基于内置式温湿度传感器机器人巡检电缆温湿度测量系统技术方案

技术编号：23669348 阅读：22 留言：0更新日期：2020-04-04 16:30

本发明专利技术提供了基于内置式温湿度传感器机器人巡检电缆温湿度测量系统，其特征在于，包括机器人本体(1)、可伸缩探头、有读取探头模块(10)和无源无线温湿度传感器(8)，所述的可伸缩探头包括伸缩杆(2)、固定座(3)、旋转座(4)、旋转探头壳(5)、探头壳旋转轴(6)和定位卡子(7)，读取探头模块(10)安装在旋转探头壳(5)内，无源无线温湿度传感器(8)安装在电缆高分子材料外层和铜屏蔽层之间。本发明专利技术的基于内置式温湿度传感器机器人巡检电缆温湿度测量系统通过适用于电缆沟的轮式运动机器人作为载体，具有伸缩杆和指向性好、灵活转动的探头以及电缆中间结头处埋入的无源无线温湿度传感器，能够在狭小空间中方便灵活地接收无线信号，从而有效的防止电力电缆事故的发生。

Inspection cable temperature and humidity measurement system based on built-in temperature and humidity sensor robot

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【技术实现步骤摘要】
基于内置式温湿度传感器机器人巡检电缆温湿度测量系统
本专利技术属于电缆状态测量
，具体涉及一种基于内置式温湿度传感器机器人巡检电缆温湿度测量系统。
技术介绍
电缆铺设过程中，由于气象或施工环境等原因，电缆沟内可能存在积水，若电缆接头处密封不严并浸在水中将导致电缆进水。而有关电缆中间接头进水的检测方法中，通过采用湿敏元件对进水电缆的抽出气体进水含水量分析，判断中间接头内部进水情况，但是这种方法在精度上不准。传统的人工作业也存在劳动强度大，检测效率低下的问题。虽然现有技术中已有多种适用于电缆沟的检测机器人，如中国专利CN201910394449.3一种基于笼式无人机的电缆隧道故障巡检系统。不过，电缆沟内电缆所在的内部检测空间狭小，检测仪器也难于设置并检测到精确的数据。现有技术中已有将无源传感器埋入电力电缆中的测量方法，但这也对检测仪器提出了更高的要求，检测仪器的发射端指向性要好，要更能接近无源传感器，能够在狭小空间中方便灵活地使用。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是提供一种基于内置式温湿度传感器机器人巡检电缆温湿度测量系统，通过适用于电缆沟的轮式运动机器人作为载体，具有伸缩杆和指向性好、灵活转动的探头以及电缆中间结头处埋入的无源无线温湿度传感器，能够在狭小空间中方便灵活地接收无线信号，从而有效的防止电力电缆事故的发生。本专利技术的具体技术方案是一种基于内置式温湿度传感器机器人巡检电缆温湿度测量系统，其特征在于，包括机器人本体、可伸缩探头、有读取探头模块和无源无线温湿度传感器，r>所述的机器人本体包括安装架和轮系，所述的可伸缩探头安装在安装架上，机器人本体通过所述的轮系能够沿电缆所在电缆沟运动巡检，所述的可伸缩探头包括伸缩杆、固定座、旋转座、旋转探头壳、探头壳旋转轴和定位卡子，所述的固定座包括固定盘和固定轴套，所述的固定轴套为贯通的管状结构，其一端垂直安装在固定盘的一侧表面上，固定盘另一侧固定安装在所述的伸缩杆一端，伸缩杆的另一端安装在所述的机器人本体的安装架上，所述的旋转座包括旋转轴、旋转盘和筒座，所述的旋转轴一端垂直安装在旋转盘的一侧表面上，旋转盘具有圆柱形外壁，所述的圆柱形外壁上周向均匀分布有多个旋转盘止动孔，所述的筒座为中间贯通的筒状结构，筒座的外筒壁固定安装在旋转盘的另一侧表面上，筒座的筒壁上开有贯通的旋转轴止动孔，旋转轴止动孔具有内螺纹，所述的旋转轴的另一端即自由端插入轴套的管状结构的开口中，旋转轴能够相对于轴套旋转，所述的探头壳旋转轴插入筒座的筒状结构通孔中，并且探头壳旋转轴的两端都筒座的筒状结构通孔的开端开口，所述的旋转探头壳具有两根平行的旋转支腿，所述的两根旋转支腿分别固定安装在探头壳旋转轴的两端，能够跟随探头壳旋转轴相对于筒座转动，用于温湿度检测的器件电路安装于旋转探头壳内，所述的定位卡子包括铰链、卡子本体和定位螺钉，所述的卡子本体包括直杆和固定安装在直杆中部的旋转盘定位柱，旋转盘定位柱能够插入旋转盘上的旋转盘止动孔中，所述的直杆一端通过所述的铰链安装在固定轴套的外壁上，直杆另一端具有圆环，所述的定位螺钉插入圆环中，定位螺钉具有与所述的筒座的旋转轴止动孔的内螺纹配合的外螺纹，在需固定旋转探头壳位置时，将所述的卡子本体上的旋转盘定位柱插入旋转盘上的一个旋转盘止动孔中，转动定位螺钉，使定位螺钉穿过筒座的旋转轴止动孔，压紧在所述的探头壳旋转轴上，所述的读取探头模块包括读取NFC线圈、读取控制芯片和充电线圈，读取探头模块安装在旋转探头壳内，所述的无源无线温湿度传感器包括温湿度传感器芯片、传感器控制芯片和传感器NFC线圈，无源无线温湿度传感器安装在电缆高分子材料外层和铜屏蔽层之间，所述的读取探头模块和无源无线温湿度传感器之间的通信采用NFCIP-1标准，运行频率13.56MHz，传输速度采用最快的424Kbit/s。更进一步地，还包括图像识别单元、运动控制单元、可伸缩探头控制单元、电源模块和中央控制器，所述的图像识别单元、运动控制单元、可伸缩探头控制单元、电源模块分别与中央控制器连接，电源模块用于给各模块供电，所述的图像识别单元包括摄像头和接口电路，用于判断机器人的运动位置，所述的运动控制单元包括与所述的轮系连接的步进电机和步进电机驱动模块，用于驱动轮系运动，所述的可伸缩探头控制单元包括可伸缩探头驱动模块和旋转电机，用于驱动可伸缩探头的伸缩杆伸缩。更进一步地，还包括与中央控制器分别连接的显示模块、储存模块和通信模块，所述的显示模块、储存模块和通信模块安装在所述的机器人本体的安装架内，通过导线与读取探头模块连接。更进一步地，所述的可伸缩探头还包括安装长钉，所述的固定盘上与固定轴套管状开孔对应位置处开有长钉通孔，所述的安装长钉穿过该长钉通孔、进入固定轴套的管内腔体，并用螺纹安装在旋转轴的自由端。更进一步地，所述的旋转轴与轴套之间、所述的探头壳旋转轴与筒座之间分别具有滑动轴承。更进一步地，所述的卡子本体为不锈钢材料制作。本专利技术的有益效果是1)本专利技术的基于内置式温湿度传感器机器人巡检电缆温湿度测量系统，，通过适用于电缆沟的轮式运动机器人作为载体，带有伸缩杆和电缆中间结头处埋入的无源无线温湿度传感器，能够插入电缆沟内部，接收电缆内部插入的温湿度传感器所输出的无线电信号，从而有效掌握电缆内部的温湿度信息，从而有效的防止事故的发生；2)轮式运动机器人具有图像识别单元、运动控制单元、可伸缩探头控制单元、电源模块和中央控制器，能够在一定程度上实现检测的自动化和智能化；3)读取探头一侧还可具有显示模块和通信模块，能够使测量人员实时了解测量情况，也可以与后方的决策评估系统进行实时通信；4)探头可进行水平、俯仰多维转动，适合复杂狭小的现场环境应用，与安装在电缆中间接头中的无源无线温湿度传感器配合使用，对电缆中间接头的温湿度进行监控测量；5)探头带有巧妙的固定机构，能够同时将水平、俯仰位置进行固定，适应现场传感器的安放位置。附图说明图1本专利技术的基于内置式温湿度传感器机器人巡检电缆温湿度测量系统的结构示意图；图2本专利技术的基于内置式温湿度传感器机器人巡检电缆温湿度测量系统的可伸缩探头的结构示意图；图3本专利技术的基于内置式温湿度传感器机器人巡检电缆温湿度测量系统的可伸缩探头的前端部分结构示意图；图4本专利技术的基于内置式温湿度传感器机器人巡检电缆温湿度测量系统的模块连接结构示意图。具体实施方式下面结构说明书附图对本专利技术的具体技术方案作进一步地描述。如附图1所示，本专利技术的一种内置式温湿度传感器机器人巡检电缆温湿度测量系统，包括机器人本体1、可伸缩探头、有读取探头模块10和无源无线温湿度传感器8，所述的机器人本体1包括安装架和轮系，所述的可伸缩探头安装在安装架上，机器人本体1通过所述的轮系能够沿电缆所在电缆沟运动巡检。如附图2-3所示，所述的可伸缩探头包括伸缩杆2、固定座3、旋转座4、旋转探头壳5、探头壳旋转轴6和定位卡子7。所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于内置式温湿度传感器机器人巡检电缆温湿度测量系统，其特征在于，包括机器人本体(1)、可伸缩探头、有读取探头模块(10)和无源无线温湿度传感器(8)，/n所述的机器人本体(1)包括安装架和轮系，所述的可伸缩探头安装在安装架上，机器人本体(1)通过所述的轮系能够沿电缆所在电缆沟运动巡检，/n所述的可伸缩探头包括伸缩杆(2)、固定座(3)、旋转座(4)、旋转探头壳(5)、探头壳旋转轴(6)和定位卡子(7)，/n所述的固定座(3)包括固定盘(31)和固定轴套(32)，所述的固定轴套(32)为贯通的管状结构，其一端垂直安装在固定盘(31)的一侧表面上，固定盘(31)另一侧固定安装在所述的伸缩杆(2)一端，伸缩杆(2)的另一端安装在所述的机器人本体(1)的安装架上，/n所述的旋转座(4)包括旋转轴(41)、旋转盘(42)和筒座(43)，所述的旋转轴(41)一端垂直安装在旋转盘(42)的一侧表面上，旋转盘(42)具有圆柱形外壁，所述的圆柱形外壁上周向均匀分布有多个旋转盘止动孔，所述的筒座(43)为中间贯通的筒状结构，筒座(43)的外筒壁固定安装在旋转盘(42)的另一侧表面上，筒座(43)的...

【技术特征摘要】
1.一种基于内置式温湿度传感器机器人巡检电缆温湿度测量系统，其特征在于，包括机器人本体(1)、可伸缩探头、有读取探头模块(10)和无源无线温湿度传感器(8)，
所述的机器人本体(1)包括安装架和轮系，所述的可伸缩探头安装在安装架上，机器人本体(1)通过所述的轮系能够沿电缆所在电缆沟运动巡检，
所述的可伸缩探头包括伸缩杆(2)、固定座(3)、旋转座(4)、旋转探头壳(5)、探头壳旋转轴(6)和定位卡子(7)，
所述的固定座(3)包括固定盘(31)和固定轴套(32)，所述的固定轴套(32)为贯通的管状结构，其一端垂直安装在固定盘(31)的一侧表面上，固定盘(31)另一侧固定安装在所述的伸缩杆(2)一端，伸缩杆(2)的另一端安装在所述的机器人本体(1)的安装架上，
所述的旋转座(4)包括旋转轴(41)、旋转盘(42)和筒座(43)，所述的旋转轴(41)一端垂直安装在旋转盘(42)的一侧表面上，旋转盘(42)具有圆柱形外壁，所述的圆柱形外壁上周向均匀分布有多个旋转盘止动孔，所述的筒座(43)为中间贯通的筒状结构，筒座(43)的外筒壁固定安装在旋转盘(42)的另一侧表面上，筒座(43)的筒壁上开有贯通的旋转轴止动孔，旋转轴止动孔具有内螺纹，所述的旋转轴(41)的另一端即自由端插入轴套(32)的管状结构的开口中，旋转轴(41)能够相对于轴套(32)旋转，
所述的探头壳旋转轴(6)插入筒座(43)的筒状结构通孔中，并且探头壳旋转轴(6)的两端都筒座(43)的筒状结构通孔的开端开口，
所述的旋转探头壳(5)具有两根平行的旋转支腿，所述的两根旋转支腿分别固定安装在探头壳旋转轴(6)的两端，能够跟随探头壳旋转轴(6)相对于筒座(43)转动，用于温湿度检测的器件电路安装于旋转探头壳(5)内，
所述的定位卡子(7)包括铰链(71)、卡子本体(72)和定位螺钉(73)，所述的卡子本体(72)包括直杆和固定安装在直杆中部的旋转盘定位柱，旋转盘定位柱能够插入旋转盘(42)上的旋转盘止动孔中，所述的直杆一端通过所述的铰链(71)安装在固定轴套(32)的外壁上，直杆另一端具有圆环，所述的定位螺钉(73)插入圆环中，定位螺钉(73)具有与所述的筒座(43)的旋转轴止动孔的内螺纹配合的外螺纹，
在需固定旋转探头壳(5)位置时，将所述的卡子本体(72)上的旋转盘定位柱插入旋转盘(42)上的一个旋转盘止动孔中，转动定位螺钉(73)，使定位螺钉(73)穿过筒座(43)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵国伟，赵锐，王晓强，张娟，闫鹏，杨日尧，李龙，
申请(专利权)人：国网山西省电力公司大同供电公司，
类型：发明
国别省市：山西;14

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