本發(fā)明涉及檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電纜質(zhì)量檢測裝置及其工作方法。

背景技術(shù)：

隨著高壓電網(wǎng)越來越普及，電網(wǎng)運(yùn)行安全也越來越重要，現(xiàn)在進(jìn)行電網(wǎng)檢修通常需要多人配合，斷路檢修，斷電時間長工作效率低。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，運(yùn)用計(jì)算機(jī)監(jiān)控逐漸流行起來，在電網(wǎng)中可以通過監(jiān)控平臺進(jìn)行監(jiān)控，但是監(jiān)控機(jī)器人通常是利用機(jī)械手臂將攝像頭等圖像攝取器材舉高，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)線路的監(jiān)控，效果有限且體積大運(yùn)行成本高。

國家知識產(chǎn)權(quán)局2017-2-22公開了一項(xiàng)發(fā)明專利申請（申請?zhí)枺?016110844369，名稱：基于視頻監(jiān)控聯(lián)動系統(tǒng)的閥廳機(jī)器人巡檢系統(tǒng)及巡檢方法）提供了一種基于視頻監(jiān)控聯(lián)動系統(tǒng)的閥廳機(jī)器人巡檢系統(tǒng)及巡檢方法，巡檢系統(tǒng)包括聯(lián)動分析控制主機(jī)，通信服務(wù)器，輔助固定點(diǎn)監(jiān)視子系統(tǒng)，巡檢機(jī)器人包括機(jī)器人終端系統(tǒng)，所述機(jī)器人終端系統(tǒng)包括軌道，所述軌道上安裝有運(yùn)動機(jī)構(gòu)、運(yùn)動驅(qū)動機(jī)構(gòu)和檢測機(jī)構(gòu)，具有滿足閥廳設(shè)備實(shí)時無人檢測要求的優(yōu)點(diǎn)，通過機(jī)器人的巡視和固定點(diǎn)攝像機(jī)的協(xié)調(diào)配合，解決了監(jiān)控范圍有限、變電設(shè)備地理位置不便于布置監(jiān)控點(diǎn)的問題；解決無法自主識別異常和智能聯(lián)動安防、消防及在線設(shè)備管理系統(tǒng)的問題；使用可見光視頻和紅外熱像儀混合方式監(jiān)測火災(zāi)，降低火本發(fā)明采用可見光視頻和紅外熱視頻的雙重檢測，降低火警的誤報率，提高火警處理效率。本質(zhì)上是對變電站固有設(shè)備（放置在地上的設(shè)備）進(jìn)行監(jiān)控，無法對運(yùn)行中的電網(wǎng)線路進(jìn)行監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)及確認(rèn)故障的時間長，運(yùn)維成本過高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對以上問題，提供了一種能對已經(jīng)安裝的電網(wǎng)線路進(jìn)行檢查且能及時確認(rèn)故障點(diǎn)，運(yùn)維成本低的電纜質(zhì)量檢測裝置及其工作方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種電纜質(zhì)量檢測裝置，包括運(yùn)動模塊和控制模塊，所述控制模塊設(shè)于圓形的外殼內(nèi)，所述外殼的外部設(shè)有運(yùn)動模塊，其特征在于，所述運(yùn)動模塊包括若干爬行足，若干所述，爬行足均布在所述外殼的四周，若干所述爬行足由氣缸驅(qū)動，所述氣缸連接所述控制模塊，每個所述爬行足的末端設(shè)有吸盤，所述吸盤連接所述氣缸，所述外殼的頂部設(shè)有攝像頭，所述攝像頭與所述控制模塊連接。

所述控制模塊包括控制器、可編程邏輯控制器和通信模塊，所述控制器連接所述可編程邏輯控制器，所述可編程邏輯控制器連接氣缸，所述通信模塊和攝像頭分別連接控制器。

所述爬行足包爬行爪，第一伸縮臂和第二伸縮臂，所述第一伸縮臂、第二伸縮臂和爬行爪依次活動連接，所述第一伸縮臂活動連接在所述外殼上；

所述爬行爪上設(shè)有吸盤，所述吸盤通過管道與氣缸連通，所述管道上設(shè)有閥門。

所述第二伸縮臂與所述爬行爪之間設(shè)有滑輪，所述滑輪由伺服電機(jī)控制，所述伺服電機(jī)固定于所述第二伸縮臂內(nèi)，所述伺服電機(jī)的軸與所述滑輪連接。

所述攝像頭與所述外殼之間設(shè)有伸縮裝置，所述伸縮裝置包括固定在所述外殼上的基座和設(shè)于所述機(jī)組上的伸縮組件，所述伸縮組件包括設(shè)于基座上的伸縮軸，所述伸縮軸的頂端設(shè)有固定臺，所述固定臺固定在所述伸縮軸上，所述固定臺以伸縮軸為圓心旋轉(zhuǎn)，所述攝像頭固定在所述固定臺上。

還包括超聲波探傷儀，所述超聲波探傷儀與所述控制器連接，所述超聲波探傷儀的探頭可伸縮的設(shè)于所述外殼上。

一種權(quán)利要求6所述的電纜質(zhì)量檢測裝置的工作方法，包括如下步驟：

1）爬行登上電纜

1.1）通過吸盤確保機(jī)器人平穩(wěn)吸附在電線桿上，

1.2）控制器控制氣缸使得爬行足沿著豎直電線桿爬行，達(dá)到電線桿頂端；

2）開啟故障檢測

2.1）電線桿上電器元件的故障檢測；

2.11）通過控制器控制攝像頭開啟，攝取電線桿附近電器元件的圖像，

2.12）控制器處理圖像并通過通信模塊發(fā)送，

2.13）遠(yuǎn)程控制人員觀察圖像并確認(rèn)是否故障，

2.2）電力網(wǎng)線故障的檢測

2.21）控制器控制其中一個爬行足彎曲，使得滑輪露出掛在電力網(wǎng)線上，

2.22）控制器控制超神波探傷儀打開，探頭伸出，緊貼電力網(wǎng)線，

2.23）控制器控制伺服電機(jī)動作，滑輪帶動機(jī)器人向前滑動，超聲波探傷儀探測滑動過得電力網(wǎng)線是否有隱藏故障，

2.24）控制器將超聲波探傷儀探測的圖像通過通信模塊傳輸給遠(yuǎn)程控制人員；

3）達(dá)到下一個電桿，完畢。

本發(fā)明在平地上行走時即能夠通過氣缸控制爬行足，帶動機(jī)器人移動，利用仿生爬行原理，機(jī)動性強(qiáng)，各種地形都能應(yīng)對自如，利用可編程邏輯控制器的內(nèi)置程序控制爬行足的動作，不需要控制器實(shí)時進(jìn)行運(yùn)算，降低控制器運(yùn)算負(fù)擔(dān)。監(jiān)控范圍廣，避免了現(xiàn)有技術(shù)中受地形限制監(jiān)控不到位的情形。在爬行足的末端設(shè)吸盤，吸盤能夠吸附在豎直的電線桿上，在檢修時不需要高舉檢測儀器，勞動強(qiáng)度低且檢測穩(wěn)定可靠，能夠有效對高空電力網(wǎng)線進(jìn)行探查，避免現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)器人僅能夠?qū)Φ孛嬖O(shè)備進(jìn)行故障探測的缺陷，能夠?qū)崟r對高空電力網(wǎng)線進(jìn)行檢測，運(yùn)維成本低，勞動強(qiáng)度低?？刂破骺刂瓶删幊踢壿嬁刂破鞯倪\(yùn)作，同時接收并處理傳輸接收到的信號。通信模塊采用無線通信技術(shù)，將采集到的信息傳輸給遠(yuǎn)程控制人員進(jìn)行判定。還包括超聲波探傷儀，使用時超聲波探傷儀的探頭緊貼待測線路，利用超聲波探查被絕緣皮包裹的導(dǎo)線上的暗傷，在出現(xiàn)事故之前能夠及時知道導(dǎo)線的狀況，做到預(yù)防為主，保障電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定和用戶用電安全。且在探測過程中不需要大量人工參與，節(jié)約人力，降低運(yùn)維成本，減少事故發(fā)生。且不僅能對地面設(shè)備進(jìn)行全面運(yùn)維還能夠?qū)щ姷木W(wǎng)架線路進(jìn)行監(jiān)控。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，

圖2是本發(fā)明中爬行足結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中1是爬行足，12是滑輪。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明如圖1所示，包括運(yùn)動模塊和控制模塊，所述控制模塊設(shè)于圓形的外殼內(nèi)，所述外殼的外部設(shè)有運(yùn)動模塊，所述運(yùn)動模塊包括若干爬行足1，若干所述爬行足均布在所述外殼的四周，若干所述爬行足由氣缸驅(qū)動，所述氣缸連接所述控制模塊，每個所述爬行足的末端設(shè)有吸盤，所述吸盤連接所述氣缸，所述外殼的頂部設(shè)有攝像頭，所述攝像頭與所述控制模塊連接。在平地上行走時即能夠通過氣缸控制爬行足，帶動機(jī)器人移動，利用仿生爬行原理，機(jī)動性強(qiáng)，各種地形都能應(yīng)對自如，監(jiān)控范圍廣，避免了現(xiàn)有技術(shù)中受地形限制監(jiān)控不到位的情形。在爬行足的末端設(shè)吸盤，吸盤能夠吸附在豎直的電線桿上，在檢修時不需要高舉檢測儀器，勞動強(qiáng)度低且檢測穩(wěn)定可靠，能夠有效對高空電力網(wǎng)線進(jìn)行探查，避免現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)器人僅能夠?qū)Φ孛嬖O(shè)備進(jìn)行故障探測的缺陷，能夠?qū)崟r對高空電力網(wǎng)線進(jìn)行檢測，運(yùn)維成本低，勞動強(qiáng)度低。利用可編程邏輯控制器的內(nèi)置程序控制爬行足的動作，不需要控制器實(shí)時進(jìn)行運(yùn)算，降低控制器運(yùn)算負(fù)擔(dān)。

所述控制模塊包括控制器、可編程邏輯控制器和通信模塊，所述控制器連接所述可編程邏輯控制器，所述可編程邏輯控制器連接氣缸，所述通信模塊和攝像頭分別連接控制器?？刂破骺刂瓶删幊踢壿嬁刂破鞯倪\(yùn)作，同時接收并處理傳輸接收到的信號。通信模塊采用無線通信技術(shù)，將采集到的信息傳輸給遠(yuǎn)程控制人員進(jìn)行判定。

所述爬行足包爬行爪，第一伸縮臂和第二伸縮臂，所述第一伸縮臂、第二伸縮臂和爬行爪依次活動連接，所述第一伸縮臂活動連接在所述外殼上；利用仿生爬行原理，機(jī)動性強(qiáng)，各種地形都能應(yīng)對自如，監(jiān)控范圍廣。避免了現(xiàn)有技術(shù)中受地形限制監(jiān)控不到位的情形。所述爬行爪上設(shè)有吸盤，所述吸盤通過管道與氣缸連通，所述管道上設(shè)有閥門。閥門控制管道的通斷，從而控制吸盤的吸力。需要運(yùn)用吸盤時，在氣缸吸氣，在吸盤和電線桿之間形成負(fù)壓，確保平臺在爬行上升過程中能夠穩(wěn)定，避免掉落。

所述第二伸縮臂與所述爬行爪之間設(shè)有滑輪，所述滑輪由伺服電機(jī)控制，所述伺服電機(jī)固定于所述第二伸縮臂內(nèi)，所述伺服電機(jī)的軸與所述滑輪連接。滑輪用于在待檢測的電力線路上滑動，通過伺服電機(jī)控制，伺服電機(jī)帶動滑輪在待檢測的電力線路上滑動。

所述攝像頭與所述外殼之間設(shè)有伸縮裝置，所述伸縮裝置包括固定在所述外殼上的基座和設(shè)于所述機(jī)組上的伸縮組件，所述伸縮組件包括設(shè)于基座上的伸縮軸，所述伸縮軸的頂端設(shè)有固定臺，所述固定臺固定在所述伸縮軸上，所述固定臺以伸縮軸為圓心旋轉(zhuǎn)，所述攝像頭固定在所述固定臺上。把攝像頭設(shè)置成可調(diào)節(jié)，能夠無死角的攝取電線桿附近電器元件的情況，便于檢修人員判斷，確保在險情發(fā)生前能夠及時替換問題的電器元件，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

還包括超聲波探傷儀，所述超聲波探傷儀與所述控制器連接，所述超聲波探傷儀的探頭可伸縮的設(shè)于所述外殼上。使用時超聲波探傷儀的探頭緊貼待測線路，利用超聲波探查被絕緣皮包裹的導(dǎo)線上的暗傷，在出現(xiàn)事故之前能夠及時知道導(dǎo)線的狀況，做到預(yù)防為主，保障電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定和用戶用電安全。且在探測過程中不需要大量人工參與，節(jié)約人力，降低運(yùn)維成本，減少事故發(fā)生。且不僅能對地面設(shè)備進(jìn)行全面運(yùn)維還能夠?qū)щ姷木W(wǎng)架線路進(jìn)行監(jiān)控。

一種電網(wǎng)監(jiān)控平臺的操作方法，包括如下步驟：

1）爬行登上電纜，

1.1）通過吸盤確保機(jī)器人平穩(wěn)吸附在電線桿上，在使用時不需要人力舉高，利用氣缸吸附在電線桿上，控制器控制爬行足在豎直電纜上爬行。

1.2）控制器控制氣缸使得爬行足沿著豎直電線桿爬行，達(dá)到電線桿頂端；

2）開啟故障檢測

2.1）電線桿上電器元件的故障檢測；利用外殼上的攝像頭攝制圖像，攝像頭能夠旋轉(zhuǎn)，做到無死角，使得遠(yuǎn)程控制人員可以全面了解情況，在監(jiān)控過程中不影響電網(wǎng)正常運(yùn)行，能夠做到帶電監(jiān)測，避免現(xiàn)有技術(shù)中每次檢修均需要停電的弊端。

2.11）通過控制器控制攝像頭開啟，攝取電線桿附近電器元件的圖像，攝像頭能夠旋轉(zhuǎn)，做到無死角攝取圖像，可以更加全面清楚的了解電器元件的工作狀態(tài)，這樣，不需要運(yùn)維人員去現(xiàn)場確認(rèn)是否需要更換，提高了工作效率，減少人力成本。

2.12）控制器處理圖像并通過通信模塊發(fā)送，控制器接收到圖像，進(jìn)行壓縮后即通過通信模塊發(fā)送給遠(yuǎn)程控制人員，經(jīng)壓縮后的圖像數(shù)據(jù)量小，發(fā)送速率快，確保能夠及時獲取圖像。

2.13）遠(yuǎn)程控制人員觀察圖像并確認(rèn)是否故障，通過圖像觀察就能確定是否有故障或者是否即將發(fā)生故障，不需要人工現(xiàn)場確認(rèn)，提高監(jiān)測效率，降低工傷事故發(fā)生的危險。

2.2）電力網(wǎng)線故障的檢測

2.21）控制器控制其中一個爬行足彎曲，使得滑輪露出，掛在電力網(wǎng)線上，由滑輪帶動在電力網(wǎng)線上滑動，由于電力網(wǎng)線上均帶有絕緣皮，滑動過程中在不會影響電力網(wǎng)線的正常運(yùn)行的前提下，同時也能夠?qū)﹄娏W(wǎng)線進(jìn)行監(jiān)測，避免現(xiàn)有技術(shù)中只能對地面設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測的弊端，使用范圍廣，降低勞動強(qiáng)度，提高監(jiān)測效率。

2.22）控制器控制超神波探傷儀打開，探頭伸出，緊貼電力網(wǎng)線，探頭從外殼上伸出，緊貼待檢測的電力網(wǎng)線，發(fā)出超聲波，利用超聲波對不同結(jié)構(gòu)的反射波長，監(jiān)測在絕緣皮下的導(dǎo)線是否有損傷，

2.23）控制器控制伺服電機(jī)動作，滑輪帶動機(jī)器人向前滑動，超聲波探傷儀探測滑動過得電力網(wǎng)線是否有隱藏故障，

2.24）控制器將超聲波探傷儀探測的圖像通過通信模塊傳輸給遠(yuǎn)程控制人員；

3）達(dá)到下一個電桿，完畢。