[实用新型]一种圆钢避雷针状态检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种圆钢避雷针状态检测系统，属于电力系统技术领域。

背景技术

避雷针作为有效防止直击雷击的电力设备，对保护变电站内人身设备安全具有非常重要的作用。然而，避雷针在制造过程中可能会由于工艺问题使材料内部或表面存在沙眼、裂纹等缺陷，且在使用过程中由于经常会受到极端温度、强风载荷、雨水侵袭及电化学腐蚀等因素的影响，致使材料缺陷加重。尤其是对于变电站内广泛使用的圆钢避雷针，其每段间的焊接处或法兰连接处，更容易受到以上因素的影响而出现裂纹或发生锈蚀，若无法及时发现排查，则可能引发避雷针断裂、倒塌等严重事故，对变电站内人身、设备带来严重的安全隐患。近年来，国内变电站避雷针断裂、倒塌的事故时有发生，因此有必要对避雷针的结构状态进行有效检测。

对于220kV及以上电压等级的变电站，目前多采用独立避雷针及构架避雷针的方式，避雷针结构主要分为圆钢型和钢架型。钢架型避雷针还分为三棱、四棱、六棱钢架等，此类避雷针结构较为稳固，且易于人力攀爬，检测手段较为成熟；而圆钢避雷针因为高度及结构的原因，人力无法攀爬，也缺乏有效的检测手段，大多利用望远镜、无人机等设备对其表面状态进行定期巡视，不但难以直观有效获取状态信息，还耗费了大量人力物力，降低了工作效率。

实用新型内容

基于上述原因，本实用新型的目的是提供一种圆钢避雷针状态检测系统，在保障人身、设备安全的前提下，能够方便、直观、准确地获取避雷针表面状态信息，节约大量人力物力成本，提高工作效率。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术手段为：

一种圆钢避雷针状态检测系统，包括遥控装置、机器人和上位机，机器人安装于避雷针上，机器人包括爬行机构、摄像头、无线通讯模块、微控制器和电源模块；所述遥控装置包括ARM芯片和单片机，遥控装置上设有命令按键，通过无线通讯模块给微控制器发送指令，微控制器驱动爬行机构带动机器人运动；所述摄像头通过无线通讯模块向上位机传送避雷针状态采集信息。

所述爬行机构包括爬行臂，爬行臂一端与爬行臂电机输出轴连接，另一端活动连接有滚轮，爬行臂电机上设有电机驱动卡，微控制器驱动电机驱动卡从而带动爬行臂电机正转或反转，爬行臂电机控制爬行臂的张合；爬行臂上设有滚轮电机，滚轮与滚轮电机之间设有齿形带，滚轮电机上安装有电机驱动卡，微控制器驱动电机驱动卡从而带动滚轮电机正转或反转，齿形带在滚轮电机带动下移动，齿形带带动滚轮转动。

所述爬行机构分为上下两组，呈对称设置。

所述微控制器采用STM32F103微控制器，无线通讯模块采用nRF24L01芯片，电源模块包括LM2576和MC34063集成电路。

所述爬行机构安装于由两个半圆装配而成的圆形中央支架上，中央支架的边缘设有T型导轨，T型导轨上设有可沿导轨360°滑动的传动机构，摄像头固定于传动机构上。

所述中央支架的中心设有圆形通孔。

本实用新型将检测系统的机器人安装于圆钢避雷针上，通过手持遥控装置控制机器人的上下移动以及遇到障碍物时的翻越动作，上位机与摄像头通过无线通信模块建立采集信号的传送，通过远程无线控制可获得直观且清晰的避雷针状态信息，不仅能节约人力物力，提高工作效率，还有效规避由于避雷针表面状态缺陷而可能引发的电力安全事故，保障电网运行安全。

以下通过附图和具体实施方式对本实用新型做进一步阐述。

附图说明：

图1为本实用新型机器人主视结构示意图；

图2为本实用新型机器人俯视结构示意图；

图3为摄像头安装结构示意图；

图4为机器人爬行运动控制原理图；

图5为摄像头检测控制原理图。

具体实施方式：

结合图1至图5所示，一种圆钢避雷针状态检测系统，包括手持式遥控装置、机器人和上位机，机器人安装于避雷针13上，机器人包括爬行机构、摄像头9、无线通讯模块、微控制器和电源模块。机器人的具体结构可以采用如下方案实现：