一种电力系统液体泄漏检测装置及电力机器人巡检系统的制作方法

    技术2022-07-13  77


    本实用新型主要涉及电力设备检测技术领域,特指一种电力系统液体泄漏检测装置及电力机器人巡检系统。



    背景技术:

    近年来,我国电力行业大多数企业开始引入电力巡检机器人代替人工对电力设施进行巡检作业工作,有效的提高了巡检效率,降低了电力企业生产经营成本。在巡检作业项目中,液体泄漏检测是非常重要的项目,目前用于电力系统液体泄漏检测的方法主要有以下几种方式:

    1)采用液体漏液传感器,通过布署通信和供电网络的方式,对监测点进行长期在线监测,这种可以实现实时测量,但系造价成本很高,维护困难,在某些现场由于条件限制无法布线供电,更是难以实现。

    2)采用巡检机器人视觉识别技术,这种技术只能识别出在视觉上比较明显的液体泄漏,比如有水滴状泄漏液体等,对于比较隐蔽的液体泄漏,在视觉上并不能产生明显区别,因此这种方法可能产生漏报现象。

    3)采用变色涂料,在液体泄漏后会有颜色发生变化,这种方法比较可靠,但很多现场都有管理作业规定不能使用,因为变色涂料可能给生产环境带来二次污染,设备维修时清除这些变色涂料也是一个问题。



    技术实现要素:

    本实用新型要解决的技术问题就在于:针对现有技术存在的技术问题,本实用新型提供一种结构简单、成本低、检测精准的电力系统液体泄漏检测装置及电力机器人巡检系统。

    为解决上述技术问题,本实用新型提出的技术方案为:

    一种电力系统液体泄漏检测装置,包括液体泄漏电缆、信号采集单元、处理器单元、无线通信单元、光伏电池单元和储能单元;所述信号采集单元的输入端与所述液体泄漏电缆相连,所述信号采集单元的输出端与所述处理器单元相连,所述储能单元的输入端与所述光伏电池单元相连,所述储能单元的输出端与所述处理器单元相连,所述光伏电池单元与所述处理器单元相连,所述无线通信单元与所述处理器单元通讯连接;所述储能单元包括超级电容。

    作为上述技术方案的进一步改进:

    所述光伏电池单元包括光伏板。

    所述无线通信单元为zigbee无线通信模块。

    本实用新型还公开了一种电力机器人巡检系统,包括巡检机器人本体,还包括如上所述的电力系统液体泄漏检测装置,所述电力系统液体泄漏检测装置中的处理器单元通过无线通信单元与所述巡检机器人本体无线通讯相连。

    作为上述技术方案的进一步改进:

    所述巡检机器人本体上设有光源,用于照射所述光伏电池单元。

    所述光源包括补光灯。

    与现有技术相比,本实用新型的优点在于:

    本实用新型的电力系统液体泄漏检测装置,通过缠绕在液体泄漏检测位置处的液体泄漏电缆对液体进行检测,从而实现对液体泄漏的快速精准检测;采用光伏电池单元把太阳能转化为电能,储存在储能单元上,并通过储能单元对处理器单元等进行供电,无需布线、便于应用于条件限制无法布线供电的场所;另外带有无线通信单元,便于与外界设备(如巡检机器人本体)进行通讯,而将检测信号进行记录储存等;整体结构简单、成本低、维护简单且使用寿命长。

    附图说明

    图1为本实用新型在实施例的方框结构图。

    图2为本实用新型在实施例的电路原理图。

    图3为本实用新型在实施例的工作流程图。

    图中标号表示:1、液体泄漏电缆;2、信号采集单元;3、处理器单元;4、无线通信单元;5、光伏电池单元;6、储能单元;7、巡检机器人本体;701、光源。

    具体实施方式

    以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

    如图1至图3所示,本实施例的电力系统液体泄漏检测装置,包括液体泄漏电缆1、信号采集单元2、处理器单元3、无线通信单元4、光伏电池单元5和储能单元6;信号采集单元2的输入端与液体泄漏电缆1相连,信号采集单元2的输出端与处理器单元3相连,储能单元6的输入端与光伏电池单元5相连,储能单元6的输出端与处理器单元3相连,光伏电池单元5与处理器单元3通讯连接,无线通信单元4与处理器单元3通讯连接;其中储能单元6包括超级电容。在进行检测时,液体泄漏电缆1缠绕在需要进行液体泄漏检测的部位,当发生液体泄漏时,液体泄漏电缆1间的电阻发生变化,相应的电压电流也相应变化,信号采集单元2则采集上述信号(电阻、电压或电流),发送至处理器单元3,由处理器单元3将上述信号与预设标准阈值对比(对比可采用常规的比较器)以判断是否存在液体泄漏,当检测信号(电阻、电压或电流)不在预设标准阈值内,则判断对应部位发生液体泄漏。本实用新型的电力系统液体泄漏检测装置,通过缠绕在液体泄漏检测位置处的液体泄漏电缆1对液体进行检测,从而实现对液体泄漏的快速精准检测(相对于视觉检测);采用光伏电池单元5把太阳能转化为电能,储存在储能单元6上,并通过储能单元6对处理器单元3等进行供电,无需布线,成本低,便于应用于条件限制无法布线供电的场所;另外带有无线通信单元4,便于与外界设备(如巡检机器人本体7)进行通讯,而将检测信号进行记录储存等;整体结构简单、维护简单且使用寿命长。

    本实施例中,光伏电池单元5包括光伏板,可将光能转换为电能,光伏板受光源照射时,能产生工作电流,以供给处理器单元3,而多余的能量则储存在储能单元6内;在光伏板产生的工作电流无法满足处理器单元3所需电能时,由超级电容同时向处理器单元3供电。另外,信号采集单元2可以为电压传感器或电流传感器等;无线通信单元4由433m或zigbee等低功耗无线通信模块组成,通过无线通信的方式上传检测数据给巡检机器人。处理器单元3采用ms430系列超低功耗微处理器,完成上述信号的ad转换、信号比较功能等(属于常规功能)。

    本实施例中,液体泄漏电缆1可采用常规的传感电缆(如斯特纽ls-6605油性液体传感电缆)。如图2所示,信号采集单元2为液体泄漏电缆1的电阻检测电路,主要由分压电阻r4和r5、c4组成的滤波网络组成信号经过滤波后进入模数转换单元u4,将模拟信号转化为数字信号,并通过spi通信将数据传送到u3微控制器。微控制器u3和无线模块u2之间采用串口通讯,将采集和处理后的信息通过串口发送给u2,u2将数据通过无线通讯方式发送给巡检机器人。

    本实用新型还公开了一种电力机器人巡检系统,包括巡检机器人本体7和如上所述的电力系统液体泄漏检测装置,电力系统液体泄漏检测装置中的处理器单元3通过无线通信单元4与巡检机器人本体7无线通讯相连。

    本实施例中,巡检机器人本体7上设有光源701(如补光灯),用于照射光伏电池单元5;当然,光伏电池单元5中也可以包括电流检测单元,在光源701照射而产生电流时,将电流突变信号发送至处理器单元3,激活处理器单元3,处理器单元3主动采集信号采集单元2的采集信号,实现数据交换,并将采集信号发送至巡检机器人本体7上。而在其它时间段,处理器单元3则处于休眠状态,不与其它单元进行数据交互。如图2所示,光伏电池的电流检测单元包括由电流检测电阻r2和r1、r3、c1、c2、c3组成的滤波网络,电流信号经过滤波后进入模数转换单元u1,将模拟电流信号转化为数字信号,并通过spi通信将数据传送到u3微控制器处理,再通过串口发送给u2,u2将数据通过无线通讯方式发送给巡检机器人。

    工作流程:如图3所示,当外部光源701(如巡检机器人本体7上的补光灯)照射光伏板时,光伏板电流突变,激活处理器单元3,主动采集信号采集单元2的采集信号,并进行常规的ad转换等处理,并结果通过无线通信单元4发送至巡检机器人本体7;之后在外部光源701未照射光伏板时,处理器单元3自动进入休眠状态,完成本次液体泄漏采集。

    虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下,都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本实用新型技术方案的内容,依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。


    技术特征:

    1.一种电力系统液体泄漏检测装置,其特征在于,包括液体泄漏电缆(1)、信号采集单元(2)、处理器单元(3)、无线通信单元(4)、光伏电池单元(5)和储能单元(6);所述信号采集单元(2)的输入端与所述液体泄漏电缆(1)相连,所述信号采集单元(2)的输出端与所述处理器单元(3)相连,所述储能单元(6)的输入端与所述光伏电池单元(5)相连,所述储能单元(6)的输出端与所述处理器单元(3)相连,所述光伏电池单元(5)与所述处理器单元(3)相连,所述无线通信单元(4)与所述处理器单元(3)通讯连接;所述储能单元(6)包括超级电容。

    2.根据权利要求1所述的电力系统液体泄漏检测装置,其特征在于,所述光伏电池单元(5)包括光伏板。

    3.根据权利要求1或2所述的电力系统液体泄漏检测装置,其特征在于,所述无线通信单元(4)为zigbee无线通信模块。

    4.一种电力机器人巡检系统,包括巡检机器人本体(7),其特征在于,还包括如权利要求1至3中任意一项所述的电力系统液体泄漏检测装置,所述电力系统液体泄漏检测装置中的处理器单元(3)通过无线通信单元(4)与所述巡检机器人本体(7)无线通讯相连。

    5.根据权利要求4所述的电力机器人巡检系统,其特征在于,所述巡检机器人本体(7)上设有光源(701),用于照射所述光伏电池单元(5)。

    6.根据权利要求5所述的电力机器人巡检系统,其特征在于,所述光源(701)包括补光灯。

    技术总结
    本实用新型公开了一种电力系统液体泄漏检测装置,包括液体泄漏电缆、信号采集单元、处理器单元、无线通信单元、光伏电池单元和储能单元;信号采集单元的输入端与液体泄漏电缆相连,信号采集单元的输出端与处理器单元相连,储能单元的输入端与光伏电池单元相连,储能单元的输出端与处理器单元相连,光伏电池单元与处理器单元相连,无线通信单元与处理器单元通讯连接;储能单元包括超级电容。本实用新型还公开了一种电力机器人巡检系统,包括巡检机器人本体,还包括如上的电力系统液体泄漏检测装置,处理器单元通过无线通信单元与巡检机器人本体无线通讯相连。本实用新型的装置及系统具有结构简单、成本低且液体泄漏检测精准等优点。

    技术研发人员:樊绍胜;欧阳峰;罗江潮;宋运团;陈雨薇;张清合;黄明星;孙文敏;刘智勇;刘让周
    受保护的技术使用者:深圳昱拓智能有限公司
    技术研发日:2019.12.27
    技术公布日:2020.04.03

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