本發(fā)明屬于自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)計(jì)一種變電站GIS設(shè)備SF6氣體檢漏機(jī)器人。

背景技術(shù)：

SF6氣體已有百年歷史，它是法國兩位化學(xué)家Moissan和Lebeau于1900年合成的人造惰性氣體，1940年前后，美國軍方將其用于曼哈頓計(jì)劃（核軍事）。1947年提供商用。當(dāng)前SF6氣體主要用于電力工業(yè)中。SF6氣體用于 4 種類型的電氣設(shè)備作為絕緣和/或滅??；SF6斷路器及GIS（在這里指六氟化硫封閉式組合電器，國際上稱為“氣體絕緣開關(guān)設(shè)備”（Gas Insulated Switchgear)、SF6負(fù)荷開關(guān)設(shè)備，SF6絕緣輸電管線，SF6變壓器及SF6絕緣變電站，80%用于高中壓電力設(shè)備。其中GIS設(shè)備在使用中可能出現(xiàn)破損、縫隙、密封失敗等故障，造成SF6泄露，會(huì)對(duì)設(shè)備造成很大的安全隱患，甚至?xí)绊懙饺松戆踩?；另外，現(xiàn)場(chǎng)常用的檢測(cè)SF6漏氣只能是在停電狀態(tài)下進(jìn)行，在運(yùn)行狀態(tài)下，因?yàn)樵O(shè)備帶電而無法進(jìn)行檢測(cè)帶電部位，這樣往往會(huì)使設(shè)備故障隱患遲遲無法發(fā)現(xiàn)，直接影響電力系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行。

中國專利公告號(hào)CN101451901B公開一種紅外線六氟化硫檢漏攝像儀，屬于氣體泄漏檢測(cè)儀器技術(shù)領(lǐng)域，所述紅外線六氟化硫檢漏攝像儀包括電氣連接的 VT 紅外線輻射發(fā)生器、光譜鑒別選擇器和紅外攝像機(jī)；所述VT 紅外線輻射發(fā)生器能產(chǎn)生對(duì)應(yīng)六氟化硫分子典型吸收波長的紅外線，用來作為檢測(cè)六氟化硫氣體的輻照源。該結(jié)構(gòu)在使用時(shí)首先需要工作人員攜帶進(jìn)入泄露現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)檢測(cè)，影響人身安全，而且在其屏幕設(shè)置在攝像儀上，需要通過電視監(jiān)視器觀察屏幕的圖像，存在圖像失真或者SF6液化后造成圖像不清楚的問題。

中國專利公開號(hào)CN105716810A公開一種變電站GIS設(shè)備SF6泄漏檢測(cè)系統(tǒng)，包括傅里葉紅外光譜儀、掃描云臺(tái)以及可編程控制的機(jī)器人小車，所述掃描云臺(tái)設(shè)置在所述機(jī)器人小車上，可相對(duì)于所述小車進(jìn)行水平和俯仰旋轉(zhuǎn)，所述光譜儀固定在所述掃描云臺(tái)上，在所述掃描云臺(tái)的帶動(dòng)下可相對(duì)于所述小車進(jìn)行水平和俯仰旋轉(zhuǎn)，所述機(jī)器人小車按照規(guī)劃的巡檢路線進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，并配合所述紅外光譜儀對(duì)整個(gè)變電站不同高度和檢測(cè)距離的GIS設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)的SF6泄漏在線檢測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有SF6泄漏時(shí)，發(fā)送報(bào)警信息。該裝置的不足之處在于：由于檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)地形復(fù)雜、設(shè)備錯(cuò)綜復(fù)雜，該結(jié)構(gòu)在行駛過程中需要預(yù)設(shè)軌道，有效增加投入成本，在遇到地面不平的情況時(shí)，小車存在被卡的現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種變電站GIS設(shè)備SF6氣體檢漏機(jī)器人，通過行走裝置上安裝超聲波檢測(cè)模塊和紅外檢測(cè)模塊，不進(jìn)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)SF6氣體是否泄漏的問題，而且對(duì)泄露后SF6的濃度進(jìn)行檢測(cè)，最大程度保障人身及設(shè)備的安全問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

變電站GIS設(shè)備SF6氣體檢漏機(jī)器人，包括遠(yuǎn)程控制裝置、行走裝置和設(shè)置在行走裝置上的氣體定向檢漏裝置，所述遠(yuǎn)程控制裝置包括依次電連接的信號(hào)接收模塊、第一控制模塊和信號(hào)處理模塊，所述氣體定向檢漏裝置包括紅外檢測(cè)模塊、超聲波檢測(cè)模塊、第二控制模塊和信號(hào)發(fā)送模塊，所述紅外檢測(cè)模塊包括紅外發(fā)送模塊、紅外反射板和紅外接收處理模塊，所述超聲波檢測(cè)模塊包括超聲波發(fā)送模塊和超聲波接收處理模塊，所述紅外接收處理模塊和超聲波接收處理模塊的輸出端分別與所述第二控制模塊的輸入端電連接，所述第二控制模塊的輸出端與所述信號(hào)發(fā)送模塊的輸入端電連接，所述信號(hào)發(fā)送模塊與所述信號(hào)接收模塊之間通過通信模塊進(jìn)行通信。

進(jìn)一步的，所述第一控制模塊的輸出端還電連接有報(bào)警模塊，所述第二控制模塊輸出端還電連接排風(fēng)模塊。

進(jìn)一步的，所述通信模塊為RS485通信總線或ZigBee通信模塊。

進(jìn)一步的，所述行走裝置包括支架、位于支架下端的行走輪、行走輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)、行走輪轉(zhuǎn)向裝置、轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第三控制模塊和位于支架四周的距離感應(yīng)模塊，所述多個(gè)距離感應(yīng)模塊和遠(yuǎn)程控制裝置的第一控制模塊的輸出端均與第三控制模塊的輸入端電連接，所述第三控制模塊的輸出端分別與行走輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)和轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連接，轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制行走輪轉(zhuǎn)向裝置工作實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)行走輪的轉(zhuǎn)向。

進(jìn)一步的，所述紅外接收處理模塊與第二控制模塊之間設(shè)置第一信號(hào)調(diào)理模塊，所述第一信號(hào)調(diào)理模塊包括依次電連接的第一A/D轉(zhuǎn)換模塊和第一放大模塊；所述超聲波接收處理模塊與第二控制模塊之間設(shè)置第二信號(hào)調(diào)理模塊，所述第二信號(hào)調(diào)理模塊包括依次電連接的第二A/D轉(zhuǎn)換模塊和第二放大模塊。

本發(fā)明的有益效果是：

1.本發(fā)明在使用時(shí)：首先采用紅外吸收原理測(cè)定空氣氣體成分是否存在SF6泄露的問題，其中，紅外檢測(cè)模塊包括紅外發(fā)送模塊、紅外反射板和紅外接收處理模塊，紅外發(fā)送模塊發(fā)出的紅外線通過紅外反射板返回并通過紅外接收處理模塊進(jìn)行接收分析處理是否有SF6氣體泄露，紅外檢測(cè)技術(shù)具有性能穩(wěn)定、不易受環(huán)境因素影響的特點(diǎn)，壽命較長；當(dāng)紅外監(jiān)測(cè)模塊檢測(cè)到SF6泄露的問題后，采用超聲波的傳播原理，反推出SF6氣體含量，實(shí)現(xiàn)定量測(cè)量SF6泄漏氣體的濃度，便于現(xiàn)場(chǎng)管理人員根據(jù)該濃度選擇下一步方案，其中，超聲波檢測(cè)模塊包括超聲波發(fā)送模塊和超聲波接收處理模塊；本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)SF6氣體的本身特性（無色無味難以肉眼觀察），先采用紅外與后采用超聲波兩種檢測(cè)方案相結(jié)合，一方面可以實(shí)現(xiàn)對(duì)SF6泄露的現(xiàn)象和濃度進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)也可以預(yù)防單一使用紅外檢測(cè)造成誤判的現(xiàn)象發(fā)生；

另外，紅外接收處理模塊和超聲波接收處理模塊將信號(hào)傳送給第二控制模塊，第二控制模塊通過信號(hào)發(fā)送模塊和信號(hào)接收模塊傳送給遠(yuǎn)程控制裝置內(nèi)的第一控制模塊，最終經(jīng)過信號(hào)處理模塊根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)信息進(jìn)一步分析處理供現(xiàn)場(chǎng)管理人員參考，有效解決現(xiàn)有技術(shù)一中的圖像不清楚的問題，增加檢測(cè)結(jié)果的直觀性；

此外，遠(yuǎn)程控制裝置不僅可以接收氣體定向檢漏裝置傳送的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)信息，而且控制行走裝置的前行與后退，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)控制，避免現(xiàn)場(chǎng)管理人員直接接觸SF6氣體，從而增加現(xiàn)場(chǎng)管理人員的安全性。

2.第一控制模塊的輸出端還電連接有報(bào)警模塊，第二控制模塊輸出端還電連接排風(fēng)模塊，本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在使用時(shí)，行走裝置放入GIS設(shè)備使用環(huán)境中，并開啟氣體定向檢漏裝置工作，當(dāng)紅外檢測(cè)模塊或超聲波檢測(cè)模塊檢測(cè)到SF6泄露時(shí)，第一控制模塊控制報(bào)警模塊工作，提示現(xiàn)場(chǎng)管理人員進(jìn)行進(jìn)一步處理，同時(shí)第二控制模塊控制GIS設(shè)備周圍的排風(fēng)模塊工作對(duì)SF6進(jìn)行有效引流，防止發(fā)生大面積SF6漏氣的問題發(fā)生。

3.通信模塊為RS485通信總線或ZigBee通信模塊，本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，特別是信號(hào)發(fā)送模塊和信號(hào)接收模塊通過ZigBee無線通信模塊進(jìn)行通信時(shí)，可以通過一個(gè)遠(yuǎn)程控制裝置與多個(gè)行走裝置進(jìn)行搭配使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)GIS設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行同時(shí)監(jiān)控，有效提高本發(fā)明的功能特性，適合中大型輸變電站使用。

4.行走裝置包括支架、位于支架下端的行走輪、行走輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)、行走輪轉(zhuǎn)向裝置、轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第三控制模塊和位于支架四周的距離感應(yīng)模塊，多個(gè)距離感應(yīng)模塊和遠(yuǎn)程控制裝置的第一控制模塊的輸出端均與第三控制模塊的輸入端電連接，第三控制模塊的輸出端分別與行走輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)和轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連接，轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制行走輪轉(zhuǎn)向裝置工作實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)行走輪的轉(zhuǎn)向；本結(jié)構(gòu)使用原理如下：根據(jù)遠(yuǎn)程控制模塊中的第一控制模塊發(fā)送的指令傳送給第三控制模塊，第三控制模塊控制行走輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作，行走輪工作，同時(shí)距離感應(yīng)模塊對(duì)行知裝置周圍的障礙物進(jìn)行檢測(cè)并將檢測(cè)信號(hào)傳送給第三控制模塊，第三控制模塊控制轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)使行走輪轉(zhuǎn)軸裝置對(duì)前進(jìn)或后退的方向進(jìn)行調(diào)整，直至達(dá)到檢測(cè)目的檢測(cè)位置。相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)二，本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通過設(shè)置自動(dòng)控制原理和傳感原理相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)行走裝置的自動(dòng)控制，行走裝置可以自行前進(jìn)或倒退，不用額外架設(shè)行進(jìn)軌道，使本發(fā)明適用于不同的GIS設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，同時(shí)防止氣體定向檢漏裝置撞傷的問題發(fā)生。

需指出的是：行走裝置和氣體定向檢漏裝置單獨(dú)工作，例如當(dāng)行走裝置出現(xiàn)故障時(shí)，不干涉氣體定向檢漏裝置的正常工作，具有良好的架構(gòu)設(shè)計(jì)、穩(wěn)定性和擴(kuò)展性。

5．紅外接收處理模塊與第二控制模塊之間設(shè)置第一信號(hào)調(diào)理模塊，第一信號(hào)調(diào)理模塊包括依次電連接的第一A/D轉(zhuǎn)換模塊和第一放大模塊；超聲波接收處理模塊與第二控制模塊之間設(shè)置第二信號(hào)調(diào)理模塊，第二信號(hào)調(diào)理模塊包括依次電連接的第二A/D轉(zhuǎn)換模塊和第二放大模塊；本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通過增加信號(hào)調(diào)理模塊，增加紅外接收處理模塊和超聲波接收處理模塊傳送信號(hào)的強(qiáng)度，提高本發(fā)明的檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

綜上，本發(fā)明可以大大減少輸變電站GIS設(shè)備由于SF6氣體泄漏引起的設(shè)備故障、經(jīng)濟(jì)損失，具有維護(hù)供電穩(wěn)定、降低變電站維修工作人力物力的優(yōu)點(diǎn)，提高電網(wǎng)運(yùn)行可靠性和安全運(yùn)行能力。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一原理框圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例二原理框圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例三行走裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例三原理框圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例四行走裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)號(hào)： 1-第二控制模塊，2-信號(hào)發(fā)送模塊，3-紅外發(fā)送模塊，4-紅外反射板，5-紅外接收處理模塊，6-超聲波發(fā)送模塊，7-超聲波接收處理模塊，8-信號(hào)接收模塊，9-第一控制模塊，10-信號(hào)處理模塊，11-通信模塊，12-第一A/D轉(zhuǎn)換模塊，13-第一放大模塊，14-第二A/D轉(zhuǎn)換模塊，15-第二放大模塊，16-支架，17-行走輪，18-行走輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)，19-行走輪轉(zhuǎn)向裝置，20-轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)，21-第三控制模塊，22-距離感應(yīng)模塊，23-報(bào)警模塊，24-攝像模塊，25-主動(dòng)輪，26-從動(dòng)輪。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

實(shí)施例一

如圖1至圖4所示，本發(fā)明，包括遠(yuǎn)程控制裝置、行走裝置和設(shè)置在行走裝置上的氣體定向檢漏裝置，遠(yuǎn)程控制裝置包括依次電連接的信號(hào)接收模塊8、第一控制模塊9和信號(hào)處理模塊10；

氣體定向檢漏裝置包括紅外檢測(cè)模塊、超聲波檢測(cè)模塊、第二控制模塊1和信號(hào)發(fā)送模塊2，紅外檢測(cè)模塊包括紅外發(fā)送模塊3、紅外反射板4和紅外接收處理模塊5，超聲波檢測(cè)模塊包括超聲波發(fā)送模塊6和超聲波接收處理模塊7，紅外接收處理模塊5和超聲波接收處理模塊7的輸出端分別與第二控制模塊1的輸入端電連接，第二控制模塊1的輸出端與信號(hào)發(fā)送模塊2的輸出端電連接，信號(hào)發(fā)送模塊2與信號(hào)接收模塊8之間通過通信模塊11進(jìn)行通信，通信模塊11為RS485通信總線；紅外接收處理模塊5與第二控制模塊1之間設(shè)置第一信號(hào)調(diào)理模塊，第一信號(hào)調(diào)理模塊包括依次電連接的第一A/D轉(zhuǎn)換模塊12和第一放大模塊13；超聲波接收處理模塊7與第二控制模塊1之間設(shè)置第二信號(hào)調(diào)理模塊，第二信號(hào)調(diào)理模塊包括依次電連接的第二A/D轉(zhuǎn)換模塊14和第二放大模塊15；

行走裝置包括支架16、位于支架16下端的行走輪17、行走輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)18、行走輪轉(zhuǎn)向裝置19、轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)20、第三控制模塊21和位于支架16四周的距離感應(yīng)模塊22，多個(gè)距離感應(yīng)模塊22和遠(yuǎn)程控制裝置的第一控制模塊9的輸出端均與第三控制模塊21的輸入端電連接，第三控制模塊21的輸出端分別與行走輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)18和轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)20相連接，轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)20控制行走輪轉(zhuǎn)向裝置18工作實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)行走輪17的轉(zhuǎn)向。

實(shí)施例二

本實(shí)施例與實(shí)施一的結(jié)構(gòu)基本相同，不同的是：行走裝置長期放置在GIS設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)使用，信號(hào)發(fā)送模塊2與信號(hào)接收模塊8之間通過通信模塊11進(jìn)行通信，通信模塊11為ZigBee通信模塊，紅外檢測(cè)模塊、超聲波檢測(cè)模塊采用間歇式工作，提高傳感器的工作穩(wěn)定性和使用壽命，第一控制模塊9的輸出端還電連接有報(bào)警模塊23，報(bào)警模塊23采用聲光報(bào)警器，第二控制模塊1輸出端還電連接GIS設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)的排風(fēng)機(jī)（圖未示）。

實(shí)施例三

本實(shí)施例與實(shí)施一的結(jié)構(gòu)基本相同，不同的是：支架16上設(shè)置攝像模塊24，攝像模塊24的輸入端與第三控制模塊21相連接，攝像模塊24將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)拍視頻信號(hào)發(fā)送給第三控制模塊21，第三控制模塊21將視頻信號(hào)發(fā)送給第一控制模塊9，并通過信號(hào)處理模塊10展示給現(xiàn)場(chǎng)管理人員，本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有利于觀察現(xiàn)場(chǎng)漏氣實(shí)景，特別是對(duì)于漏氣位置的判斷提供依據(jù)。

實(shí)施例四

本實(shí)施例與實(shí)施一的結(jié)構(gòu)基本相同，不同的是：行走輪17包括位于后側(cè)的主動(dòng)輪25和前側(cè)的從動(dòng)輪26，行走輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)18、行走輪轉(zhuǎn)向裝置19均作用在主動(dòng)輪25上，從動(dòng)輪26為三星輪；本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在使用時(shí)，對(duì)于有臺(tái)階裝的障礙物從動(dòng)輪26可以實(shí)現(xiàn)跨越效果，有效提高本發(fā)明的障礙通行率。

最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。