一种爬行式高压电缆状态监测装置的制作方法

1.本发明属于电力设备技术领域，特别涉及一种爬行式高压电缆状态监测装置。


背景技术：

2.动态增容技术指在输电线路上安装在线检测装置，对导线状态（导线温度、张力、弧垂等）和环境条件（环境温度、日照和风速等）进行监测，在不突破现行技术规程规定的前提下，根据摩尔根等载流量模型计算出导线的最大允许载流量，充分利用线路客观存在的隐性容量，提高输电线路的实际输送容量，具有很强的实用性，输电线路均为成段分布在各个铁塔之间，现有的在线检测装置通常安装在铁塔上，在对导线的状态进行检测时，很难获取到导线的局部状态，比如导线的弧垂很容易受到拍摄图像清晰度的影响，还有如果高压导线上存在异物或局部存在异常缺陷，均会动态增容的效果造成不利影响，在保证安全性的前提下，现有的爬行式高压电缆状态监测装置不能够解决上述问题，为此，本发明提出一种爬行式高压电缆状态监测装置。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种爬行式高压电缆状态监测装置，该爬行式高压电缆状态监测装置设计合理，左贴合爬行管与右贴合爬行管配合能够使整体贴合在高压电缆双向爬行，一方面，能够对高压线的局部部分进行状态和环境条件进行实时监测并对整个导线进行巡查监测，从而获取高压线更精确的状态值，以便获取导线的实际最大允许载流量，在保证安全的前提下，提高输电线路的实际输送容量，防止局部状态差或导线受损导致发生危险。
4.为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种爬行式高压电缆状态监测装置，包括处理器、上半壳、下半壳、左贴合爬行管和右贴合爬行管，所述左贴合爬行管和右贴合爬行管均包括上半管和下半管，所述上半管和下半管的外边侧均活动镶嵌有若干个橡胶爬行轮，所述上半管和下半管内处于橡胶爬行轮一侧的位置处均开设有传动腔，所述传动腔两侧的内侧壁上均开设有通孔，所述通孔内通过轴承安装有转动杆，所述转动杆的一端与橡胶爬行轮固定连接，所述转动杆的另一端延伸至传动腔内，所述上半管的底部与橡胶爬行轮对应的位置处通过轴承安装有内六棱插接管，所述内六棱插接管的一端延伸至传动腔内，所述下半管的顶部与橡胶爬行轮对应的位置处通过轴承安装有六棱插杆，所述六棱插杆的一端延伸至传动腔内，所述下半管内开设有动力腔，所述动力腔与两侧的传动腔之间均开设有通孔，所述通孔内通过轴承固定安装有连动杆，所述连动杆的两端处于传动腔内，所述转动杆、内六棱插接管、六棱插杆和连动杆处于传动腔内的一端均固定安装有连动斜齿轮，每个所述传动腔内的两个连动斜齿轮相啮合，所述下半管的底部固定安装有电机壳，所述电机壳内固定安装有爬行电动机，所述爬行电动机的输出轴上固定安装有主动斜齿轮，所述连动杆上固定安装有被动斜齿轮，所述主动斜齿轮与被动斜齿轮相啮合，所述上半管一端的顶部和下半管一端的底部均活动镶嵌有活动连接球，所述活动连
接球上固定连接有弹性伸缩杆，所述上半管和下半管分别通过活动连接球与弹性伸缩杆配合与上半壳和下半壳固定连接，所述下半壳内固定安装有电磁感应取电装置，所述左贴合爬行管和右贴合爬行管的底部均固定安装有倾角传感器，连接装置包括左连接球和右连接球，所述左贴合爬行管与右贴合爬行管相邻的一侧均开设有半球形槽，所述左连接球和右连接球分别活动安装在左贴合爬行管和右贴合爬行管上的半球形槽内，所述左连接球的一侧固定连接有连接管，所述右连接球的一侧固定连接有伸缩杆，所述左连接球的一侧固定连接有弹簧，所述伸缩杆的一端穿过连接管的一端并与弹簧固定连接，所述连接管靠近左贴合爬行管的一侧通过转动轴安装有限位机构，所述限位机构包括2个开合座，两个所述开合座相邻的一侧均开设有拉簧槽，两个所述开合座上的拉簧槽之间固定连接有拉簧，所述开合座的底部开设有弧形夹持槽，两个所述开合座上的弧形夹持槽之间活动安装有限位滚动球，所述上半壳和下半壳的两侧均固定镶嵌有电动推杆，所述电动推杆的输出轴上固定安装有微型激光器，所述上半壳的顶部和下半壳的底部均固定安装有安装壳，所述安装壳内固定安装有无线收发器、速度传感器和监测传感器组，所述处理器固定安装在安装壳内，所述安装壳的一侧固定安装有摄像头。
5.作为本发明的一种优选实施方式，所述上半壳和下半壳的一侧均固定安装有缩口半管。
6.作为本发明的一种优选实施方式，所述上半壳和下半壳上均固定安装有连接座，所述上半壳和下半壳上的连接座通过螺栓连接。
7.作为本发明的一种优选实施方式，所述电磁感应取电装置分别与处理器、倾角传感器、爬行电动机、电动推杆、微型激光器、摄像头、无线收发器、速度传感器和监测传感器组电性连接，所述处理器分别与倾角传感器、爬行电动机、电动推杆、微型激光器、摄像头、无线收发器、速度传感器和监测传感器组电性连接。
8.作为本发明的一种优选实施方式，所述橡胶爬行轮的外边侧开设有环形贴合弧槽。
9.作为本发明的一种优选实施方式，所述连接装置的数量为若干个。
10.作为本发明的一种优选实施方式，所述左贴合爬行管和右贴合爬行管的直径相同。
11.本发明的有益效果：本发明的一种爬行式高压电缆状态监测装置，包括上半壳、下半壳、左贴合爬行管、右贴合爬行管、上半管、下半管、橡胶爬行轮、环形贴合弧槽、传动腔、转动杆、连动斜齿轮、内六棱插接管、六棱插杆、电机壳、爬行电动机、动力腔、主动斜齿轮、被动斜齿轮、活动连接球、弹性伸缩杆、电磁感应取电装置、倾角传感器、连接装置、左连接球、右连接球、连接管、伸缩杆、弹簧、半球形槽、限位机构、开合座、拉簧槽、拉簧、弧形夹持槽、限位滚动球、电动推杆、微型激光器、安装壳、处理器、摄像头、无线收发器、速度传感器、监测传感器组、缩口半管、连接座和连动杆。
12.1、此爬行式高压电缆状态监测装置的左贴合爬行管与右贴合爬行管配合能够使整体贴合在高压电缆双向爬行，一方面，能够对高压线的局部部分进行状态和环境条件进行实时监测并对整个导线进行巡查监测，从而获取高压线更精确的状态值，以便获取导线的实际最大允许载流量，在保证安全的前提下，提高输电线路的实际输送容量，防止局部状态差或导线受损导致发生危险，另一方面，能够提高对安装环境的适应性，在安装时，只需
要攀爬到铁塔上，将设备安装在高压线的起始端就能够达到整条高压线的各处，方便快捷，安装效率高，并且，在极端天气条件下，能够控制设备爬行到高压线铁塔处，提高高压线和设备的安全性。
13.2、此爬行式高压电缆状态监测装置的左贴合爬行管与右贴合爬行管之间安装了连接装置，并且，左贴合爬行管和右贴合爬行管与上半壳和下半壳之间均通过活动连接球与弹性伸缩杆配合连接，因此，在将左贴合爬行管与右贴合爬行管套设在高压导线上时，中间的连接装置部分能够根据高压导线的弧度进行一定程度的弯曲，一方面，能够根据左贴合爬行管与右贴合爬行管的弯曲程度直接检测得到高压导线的局部弧度，并且在爬行时能够得到高压导线的弧度变化，进而能够辅助高压导线的状态检测，准确性高，另一方面，左贴合爬行管与右贴合爬行管之间弯曲后，能够贴合在高压导线上，符合高压导线的弧度，使爬行能够顺畅的进行。
14.3、此爬行式高压电缆状态监测装置的连接装置上安装了限位机构，在爬行时，限位机构的限位滚动球能够贴合在高压导线上，一方面，限位滚动球能够起到限位和提高爬行顺畅性的作用，另一方面，当高压导线的弧度过大时，限位机构的开合座能够向一侧打开，并将限位滚动球压紧，起到刹车的作用，防止整体运动到弧度过大的高压导线上导致卡壳，并发出高压导线异常的预警信息，安全性高。
15.4、此爬行式高压电缆状态监测装置的上半壳和下半壳的两侧均安装了能够伸缩的微型激光器，当高压导线上存在异物时，能够通过上半壳和下半壳上的微型激光器进行双向切割，进而将异物清除，一方面，能够防止异物影响设备的移动，另一方面，异物的清除有利于高压导线动态增容和安全性的实现。
附图说明
16.图1为本发明一种爬行式高压电缆状态监测装置的结构示意图；图2为本发明一种爬行式高压电缆状态监测装置的剖面示意图；图3为本发明一种爬行式高压电缆状态监测装置的上半管与下半管连接示意图；图4为本发明一种爬行式高压电缆状态监测装置的上半管局部剖面示意图；图5为本发明一种爬行式高压电缆状态监测装置的连接装置剖面示意图；图6为本发明一种爬行式高压电缆状态监测装置的限位机构剖面示意图；图7为本发明一种爬行式高压电缆状态监测装置的橡胶爬行轮结构示意图；图8为本发明一种爬行式高压电缆状态监测装置的内六棱插接管与六棱插杆连接示意图；图9为本发明一种爬行式高压电缆状态监测装置电路连接示意图；图中：1、上半壳；2、下半壳；3、左贴合爬行管；4、右贴合爬行管；5、上半管；6、下半管；7、橡胶爬行轮；8、环形贴合弧槽；9、传动腔；10、转动杆；11、连动斜齿轮；12、内六棱插接管；13、六棱插杆；14、电机壳；15、爬行电动机；16、动力腔；17、主动斜齿轮；18、被动斜齿轮；19、活动连接球；20、弹性伸缩杆；21、电磁感应取电装置；22、倾角传感器；23、连接装置；24、左连接球；25、右连接球；26、连接管；27、伸缩杆；28、弹簧；29、半球形槽；30、限位机构；31、开合座；32、拉簧槽；33、拉簧；34、弧形夹持槽；35、限位滚动球；36、电动推杆；37、微型激光器；38、安装壳；39、处理器；40、摄像头；41、无线收发器；42、速度传感器；43、监测传感器组；
44、缩口半管；45、连接座；46、连动杆。
具体实施方式
17.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
18.请参阅图1至图9，本发明提供一种技术方案：一种爬行式高压电缆状态监测装置，包括处理器39、上半壳1、下半壳2、左贴合爬行管3和右贴合爬行管4，所述左贴合爬行管3和右贴合爬行管4均包括上半管5和下半管6，所述上半管5和下半管6的外边侧均活动镶嵌有若干个橡胶爬行轮7，所述上半管5和下半管6内处于橡胶爬行轮7一侧的位置处均开设有传动腔9，所述传动腔9两侧的内侧壁上均开设有通孔，所述通孔内通过轴承安装有转动杆10，所述转动杆10的一端与橡胶爬行轮7固定连接，所述转动杆10的另一端延伸至传动腔9内，所述上半管5的底部与橡胶爬行轮7对应的位置处通过轴承安装有内六棱插接管12，所述内六棱插接管12的一端延伸至传动腔9内，所述下半管6的顶部与橡胶爬行轮7对应的位置处通过轴承安装有六棱插杆13，所述六棱插杆13的一端延伸至传动腔9内，所述下半管6内开设有动力腔16，所述动力腔16与两侧的传动腔9之间均开设有通孔，所述通孔内通过轴承固定安装有连动杆46，所述连动杆46的两端处于传动腔9内，所述转动杆10、内六棱插接管12、六棱插杆13和连动杆46处于传动腔9内的一端均固定安装有连动斜齿轮11，每个所述传动腔9内的两个连动斜齿轮11相啮合，所述下半管6的底部固定安装有电机壳14，所述电机壳14内固定安装有爬行电动机15，所述爬行电动机15的输出轴上固定安装有主动斜齿轮17，所述连动杆46上固定安装有被动斜齿轮18，所述主动斜齿轮17与被动斜齿轮18相啮合，所述上半管5一端的顶部和下半管6一端的底部均活动镶嵌有活动连接球19，所述活动连接球19上固定连接有弹性伸缩杆20，所述上半管5和下半管6分别通过活动连接球19与弹性伸缩杆20配合与上半壳1和下半壳2固定连接，所述下半壳2内固定安装有电磁感应取电装置21，所述左贴合爬行管3和右贴合爬行管4的底部均固定安装有倾角传感器22，连接装置23包括左连接球24和右连接球25，所述左贴合爬行管3与右贴合爬行管4相邻的一侧均开设有半球形槽29，所述左连接球24和右连接球25分别活动安装在左贴合爬行管3和右贴合爬行管4上的半球形槽29内，所述左连接球24的一侧固定连接有连接管26，所述右连接球25的一侧固定连接有伸缩杆27，所述左连接球24的一侧固定连接有弹簧28，所述伸缩杆27的一端穿过连接管26的一端并与弹簧28固定连接，所述连接管26靠近左贴合爬行管3的一侧通过转动轴安装有限位机构30，所述限位机构30包括2个开合座31，两个所述开合座31相邻的一侧均开设有拉簧槽32，两个所述开合座31上的拉簧槽32之间固定连接有拉簧33，所述开合座31的底部开设有弧形夹持槽34，两个所述开合座31上的弧形夹持槽34之间活动安装有限位滚动球35，所述上半壳1和下半壳2的两侧均固定镶嵌有电动推杆36，所述电动推杆36的输出轴上固定安装有微型激光器37，所述上半壳1的顶部和下半壳2的底部均固定安装有安装壳38，所述安装壳38内固定安装有无线收发器41、速度传感器42和监测传感器组43，所述处理器39固定安装在安装壳38内，所述安装壳38的一侧固定安装有摄像头40。
19.作为本发明的一种优选实施方式，所述上半壳1和下半壳2的一侧均固定安装有缩口半管44。
20.作为本发明的一种优选实施方式，所述上半壳1和下半壳2上均固定安装有连接座
45，所述上半壳1和下半壳2上的连接座45通过螺栓连接。
21.作为本发明的一种优选实施方式，所述电磁感应取电装置21分别与处理器39、倾角传感器22、爬行电动机15、电动推杆36、微型激光器37、摄像头40、无线收发器41、速度传感器42和监测传感器组43电性连接，所述处理器39分别与倾角传感器22、爬行电动机15、电动推杆36、微型激光器37、摄像头40、无线收发器41、速度传感器42和监测传感器组43电性连接。
22.作为本发明的一种优选实施方式，所述橡胶爬行轮7的外边侧开设有环形贴合弧槽8。
23.作为本发明的一种优选实施方式，所述连接装置23的数量为若干个。
24.作为本发明的一种优选实施方式，所述左贴合爬行管3和右贴合爬行管4的直径相同。
25.作为本发明的一种优选实施方式，在使用时，首先进行设备安装；将上半壳1和下半壳2分开，在此过程中，上半管5和下半管6的内六棱插接管12和六棱插杆13分离，将上半管5和下半管6套设在高压导线上，上半壳1和下半壳2完全闭合后，内六棱插接管12和六棱插杆13重新插接在一起，通过螺栓将上半壳1和下半壳2的连接座45固定连接，设备启动后，电磁感应取电装置21通过高压导线四周的电磁场获取感应电能并为其它用电部件提供电能；导线初始检测及异物清除；首次动态增容前，设备首先进行一次完整的整根高压导线的检测，由爬行电动机15带动左贴合爬行管3和右贴合爬行管4上的橡胶爬行轮7转动实现爬行，在此过程中，爬行电动机15通过主动斜齿轮17和被动斜齿轮18配合带动连动杆46转动，连动杆46带动其中一个连动斜齿轮11转动，各个橡胶爬行轮7之间通过连动斜齿轮11配合连通，从而实现稳定的爬行，如果摄像头40监测到高压导线上存在异物，设备移动到异物处时，处理器39控制电动推杆36伸展，带动微型激光器37向前伸，由微型激光器37对异物进行切割清除，由监测传感器组43检测导线的局部状态，监测传感器组43根据实际检测需要安装、添加和减少，设备检测到高压导线局部状态异常时，处理器39控制无线收发器41向电力发送信息反馈，直至整条导线检测完毕，从而获取高压线更精确的状态值，将导线的局部最大允许载流量最低值，作为动态增容的上限，以便获取导线的实际最大允许载流量，在保证安全的前提下，提高输电线路的实际输送容量，防止局部状态差或导线受损导致发生危险；导线状态周期巡检；首次巡检完毕后，处理器39控制爬行电动机15按周期工作，使设备在整根导线上来回巡检，实时监测导线的局部状态；导线局部弧度检测；左贴合爬行管3与右贴合爬行管4之间安装了连接装置23，连接装置23在左连接球24和右连接球25的配合作用下，能够与左贴合爬行管3和右贴合爬行管4之间发生相对转动，在弹簧28的作用下，连接装置23的连接管26和伸缩杆27之间能够自适应伸缩，并且，左贴合爬行管3和右贴合爬行管4与上半壳1和下半壳2之间均通过活动连接球19与弹性伸缩杆20配合连接，因此，左贴合爬行管3与右贴合爬行管4在高压导线上移动时，中间的连接装置23处能够根据高压导线的弧度进行一定程度的弯曲，倾角传感器22根据左贴合爬行管3与右贴合爬行管4的弯曲程度直接检测得到高压导线的局部弧度，并且在爬行时能够得到高压导线的弧度变化，进而能够辅助高压导线的状态检测；在爬行时，限位机构30的限位滚动球35能够贴合在高压导线上，限位滚动球35能够起到限位和提高爬行顺畅性的作用，当高压导线的弧度过大时，限位机构30的开合座31在高压导线的阻挡下向一侧打开，并将拉簧33拉伸，同时将限位滚动球35压
紧，起到刹车的作用，防止整体运动到弧度过大的高压导线上导致卡壳，并发出高压导线异常的预警信息。
26.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
27.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。