本发明涉及电缆覆冰厚度检测,具体为一种架空输电线路可视化智能覆冰检测系统。
背景技术:
1、现有的架空输电线路覆冰检测主要依赖于人工巡视或单一的传感器监测。人工检测需要维护人员在恶劣天气条件下登高巡线,不仅效率低下且存在极大的安全隐患。部分采用振动传感器或简单视觉检测装置的系统虽然能提供实时监控,但往往存在检测误差较大、无法精准判断覆冰厚度的问题。尤其在电缆大范围布设的情况下,现有技术难以实现对全线路的精准覆盖,且无法提供实时反馈与及时报警功能。此外,这些系统大多能耗较高,依赖外接电源,难以在野外恶劣环境中长时间稳定工作。
技术实现思路
1、为克服上述现有技术的缺陷,本发明提供如下技术方案:一种架空输电线路可视化智能覆冰检测系统,包括底部外壳,底部外壳上采用便于拆卸的方式固定扣设有顶部外壳,底部外壳和顶部外壳的内侧均固定有两片气道分隔板,在底部外壳和顶部外壳内部通过所有的气道分隔板,卡接设置有底部扣罩和顶部扣罩,其中底部扣罩和顶部扣罩内壁上分别固定有检测框架和光线发射器,在检测框架的中下部固定有遮光板,遮光板的下表面中心位置固定有光线接收传感器,光线接收传感器下方的两侧设置有两个对称设置的反光板,反光板用于反射光线发射器发出的光线至光线接收传感器上;底部扣罩和顶部扣罩的两端均固定有验证部,验证部包括两个对称设置的牵引外壳,两个牵引外壳与对应的底部扣罩和顶部扣罩固定配合,并且底部扣罩和顶部扣罩之间采用便于拆卸的方式固定,其中两个牵引外壳围成一个框架,框内固定有至少三个伸缩支撑筒,每个伸缩支撑筒上均设置牵引滚轮,牵引滚轮用于支撑整个验证部。
2、优选地,所有的气道分隔板围成一个通道,位于该通道的下方设置有外部通气孔,外部通气孔开设在底部外壳的下表面上,其中底部外壳的下表面为球面设置,其中顶部外壳的上表面为平面设置,并且在顶部外壳上表面上覆盖有光伏太阳能板。
3、优选地,顶部外壳的上表面上开设有两个进气口,两个进气口与气道分隔板围成的通道的内部连通,并且两个进气口的位置均配设有风力发电组件,其中底部扣罩的下表面与底部外壳的内壁底面之间设置有间隙,便于空气的流动。
4、优选地,检测框架的底部固定有调节架,其中每个反光板上均固定有引导滑杆和调节丝杆,其中引导滑杆和调节丝杆均与调节架滑动配合,引导滑杆远离调节架的一端与调节架之间磁力排斥配合,或者在反光板与调节架之间设置有弹簧,使得该弹簧环绕在引导滑杆上,在每个调节丝杆位于调节架的外侧螺纹套设有调节旋转套管,通过旋转调节旋转套管调节两个反光板之间的距离,用于适配不同直径的线缆。
5、优选地,每个牵引外壳上均固定有遮挡板,伸缩支撑筒上沿着自身的轴向通过花键的方式滑动设置有支撑六棱滑杆,支撑六棱滑杆的一端固定有牵引滚轮支架,其中牵引滚轮旋转安装在牵引滚轮支架上,牵引滚轮支架与伸缩支撑筒之间固定有支撑簧,支撑簧环绕设置在支撑六棱滑杆上。
6、优选地,其中一个牵引滚轮支架上固定有主动齿轮支架,主动齿轮支架上固定有驱动电机支架,驱动电机支架上固定有驱动电机,驱动电机的输出轴上固定有驱动拨盘,其中牵引滚轮支架上还旋转安装有驱动齿轮,驱动齿轮通过转轴与牵引滚轮固定同步旋转,主动齿轮支架上固定有行星变速箱,行星变速箱的输出轴上固定有与驱动齿轮啮合传动的主动齿轮。
7、优选地,行星变速箱的输入轴上固定有被动摩擦盘,被动摩擦盘的侧面接触摩擦设置有主动摩擦盘,主动摩擦盘通过花键滑动的方式套设在引导六棱柱轴上,引导六棱柱轴与被动摩擦盘之间不接触设置,驱动拨盘的侧方设置有限制旋转卡盘,限制旋转卡盘与驱动拨盘之间通过多个拨动卡槽杆固定连接,在所有拨动卡槽杆上均卡接设置有应变传感器,所有的应变传感器均固定在应变传感器安装轴上,限制旋转卡盘套设在应变传感器安装轴上。
8、优选地,限制旋转卡盘上旋转配合有限位盘,限位盘与引导六棱柱轴固定配合,应变传感器安装轴与引导六棱柱轴固定配合,在主动摩擦盘与限位盘之间旋转安装有挤压弹性组件,挤压弹性组件设置在引导六棱柱轴的外侧表面上。
9、优选地,在底部扣罩的下表面和外部通气孔对应的位置上开设有内部通气孔,在遮光板上开设有透光槽,光线发射器发出的光线通过透光槽能够照射到反光板上,其中反光板与调节架底边倾斜设置。
10、本发明与现有技术相比具备以下有益效果:(1)本发明采用光线发射器、反光板及光线接收传感器相结合的方式,通过检测光线遮挡量的变化,能够高效地判断电缆表面覆冰厚度。覆冰厚度检测依赖于光线强度的变化与覆盖厚度的关系,结合光栅光幕设计实现高精度测量,确保数据的准确性,同时能够识别电缆不同位置的覆冰情况,实现全面检测;(2)本发明利用光伏太阳能板和风力发电组件供能,实现了绿色环保能源利用。通过合理设计间歇式启动光线发射器和驱动系统的方式,避免了设备持续运转导致的高能耗问题,同时利用自然能量储备充电,确保在不同天气条件下的高效运行,提升设备的可靠性和经济性;(3)本发明采用牵引滚轮、驱动电机和行星变速箱的联动设计,能够在电缆表面定时进行周期性移动,实现大范围测量。同时通过牵引滚轮受阻力情况的实时反馈,结合光线传感器检测数据,实现了多重测量数据的冗余验证,确保覆冰厚度的准确性和设备运行的稳定性;(4)本发明内置应变传感器,可通过测量牵引滚轮的滚动阻力,快速感知电缆表面覆冰的严重程度,当覆冰厚度超出预设值时,系统自动发出警报通知维护人员及时介入。通过实时数据的传输与反馈,减少了人工检测的工作量,提高了线路运行的安全性和稳定性。
1.一种架空输电线路可视化智能覆冰检测系统,其特征在于:包括底部外壳(101),底部外壳(101)上采用便于拆卸的方式固定扣设有顶部外壳(104),底部外壳(101)和顶部外壳(104)的内侧均固定有两片气道分隔板(103),在底部外壳(101)和顶部外壳(104)内部通过所有的气道分隔板(103),卡接设置有底部扣罩(107)和顶部扣罩(108),其中底部扣罩(107)和顶部扣罩(108)内壁上分别固定有检测框架(110)和光线发射器(109),在检测框架(110)的中下部固定有遮光板(115),遮光板(115)的下表面中心位置固定有光线接收传感器(117),光线接收传感器(117)下方的两侧设置有两个对称设置的反光板(114),反光板(114)用于反射光线发射器(109)发出的光线至光线接收传感器(117)上;
2.根据权利要求1所述的一种架空输电线路可视化智能覆冰检测系统,其特征在于:所有的气道分隔板(103)围成一个通道,位于该通道的下方设置有外部通气孔(102),外部通气孔(102)开设在底部外壳(101)的下表面上,其中底部外壳(101)的下表面为球面设置,其中顶部外壳(104)的上表面为平面设置,并且在顶部外壳(104)上表面上覆盖有光伏太阳能板。
3.根据权利要求2所述的一种架空输电线路可视化智能覆冰检测系统,其特征在于:顶部外壳(104)的上表面上开设有两个进气口(106),两个进气口(106)与气道分隔板(103)围成的通道的内部连通,并且两个进气口(106)的位置均配设有风力发电组件(105),其中底部扣罩(107)的下表面与底部外壳(101)的内壁底面之间设置有间隙,便于空气的流动。
4.根据权利要求3所述的一种架空输电线路可视化智能覆冰检测系统,其特征在于:检测框架(110)的底部固定有调节架(112),其中每个反光板(114)上均固定有引导滑杆(118)和调节丝杆(119),其中引导滑杆(118)和调节丝杆(119)均与调节架(112)滑动配合,引导滑杆(118)远离调节架(112)的一端与调节架(112)之间磁力排斥配合,或者在反光板(114)与调节架(112)之间设置有弹簧,使得该弹簧环绕在引导滑杆(118)上,在每个调节丝杆(119)位于调节架(112)的外侧螺纹套设有调节旋转套管(113),通过旋转调节旋转套管(113)调节两个反光板(114)之间的距离,用于适配不同直径的线缆。
5.根据权利要求4所述的一种架空输电线路可视化智能覆冰检测系统,其特征在于:每个牵引外壳(120)上均固定有遮挡板(121),伸缩支撑筒(122)上沿着自身的轴向通过花键的方式滑动设置有支撑六棱滑杆(124),支撑六棱滑杆(124)的一端固定有牵引滚轮支架(126),其中牵引滚轮(123)旋转安装在牵引滚轮支架(126)上,牵引滚轮支架(126)与伸缩支撑筒(122)之间固定有支撑簧(125),支撑簧(125)环绕设置在支撑六棱滑杆(124)上。
6.根据权利要求5所述的一种架空输电线路可视化智能覆冰检测系统,其特征在于:其中一个牵引滚轮支架(126)上固定有主动齿轮支架(129),主动齿轮支架(129)上固定有驱动电机支架(130),驱动电机支架(130)上固定有驱动电机(131),驱动电机(131)的输出轴上固定有驱动拨盘(132),其中牵引滚轮支架(126)上还旋转安装有驱动齿轮(127),驱动齿轮(127)通过转轴与牵引滚轮(123)固定同步旋转,主动齿轮支架(129)上固定有行星变速箱(133),行星变速箱(133)的输出轴上固定有与驱动齿轮(127)啮合传动的主动齿轮(128)。
7.根据权利要求6所述的一种架空输电线路可视化智能覆冰检测系统,其特征在于:行星变速箱(133)的输入轴上固定有被动摩擦盘(134),被动摩擦盘(134)的侧面接触摩擦设置有主动摩擦盘(135),主动摩擦盘(135)通过花键滑动的方式套设在引导六棱柱轴(136)上,引导六棱柱轴(136)与被动摩擦盘(134)之间不接触设置,驱动拨盘(132)的侧方设置有限制旋转卡盘(142),限制旋转卡盘(142)与驱动拨盘(132)之间通过多个拨动卡槽杆(141)固定连接,在所有拨动卡槽杆(141)上均卡接设置有应变传感器(139),所有的应变传感器(139)均固定在应变传感器安装轴(140)上,限制旋转卡盘(142)套设在应变传感器安装轴(140)上。
8.根据权利要求7所述的一种架空输电线路可视化智能覆冰检测系统,其特征在于:限制旋转卡盘(142)上旋转配合有限位盘(138),限位盘(138)与引导六棱柱轴(136)固定配合,应变传感器安装轴(140)与引导六棱柱轴(136)固定配合,在主动摩擦盘(135)与限位盘(138)之间旋转安装有挤压弹性组件(137),挤压弹性组件(137)设置在引导六棱柱轴(136)的外侧表面上。
9.根据权利要求8所述的一种架空输电线路可视化智能覆冰检测系统,其特征在于:在底部扣罩(107)的下表面和外部通气孔(102)对应的位置上开设有内部通气孔(111),在遮光板(115)上开设有透光槽(116),光线发射器(109)发出的光线通过透光槽(116)能够照射到反光板(114)上,其中反光板(114)与调节架(112)底边倾斜设置。