沟盖板贴合，并且在不需要清扫时提升起尘刷和滚刷的高度，降低对除尘机本体运动的影响，便于除尘机本体以较快的速度沿规划路线行驶。
64.另外，除尘机本体内部可以内置高压压缩机，将高压压缩机进气口6与吸尘口的位置适应性设置，再将灰尘盒7与该吸尘口之间设置通道，可以实现从吸尘口将除尘机本体底部的灰尘吸入除尘机内部，进而将灰尘送入灰尘盒中。
65.在本实施例中，驱动机构设置在除尘机本体的底部，用于使除尘机本体沿规划路线运动。
66.需要说明的是，驱动机构的主要作用是通过驱动机构的运动带动除尘机本体沿规划路线运动。
67.驱动机构可以设置为以驱动轮为主或者以履带为主的机构。针对配电房因电缆沟盖板造成的底面不平问题，由于履带相较于驱动轮具有较好的通过性，故本实施例采用履带为主的驱动机构。具体的，驱动机构包括履带9和驱动电机，履带9分别设置在除尘机本体的两侧，由驱动电机来驱动履带9的转动。
68.在本实施例中，控制系统设置在移动式除尘机中，用于根据周围的环境信息生成规划路线并向驱动机构发出相应的控制指令，以便驱动机构使移动式除尘机沿规划路线运动。
69.需要说明的是，控制系统作为除尘装置的控制中心，承担着控制除尘装置的运行
(即起尘刷、滚刷的转动以及控制吸尘口吸入灰尘)、控制驱动机构的运动以使除尘装置按照规划路线行驶以及生成规划路线的任务。
70.控制系统包括控制核心和传感器。传感器主要用于获取除尘装置周围的环境信息，如障碍物与除尘机本体之间的距离，除尘机本体的运行速度、运动方向等。
71.传感器具体可以设置为包括陀螺仪、六向超声波传感器、激光雷达和电子罗盘。陀螺仪用于获取除尘机本体的运动数据，激光雷达用于扫描周围的环境信息以便控制核心根据该环境信息生成规划路线。进一步的还可以设置红外摄像头，通过结合红外摄像头拍摄反射光并成像，结合激光雷达的扫描数据，形成一张带有作业区域边界以及作业区域内障碍物位置等详细信息的地图，具体生成过程为熟知技术，在此不再赘述。六向超声波传感器主要用于获取除尘机本体与周围障碍物之间的距离(包括除尘机本体与台阶、开关柜操作把手等异物之间的距离)。电子罗盘则用于获取除尘机本体的运动方向。
72.控制核心与传感器相接，从各种传感器获取数据并根据内置算法对数据进行分析处理，然后生成最佳的清洁作业路线(即规划路线)并发出相应的控制指令，使得除尘机本体能够沿规划路线运动。当然，控制核心还可与外部的控制终端实现指令交互，即控制核心接收外部控制终端的控制命令，再生成控制指令实现对除尘装置的控制。
73.具体的来说，除尘装置以控制核心为中心，通过外围电路(陀螺仪、电子罗盘等获取的运动数据的电路)、电机驱动电路(即驱动各种电机运动的电路)和避障传感器电路(由六向超声波传感器和激光雷达组成的电路)的协调工作，使得除尘装置实现自动清扫。进一步的，控制核心可以是单片机，在工作时通过避障传感器电路获取障碍物信息，控制驱动电机的行径，实现无障碍直走和有障碍转弯的运动。驱动电机可以采用直流不仅电机，不仅电机可以将脉冲信号转化为角位移的执行机构，在工作中传递扭矩的同时还可以控制角位移和速度。通过对驱动电机不同的控制使除尘装置达到前进、后退、左转、右转乃至原地转弯的运动姿态。除尘装置的运动姿态由电子罗盘和陀螺仪反馈至控制核心中。起尘刷电机、滚刷电机以及高压压缩机则以恒定速度和功率运行。
74.除尘机本体内部可以内置大容量锂电池，为控制核心控制各机构的运行提供充足电源，除尘机本体可以通过充电桩实现自动充电。当除尘机本体在新环境中首次运行时，首先以其充电桩为起点沿墙边行走，直至回到充电桩。在此过程中，激光雷达不断扫描周围的环境信息，并通过内置的红外摄像头拍摄反射光并成像，获得作业区域地图。利用几何测距原理测量物体和除尘机本体的相对位置，通过已生成的作业区域地图进行匹配确定除尘机本体在地图中的位置。六向超声波创拿起作为激光雷达的辅助补盲设备不间断的发出超声波探测周围5米范围内的障碍物，当前后左右方向超声波传感器测得的除尘机本体与障碍物之间的距离小于预设距离(可设置为0.2米)时，控制核心根据陀螺仪以及电子罗盘的运动数据发出相应的控制指令，使得除尘机本体改变运动方向，从而躲开障碍物。
75.除尘装置设置有两种运行模式：清洁模式和人工模式。
76.在清洁模式下除尘装置根据规划路线自动进行作业，或者根据控制终端的指令在指定区域进行清洁；在人工模式下除尘装置完全由控制终端控制。
77.本实施例提供了一种车载移动式配电设施除尘装置，包括由除尘机本体、除尘机构、驱动机构和控制系统构成的移动式除尘机，该除尘机由控制系统根据配电房的环境规划移动路线，并向驱动机构发出控制指令，驱动机构根据相应的指令驱使除尘机本体沿规
划路线行驶，除尘机本体设置的起尘刷、滚刷和吸尘口可以自动沿规划路线将归尘清扫至灰尘盒中。本发明由于采用了控制系统控制移动式除尘机沿规划路线自动行驶，可以使得该装置能够自动完成配电房内灰尘的清扫，并且起尘刷和滚刷的组合设置可以在保证除尘机移动效率的同时保证灰尘的清扫效率，解决了现有配电房采用人工清扫地面积尘时效率低、人力和时间成本高的问题。
78.以上是对本发明提供的一种车载移动式配电设施除尘装置的一个实施例进行的详细介绍，以下将对本发明提供的一种车载移动式配电设施除尘装置的另一个实施例进行详细的介绍。
79.请参阅图3
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4，本实施例提供一种车载移动式配电设施除尘装置，包括移动式除尘机，移动式除尘机包括除尘机本体、除尘机构、驱动机构和控制系统。
80.在本实施例中，除尘机本体、除尘机构、驱动机构和控制系统的设置与前述实施例均相同，在此不再赘述。
81.在本实施例中，除尘装置还包括外置机，除尘机构中的灰尘盒上开设有外置机连接管接口8，外置机外置机设置有连接管，连接管与外置机连接管接口相接以便将外置机与灰尘盒相接，外置机用于将灰尘盒中的灰尘吸入外置机中。
82.外置机具体设置为包括大容量灰尘罐11、大功率吸尘器12、软管卷扬机13和软管14。软管14的一端与外置机连接管接口8相接，另一端与大功率吸尘器12的吸尘口相接，大功率吸尘器12的出尘口与大容量灰尘罐11相接，大功率吸尘器12通过软管14将灰尘盒7中的灰尘吸入大容量灰尘罐11中。软管14的中部绕接在软管卷扬机13上，软管卷扬机13的控制端与控制系统相接。
83.需要说明的是，外置机的大功率吸尘器12通过电动机带动涡轮高速旋转，将吸尘器内的空气排出形成真空，在气压差的作用下产生高速气流，从软管14吸入除尘机本体灰尘盒内的灰尘和垃圾。被吸入的灰尘和垃圾会和空气一起被积蓄在大容量灰尘罐11中，在大容量灰尘罐11后方设有排气口，排气口有多道过滤网。当混杂着灰尘和垃圾的空气往排气口流动时，过滤网会将灰尘和垃圾滤下，只有空气排出。软管卷扬机采用电机为动力，其电机由除尘装置控制。当除尘装置本体连接软管14移动时，除尘装置会向卷扬电机发出指令，使卷扬机放管或收管。
84.除尘装置可单独进行作业，面对高负荷作业时可通过软管与外置机进行连接，使用外置机的电源、更大功率的吸尘器及更大容量的灰尘罐。软管主体是塑料伸缩管，轻便耐用可弯折，外表面附加一组电源线为除尘装置本体供电。吸尘软管两头采用卡扣连接，卡扣坚固不易脱落。
85.在本实施例中，除尘机构顶部还可以设置可旋转底座3、机械臂4和高压喷嘴5。
86.可旋转底座3固定于除尘机本体顶部，可旋转底座3的控制端与控制系统相接，用于根据控制系统发出的相应控制指令进行旋转。机械臂4一端固定于可旋转底座上，另一端与高压喷嘴5连接，机械臂4的控制端与控制系统相接，用于根据控制系统发出的相应控制指令控制高压喷嘴5的移动。高压喷嘴5用于喷出高压气体以对配电柜进行除尘。具体的，机械臂4采用三段式结构，包括上臂15、中臂16和下臂17，其中下臂17与可旋转底座相接，高压喷嘴固定于上臂15的一端。另外上臂15的一端还固定有摄像机，摄像机用于拍摄作业视频并通过内置的数据传输模块(wifi或者移动网络通信方式均可)传输至控制终端，供运维人
员在紧急情况下以第一视角来介入操作，同时作业视频作为运维生产作业记录进行归档保存。摄像机可以更换为具有红外测温功能的双光摄像头，这样不仅可以用可见光拍摄正常画面，还能用红外线对配电设备进行测温。
87.在必要时除尘装置可作为配电房巡视机器人对配电设备进行巡视。高压压气机是机械臂上高压喷气口的气源，通过顶部的进气口吸入空气并过滤，然后压缩成高压气体通过软管输送至高压喷气口。
88.故除尘装置还可以增加一种运动模式，即巡视模式。
89.在巡视模式下除尘装置会将起尘刷和滚刷收起，按照控制终端的控制沿指定路线进行巡视。在控制终端上除了可以指定巡视路线之外，还可以设置机械臂伸展角度以使摄像头拍摄到最佳的作业画面。
90.本实施例提供了一种车载移动式配电设施除尘装置，本装置在设置移动式除尘机的基础上进一步设置了外置机，可以满足不同环境的除尘需求。并且还在除尘机本体上设置了可旋转底座3、机械臂4、高压喷头5和摄像头，不仅可以利用高压喷头5喷出的高压气体清扫配电柜上的灰尘，还可以在除尘机本体的运动过程中通过摄像头实现对作业的实时监控。机械臂4和可旋转底座3的配合动作，可以方便调整高压喷嘴5和摄像头的位置，已达到相应的最佳效果。
91.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。