用于清理GIS腔体内部的可视化检测机器人及系统技术方案

本实用新型专利技术提供用于清理GIS腔体内部的可视化检测机器人，属于通信技术领域。包括：机器人本体、异物清理模块和柔性臂清洁模块，所述机器人本体内具有模块安装槽，所述异物清理模块或所述柔性臂清洁模块择一置入所述模块安装槽与所述机器人本体建立电性连接；所述机器人本体包括车体、主控装置、驱动装置、电源装置、上盖板、前视双相机和双光源模块，所述异物清理模块包括异物清理模块壳体、异物收纳盒、吸尘风机、第一驱动板、相机支架、Z轴相机，所述柔性臂清洁模块由柔性臂、视觉相机、清洁头、环形基座、清洁模块壳体、驱动组件、第二驱动板组成。成。成。

【技术实现步骤摘要】
用于清理GIS腔体内部的可视化检测机器人及系统


[0001]本技术涉及通信
，尤其涉及一种用于清理GIS腔体内部的可视化检测机器人及系统。

技术介绍

[0002]气体绝缘开关设备（Gas Insulated Switchgear，GIS）作为关键的变电设备之一，应用越来越广泛，在电力传输过程中有着至关重要的作用。GIS设备是将各组成元件封闭组合，一般不受外界环境的干扰，噪声小，电磁波干扰弱，后期维护工作少；同时集成度高的设备布局大大减少设备间固有安装距离，大大降低设备的带电距离。随着电网规模的不断扩大和供电要求的不断提高，近年来量在电力行业的GIS设备数增长速度迅猛。但GIS设备有其固有的缺点：由于SF6气体的泄漏、外部水分的渗入、导电杂质的存在、绝缘子老化等因素影响，都可能导致GIS设备内部闪络故障产生一些粉末状异物；存在GIS设备安装、检修过程中遗留在内部的工具、螺钉、螺母等异物影响GIS设备安全；因环境条件差，安装检修时进入腔体内的沙粒或隔离开关、接地开关动静触头间的摩擦产生的金属屑等异物会影响GIS设备的安全。上述异物如不及时维护清理势必会对GIS设备再投运的安全可靠运行带来极大危害，采用人工清理方案，又会面临二氧化硫、硫化氢等有毒气体和粉末对人员健康带来的风险。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本技术提供一种用于清理GIS腔体内部的可视化检测机器人及系统，可用于GIS设备腔体内部的异物清理，自动化程度高，能够有效减少人工检修工作量。
[0004]本技术实施例解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005]提供一种用于清理GIS腔体内部的可视化检测机器人，包括：机器人本体、异物清理模块和柔性臂清洁模块，所述机器人本体内具有模块安装槽，所述异物清理模块或所述柔性臂清洁模块择一置入所述模块安装槽与所述机器人本体建立电性连接；
[0006]所述机器人本体包括车体、主控装置、驱动装置、电源装置、上盖板、前视双相机和双光源模块，所述主控装置与所述驱动装置、所述电源装置、所述前视双相机、所述双光源模块之间电性连接；所述模块安装槽位于所述车体前端，所述模块安装槽的开口方向朝上，所述模块安装槽的前侧壁具有U型开口，所述主控装置的模块接口位于所述模块安装槽的后侧壁，所述模块安装槽的下方开设长方形的第一通风口；所述双光源模块安装在所述车体前端外表面、位于所述U型开口的下方；所述前视双相机安装在所述车体前端外表面、位于所述U型开口的侧边；所述驱动装置、所述电源装置、所述主控装置均位于所述车体内部，所述上盖板置放于所述车体上表面、覆盖所述模块安装槽，所述上盖板上开设第二通风口；
[0007]所述异物清理模块包括异物清理模块壳体、异物收纳盒、吸尘风机、第一驱动板、相机支架、Z轴相机，所述异物清理模块壳体的尺寸与所述模块安装槽的尺寸相匹配，异物清理模块壳体的底部开设进气口、顶部开设排气口，所述异物收纳盒、所述吸尘风机、所述
第一驱动板依次排列置放于所述异物清理模块壳体内部，所述第一驱动板的第一主控装置接口位于所述异物清理模块壳体的后端，所述相机支架为L型支架，所述相机支架的短边外侧壁与所述异物清理模块壳体前端之间固定连接，所述Z轴相机安装在所述相机支架的长边末端内侧壁，所述Z轴相机的镜头方向垂直向下；所述异物收纳盒的第一开口和所述进气口之间通过进气管连接，所述异物收纳盒的第二开口与所述吸尘风机相连接，所述吸尘风机与所述排气口之间通过排气管连接；所述异物清理模块插入所述模块安装槽，所述进气口位于所述第一通风口上方，所述排气口位于所述第二通风口下方，所述相机支架通过所述U型开口伸出所述车体外部；所述第一主控装置接口与所述主控装置的模块接口相匹配；所述Z轴相机、所述吸尘风机均与所述第一驱动板之间电性连接、受所述第一驱动板控制；
[0008]所述柔性臂清洁模块由柔性臂、视觉相机、清洁头、环形基座、清洁模块壳体、驱动组件、第二驱动板组成，所述清洁模块壳体的尺寸与所述模块安装槽的尺寸相匹配，所述驱动组件、所述第二驱动板均位于所述清洁模块壳体内部，所述清洁模块壳体的后端，所述第二驱动板的第二主控装置接口位于所述清洁模块壳体的后端，所述第二主控装置接口与所述主控装置的模块接口相匹配；所述环形基座固定设置在所述清洁模块壳体的前端外表面上，所述环形基座的前端与所述柔性臂的后端连接，所述柔性臂的前端安装所述视觉相机，所述柔性臂的前端外侧壁上设置一圆柱形插槽，所述清洁头的支撑杆插入所述圆柱形插槽，所述清洁头的头部始终置于所述视觉相机的拍摄区域内；所述驱动组件与所述柔性臂相连接，所述驱动组件、所述视觉相机均与所述第二驱动板之间电性连接、受所述第二驱动板控制；所述柔性臂清洁模块插入所述模块安装槽，所述柔性臂通过所述U型开口伸出所述车体外部。
[0009]较优地，所述相机支架的长边外侧壁具有尼龙防护外壳；所述Z轴相机的外表面具有相机防护外壳；所述异物收纳盒和所述吸尘风机之间设置有第一过滤片；所述吸尘风机和所述排气管之间设置有第二过滤片；所述吸尘风机内置电机，所述电机与所述第一驱动板相连接。
[0010]较优地，所述模块接口的类型包括电源接口、can总线接口、USB接口；所述第一主控装置接口、所述第二主控装置接口的接口类型与所述模块接口相同；
[0011]所述Z轴相机与所述第一驱动板之间的连接线包括USB数据线和Z轴相机电源线，所述电机与所述第一驱动板之间的连接线包括can总线和电机电源线。
[0012]较优地，所述柔性臂包括依次连接的第一段柔性臂、支撑环、第二段柔性臂和安装环，还包括贯穿所述第一段柔性臂的第一柔性支柱、贯穿所述第二段柔性臂的第二柔性支柱；所述第一段柔性臂与所述环形基座相连接，所述视觉相机安装在所述安装环的上端，所述安装环的外表面具有所述圆柱形插槽，所述圆柱形插槽的轴线与所述安装环的轴线平行，所述第一段柔性臂由多个空心的万向关节依次连接而成，所述万向关节包括位于万向关节侧壁上部的一对带凸杆连接耳和位于所述万向关节侧壁下部的一对带通孔连接耳，所述带凸杆连接耳和所述带通孔连接耳均是以圆心为基准相对设置的，所述带凸杆连接耳连线和所述带通孔连接耳连线为垂直关系，所述带凸杆连接耳的凸杆置于相邻所述万向关节的所述带通孔连接耳的通孔中，所述第二段柔性臂与所述第一段柔性臂的结构相同，所述支撑环侧壁上端设置所述带凸杆连接耳、下端设置所述带通孔连接耳，所述支撑环的所述带凸杆连接耳与所述第一段柔性臂相连接，所述支撑环的所述带通孔连接耳与所述第二段
柔性臂相连接，所述安装环侧壁下端设置与所述第二段柔性臂相连接的所述带凸杆连接耳；所述柔性支柱的一端与所述环形基座相连接，所述视觉相机的电连接线穿过所述柔性臂的空心部位进入所述清洁模块壳体内部。
[0013]较优地，所述环形基座、所述万向关节、所述支撑环和所述安装环的环面上均设置有一组第一过孔和一组第二过孔，所述第一过孔的数量为三个，所述第二过孔的数量为三个，同一所述环面上的所述第一过孔和所述第二过孔依次相间设置；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于清理GIS腔体内部的可视化检测机器人，其特征在于，包括：机器人本体、异物清理模块和柔性臂清洁模块，所述机器人本体内具有模块安装槽，所述异物清理模块或所述柔性臂清洁模块择一置入所述模块安装槽与所述机器人本体建立电性连接；所述机器人本体包括车体、主控装置、驱动装置、电源装置、上盖板、前视双相机和双光源模块，所述主控装置与所述驱动装置、所述电源装置、所述前视双相机、所述双光源模块之间电性连接；所述模块安装槽位于所述车体前端，所述模块安装槽的开口方向朝上，所述模块安装槽的前侧壁具有U型开口，所述主控装置的模块接口位于所述模块安装槽的后侧壁，所述模块安装槽的下方开设长方形的第一通风口；所述双光源模块安装在所述车体前端外表面、位于所述U型开口的下方；所述前视双相机安装在所述车体前端外表面、位于所述U型开口的侧边；所述驱动装置、所述电源装置、所述主控装置均位于所述车体内部，所述上盖板置放于所述车体上表面、部分覆盖所述模块安装槽，所述上盖板上开设第二通风口；所述异物清理模块包括异物清理模块壳体、异物收纳盒、吸尘风机、第一驱动板、相机支架、Z轴相机，所述异物清理模块壳体的尺寸与所述模块安装槽的尺寸相匹配，异物清理模块壳体的底部开设进气口、顶部开设排气口，所述异物收纳盒、所述吸尘风机、所述第一驱动板依次排列置放于所述异物清理模块壳体内部，所述第一驱动板的第一主控装置接口位于所述异物清理模块壳体的后端，所述相机支架为L型支架，所述相机支架的短边外侧壁与所述异物清理模块壳体前端之间固定连接，所述Z轴相机安装在所述相机支架的长边末端内侧壁，所述Z轴相机的镜头方向垂直向下；所述异物收纳盒的第一开口和所述进气口之间通过进气管连接，所述异物收纳盒的第二开口与所述吸尘风机相连接，所述吸尘风机与所述排气口之间通过排气管连接；所述异物清理模块插入所述模块安装槽，所述进气口位于所述第一通风口上方，所述排气口位于所述第二通风口下方，所述相机支架通过所述U型开口伸出所述车体外部；所述第一主控装置接口与所述主控装置的模块接口相匹配；所述Z轴相机、所述吸尘风机均与所述第一驱动板之间电性连接、受所述第一驱动板控制；所述柔性臂清洁模块由柔性臂、视觉相机、清洁头、环形基座、清洁模块壳体、驱动组件、第二驱动板组成，所述清洁模块壳体的尺寸与所述模块安装槽的尺寸相匹配，所述驱动组件、所述第二驱动板均位于所述清洁模块壳体内部，所述清洁模块壳体的后端，所述第二驱动板的第二主控装置接口位于所述清洁模块壳体的后端，所述第二主控装置接口与所述主控装置的模块接口相匹配；所述环形基座固定设置在所述清洁模块壳体的前端外表面上，所述环形基座的前端与所述柔性臂的后端连接，所述柔性臂的前端安装所述视觉相机，所述柔性臂的前端外侧壁上设置一圆柱形插槽，所述清洁头的支撑杆插入所述圆柱形插槽，所述清洁头的头部始终置于所述视觉相机的拍摄区域内；所述驱动组件与所述柔性臂相连接，所述驱动组件、所述视觉相机均与所述第二驱动板之间电性连接、受所述第二驱动板控制；所述柔性臂清洁模块插入所述模块安装槽，所述柔性臂通过所述U型开口伸出所述车体外部。2.如权利要求1所述的用于清理GIS腔体内部的可视化检测机器人，其特征在于，所述相机支架的长边外侧壁具有尼龙防护外壳；所述Z轴相机的外表面具有相机防护外壳；所述异物收纳盒和所述吸尘风机之间设置有第一过滤片；所述吸尘风机和所述排气管之间设置有第二过滤片；所述吸尘风机内置吸尘电机，所述吸尘电机与所述第一驱动板相连接。3.如权利要求2所述的用于清理GIS腔体内部的可视化检测机器人，其特征在于，所述
模块接口的类型包括电源接口、can总线接口、USB接口；所述第一主控装置接口、所述第二主控装置接口的接口类型与所述模块接口相同；所述Z轴相机与所述第一驱动板之间的连接线包括USB数据线和Z轴相机电源线，所述吸尘电机与所述第一驱动板之间的连接线包括can总线和电机电源线。4.如权利要求3所述的用于清理GIS腔体内部的可视化检测机器人，其特征在于，所述柔性臂包括依次连接的第一段柔性臂...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙尚鹏，马飞越，魏莹，牛勃，倪辉，陈磊，朱洪波，王博，丁培，周秀，田禄，李泽成，马云龙，刘威峰，田天，白金，
申请(专利权)人：国网宁夏电力有限公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：