输配电线路巡检装置

技术领域

本发明属于电缆检测技术领域，具体涉及为一种输配电线路巡检装置。

背景技术

电缆有规定的使用年限，但在电缆日常使用的过程中，有可能会经历外力损伤、绝缘受潮、化学腐蚀、长期过负荷运行、电缆接头故障以及电缆所处的外界环境和热源造成电缆温度过高、绝缘击穿等，这些现象都会造成电缆局部提前老化，产生安全隐患。因此需要定期对电缆进行巡检，判断电缆各个部位的老化程度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种输配电线路巡检装置，本发明可对架空电缆通过超声形式进行电缆老化程度的检查工作。

本发明解决现有技术存在的问题所采用的技术方案是：

输配电线路巡检装置，包括无人机，所述的无人机机体上固定有第一连接杆，第一连接杆末端固定有第一支撑板。

所述的第一支撑板顶部中间设有电缆检测装置。

所述的电缆检测装置包括弧形板和超声波探头。

所述的弧形板的弧度小于等于180°，所述的弧形板轴向两端下方各固定有一个端板，端板底部与第一支撑板固定连接，弧形板下方固定连接有至少一个支撑环，支撑环上沿径向固定有若干个第二套管，所述的第二套管内部插设有第二滑杆，第二套管与第二滑杆外部共同套设有第二弹簧。

超声波探头底部与第二滑杆顶部固定连接，超声波探头顶部穿过弧形板至于弧形板上方。

超声波探头与无人机内部控制装置电性连接。

优选的，所述的无人机机体中间设有圆柱形的中间体，中间体圆周面上内凹有环形槽，所述的环形槽内部套设有齿环，所述的齿环内侧为齿面、外侧与第一连接杆固定连接。

所述的中间体内部设有第一电机，第一电机输出端设有第一齿轮，第一齿轮与齿环的齿面啮合连接。

优选的，无人机的螺旋桨外部罩设有罩壳，无人机顶部设有摄像头。

优选的，所述的电缆检测装置两侧中至少一侧设有电缆挂接装置。

所述的电缆挂接装置包括底座、水平杆、电缆夹板和支撑轮。

所述的底座底部与第一支撑板固定连接，两根水平杆对称设置于底座上方，两根水平杆之间固定连接有若干根第一中心轴，水平杆下方固定连接有若干根第一滑杆。

底座上固定有若干根第一套管，第一滑杆插设于第一套管内部，第一滑杆、第一套管外部共同套设有第一弹簧。

所述的电缆夹板包括若干个卡块、滚珠、第二连接杆、摇臂、转套、第二中心轴。

每个卡块朝下电缆的端面上至少镶设有两颗自由转动的滚珠，

第二连接杆将若干卡块固定连接。

“V”型的摇臂两端分别与第二连接杆、转套固定连接。

转套套设于第二中心轴上，第二中心轴两端插设于底座内壁中。

底座顶面内凹有转槽，摇臂与底座接触处位于转槽内部。

支撑轮轴向两侧各设有一套电缆夹板，两套电缆夹板的转套上分别固定连接有第一皮带轮和第二齿轮。

所述的底座内部设有第二电机，所述的第二电机输出端设有输出轴，输出轴上固定有第二皮带轮和第三齿轮，第二皮带轮与第一皮带轮之间共同套设有同步带，第三齿轮与第二齿轮啮合连接。

优选的，所述的第一滑套圆周面上设有垂直布置的滑槽，第一滑杆圆周面上凸设有防脱块，所述的防脱块滑动设置于滑槽内部。

所述的支撑轮圆周面上内凹有弧形槽，第一滑杆上位于支撑轮两侧各固定有一个卡环。

优选的，所述的弧形板上位于超声波探头的前端设有若干组刮板穿插孔以及排灰槽，刮板穿插孔与排灰槽之间设有刮灰块，刮板穿插孔内部穿设有弧形的刮板。

若干块刮板底部通过一根第三连接杆固定连接，第三连接杆下方固定有第三滑杆。

两块端板之间固定有一根第二支撑板，第二支撑板上方固定有电磁铁，第三滑杆底部与电磁铁活塞杆顶部固定连接。第三滑杆外部套设有第三弹簧。

优选的，所述的弧形板位于超声波探头的后端穿有标记装置，所述的标记装置下方设有电缸。

电缸底部与第二支撑板固定连接，电缸活塞杆顶部与标记装置底部固定连接。

优选的，标记装置外部套设有第三套管，第三套管顶部穿设至弧形板上方。

第三套管底部设有弹簧顶板，电缸顶部设有弹簧底板，弹簧底板与弹簧顶板之间设有第四弹簧。

优选的，第三套管顶面后侧内凹有缺口，缺口上方固定有前低后高倾斜布置的压板。

所述的标记装置为喷头朝上布置的胶管，喷头出口低于第三套管顶面，喷头位于压板前方。

架空电缆老化程度检测方法，包括以下步骤：

A、在地面控制无人机起飞，通过摄像头观察需要巡检的电缆的位置，根据架空电缆的实际情况，通过旋转齿环，调整无人机与架空电缆之间的相对位置，即无人机位于电缆上方、下方或两侧；

B、调整好无人机的位置后，驱动无人机使电缆挂接装置靠近电缆，直至电缆与支撑轮接触，此时开启第二电机时两侧的电缆夹板向电缆靠近，直至两侧的卡块均与电缆接触，此时两侧的卡块与支撑轮一同将电缆夹持住；

C、电缆挂接装置将电缆夹持住时，电缆卡设于弧形板内部，在第二弹簧的推动下，超声波探头的探测端一直与电缆表面接触，增加超声波探头探测的准确性，无人机带动超声波探头沿电缆轴向进行移动，由于电缆绝缘层老化后其内部结构发生改变，通过超声波探测得到的结果与未老化部分不同，用以判断电缆各部分是否老化，以及老化程度；

D、为了提高电缆与超声波探头接触部位的清洁度，超声波探头前进方向前端设置的多个刮板将电缆表面刮除干净，挂掉的灰尘通过排灰槽排除；

E、当超声波探头探测出电缆某个位置老化后，电缸控制标记装置上移，在电缆的老化部位进行标记，便于后期维修人员能准确、快速的找到电缆老化位置，进行维修更换。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果：

(1)采用无人机作为载体，对架空电缆通过超声波进行无损检测，分析电缆各部位的老化程度。

(2)电缆检测装置、电缆挂接装置可围绕无人机进行360°旋转，因此方便无人机停留在电缆的任意一侧，便于对市区内布线比较密集的架空电缆进行检测。

(3)位于超声波探头行进方向的前端的刮板可将电缆表面清理干净，提高超声波探头的检测精度。

(4)超声波探头在弹簧的推动下始终与电缆接触，进一步提高检测精度。

(5)标记装置可对超声波探头检测到得电缆老化部位进行标记，方便后期维修人员前来维修时，快速准确的找到相应区域。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明输配电线路巡检装置与电缆挂接后示意图，

图2为本发明无人机部分分解图，

图3为本发明无人机部分中间剖视图，

图4为本发明电缆端结构图，

图5为本发明电缆挂接装置结构图，

图6为本发明电缆挂接装置径向剖视图，

图7为本发明电缆挂接装置轴向剖视图，

图8为本发明电缆卡接件驱动部分结构图，

图9为本发明电缆检测装置结构图，

图10为本发明电缆检测装置轴向剖视图，

图11为图10中A处局部放大图，

图12为本发明电缆检测装置径向剖视图，

图13为本发明无人机位于电缆上方时与电缆挂接后示意图。

图中：1-无人机、101-中间体、1011-环形槽、102-螺旋桨、103-摄像头、104-第一电机、105-第一齿轮；

2-罩壳；

3-齿环、301-第一连接杆；

4-第一支撑板；

5-底座、501-转槽、502-第一套管、5021-滑槽；

6-水平杆、601-第一中心轴、6011-卡环、602-第一滑杆、6021-防脱块；

7-电缆夹板、701-卡块、702-滚珠、703-第二连接杆、704-摇臂、705-转套、7051-第一皮带轮、7052-第二齿轮、706-第二中心轴；

8-支撑轮；

9-第一弹簧；

10-第二电机、1001-输出轴、1002-第二皮带轮、10021-同步带、1003-第三齿轮；

11-弧形板、1101-端板、1102-支撑环、1103-第二套管、1104-第二支撑板、1105-排灰槽、1106-刮灰块、1107-电磁铁；

12-超声波探头；

13-第二滑杆；

14-第二弹簧；

15-刮板、1501-第三连接杆、1502-第三滑杆；

16-第三弹簧；

17-标记装置；

18-电缸、1801-弹簧底板；

19-第三套管、1901-缺口、1902-压板、1903-弹簧顶板；

20-第四弹簧；

21-电缆。

具体实施方式

附图为该输配电线路巡检装置的最佳实施例，下面结合附图对本发明进一步详细的说明。

由附图1所示，一种输配电线路巡检装置，包括无人机1，无人机1的结构以及控制方式均采用现有技术。

由附图2所示，无人机1的螺旋桨102外部罩设有罩壳2，无人机1顶部设有摄像头103。罩壳2带有供空气流动的孔洞，罩壳2可避免螺旋桨102旋转时碰撞到电缆，对电缆造成损伤。无人机1选用带有广角摄像头的无人机，便于观察无人机1周边的环境。

所述的无人机1机体中间设有圆柱形的中间体101，中间体101圆周面上内凹有环形槽1011，所述的环形槽1101内部套设有齿环3，所述的齿环3内侧为齿面、外侧与第一连接杆301固定连接，第一连接杆301末端固定有第一支撑板4。

所述的中间体101内部设有第一电机104，第一电机104输出端设有第一齿轮105，第一齿轮105与齿环3的齿面啮合连接。第一电机104驱动后，第一齿轮105带动齿环3旋转，进而带动第一支撑板4围绕无人机1进行旋转。

所述的第一支撑板4顶部中间设有电缆检测装置，所述的电缆检测装置两侧中至少一侧设有电缆挂接装置。本实施例中，为了增加对电缆的夹持度，电缆检测装置的两侧均设有一套电缆挂接装置。

由附图9至附图12所示，所述的电缆检测装置包括弧形板11和超声波探头12，超声波探头12为现有技术。

所述的弧形板11的弧度小于等于180°，所述的弧形板11轴向两端下方各固定有一个端板1101，端板1101底部与第一支撑板4固定连接。弧形板11下方固定连接有至少一个支撑环1102，支撑环1102上沿径向固定有若干个第二套管1103，所述的第二套管1103内部插设有第二滑杆13，第二套管1103与第二滑杆13外部共同套设有第二弹簧14。

超声波探头12底部与第二滑杆13顶部固定连接，超声波探头12顶部穿过弧形板11至于弧形板11上方。第二弹簧14一端与超声波探头12底部接触、另一端与支撑环1102内壁接触，在第二弹簧14的推动下，超声波探头12可以时刻与电缆接触。为了避免第二弹簧14将超声波探头12完全推入至弧形板11内部，在超声波探头12的底部套设有环形板。

由附图5至附图8所示，所述的电缆挂接装置包括底座5、水平杆6、电缆夹板7和支撑轮8。

所述的底座5底部与第一支撑板4固定连接，两根水平杆6对称设置于底座5上方，两根水平杆6之间固定连接有若干根第一中心轴601，水平杆6下方固定连接有若干根第一滑杆602。本实施例中，第一中心轴601、第一滑杆602数量均为三根。可自由转动的支撑轮8套设于第一中心轴601上。所述的支撑轮8圆周面上内凹有弧形槽，增加支撑轮8与电缆之间的接触面积，第一滑杆602上位于支撑轮8两侧各固定有一个卡环6011，避免支撑轮8发生窜动。

底座5上固定有若干根第一套管502，第一滑杆602插设于第一套管502内部，第一滑杆602、第一套管502外部共同套设有第一弹簧9。第一弹簧9上端与水平杆6接触，下端与底座5接触。为了避免第一滑杆602完全脱离第一套管502，第一滑套502圆周面上设有垂直布置的滑槽5021，第一滑杆602圆周面上凸设有防脱块6021，所述的防脱块6021滑动设置于滑槽5021内部。

所述的电缆夹板7包括若干个卡块701、滚珠702、第二连接杆703、摇臂704、转套705、第二中心轴706。

每个卡块701朝下电缆21的端面上至少镶设有两颗自由转动的滚珠702，电缆夹板7对电缆进行夹持时，滚珠702与电缆表面接触。

第二连接杆703将若干卡块701固定连接。“V”型的摇臂704两端分别与第二连接杆702、转套705固定连接。

转套705套设于第二中心轴706上，第二中心轴706两端插设于底座5内壁中。

底座5顶面内凹有转槽501，摇臂704与底座5接触处位于转槽501内部。

支撑轮8轴向两侧各设有一套电缆夹板7，由于摇臂704采用“V”型，电缆挂接装置对电缆进行夹持时，支撑轮8位于电缆下方，两个卡块701位于电缆上方两侧。

两套电缆夹板7的转套705上分别固定连接有第一皮带轮7051和第二齿轮7052。

所述的底座5内部设有第二电机10，所述的第二电机10输出端设有输出轴1001，输出轴1001上固定有第二皮带轮1002和第三齿轮1003，第二皮带轮1002与第一皮带轮7051之间共同套设有同步带10021，第三齿轮1003与第二齿轮7052啮合连接。第二电机10启动后，使支撑轮8两侧的摇臂704转动方向相反。

所述的弧形板11上位于超声波探头12的前端设有若干组刮板穿插孔以及排灰槽1105，刮板穿插孔与排灰槽1105之间设有刮灰块1106，刮板穿插孔内部穿设有弧形的刮板15。刮灰块1106的截面为直接三角形，底边以及与刮板15接触的一边为直角边，朝向排灰槽1105的一边为斜边。

若干块刮板15底部通过一根第三连接杆1501固定连接，第三连接杆1501下方固定有第三滑杆1502。

两块端板1101之间固定有一根第二支撑板1104，第二支撑板1104上方固定有电磁铁1107，第三滑杆1502底部与电磁铁1107活塞杆顶部固定连接。

第三滑杆1502外部套设有第三弹簧16，在第三弹簧16的推动下，刮板15顶面始终与电缆表面接触。

所述的弧形板11位于超声波探头12的后端穿有标记装置17，所述的标记装置17下方设有电缸18。

电缸18底部与第二支撑板1104固定连接，电缸18活塞杆顶部与标记装置17底部固定连接。

标记装置17可采用彩笔，但彩笔笔尖长时间暴露在空气中，容易干燥影响书写。为了提高标记效果，本实施例中，标记装置17采用喷头朝上布置的胶管，为了更加醒目，胶管内部的胶采用红、黄等颜色的密封胶或其他胶液。

标记装置17外部套设有第三套管19，第三套管19顶部穿设至弧形板11上方。第三套管19底部设有弹簧顶板1903，电缸18顶部设有弹簧底板1801，弹簧底板1801与弹簧顶板1903之间设有第四弹簧20。

第三套管19顶面后侧内凹有缺口1901，缺口1901上方固定有前低后高倾斜布置的压板1902，胶管喷头出口低于第三套管19顶面，喷头位于压板1902前方。电缸18的活塞杆挤压胶管，胶管内部的胶从喷头喷出，粘贴在电缆表面，然后压板1902将胶挂匀、压平。

第一电机104、第二电机10、电磁铁1107、超声波探头12、电缸18与无人机1内部控制装置电性连接。

架空电缆老化程度检测方法，包括以下步骤：

A、在地面控制无人机1起飞，通过摄像头103观察需要巡检的电缆21的位置，根据架空电缆的实际情况，通过旋转齿环3，调整无人机1与架空电缆之间的相对位置，即无人机1位于电缆21上方、下方或两侧；

B、调整好无人机1的位置后，驱动无人机1使电缆挂接装置靠近电缆21，直至电缆21与支撑轮8接触，此时开启第二电机10时两侧的电缆夹板7向电缆21靠近，直至两侧的卡块701均与电缆21接触，此时两侧的卡块21与支撑轮8一同将电缆21夹持住；

C、电缆挂接装置将电缆21夹持住时，电缆21卡设于弧形板11内部，在第二弹簧14的推动下，超声波探头12的探测端一直与电缆21表面接触，增加超声波探头12探测的准确性，无人机1带动超声波探头12沿电缆21轴向进行移动，由于电缆21绝缘层老化后其内部结构发生改变，通过超声波探测得到的结果与未老化部分不同，用以判断电缆21各部分是否老化，以及老化程度；

D、为了提高电缆21与超声波探头12接触部位的清洁度，超声波探头12前进方向前端设置的多个刮板15将电缆21表面刮除干净，挂掉的灰尘通过排灰槽1105排除；

E、当超声波探头12探测出电缆21某个位置老化后，电缸18控制标记装置17上移，在电缆21的老化部位进行标记，便于后期维修人员能准确、快速的找到电缆老化位置，进行维修更换。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。