一种用于10kV中压断路器智能操作装置的制作方法

本发明涉及断路器操作技术领域，尤其涉及一种用于10kv中压断路器智能操作装置。

背景技术：

据不完全统计，近些年来电厂发生的安全事故很大一部分就是在操作开关时发生的。特别是在电厂及变电站10kv开关的操作过程中，由于开关爆炸及母线短路弧光伤人的事件更是屡见不鲜。此外，在电厂及变电站进行全面检修时，操作人员需要对大量的开关进行摇进摇出开关柜操作，工作量大，工作强度高。

中压开关柜在三门核电现场中应用广泛，日常运行活动中开关操作非常频繁。结合国内外电厂中压开关柜爆炸事故我们可以发现，爆炸短路事故大多发生在断路器分合操作过程中。而断路器工作位摇到隔离位置难点在于：误入间隔，中压室内有大量型号相同的中压断路器，操作人员稍有失误就会走到带电的中压开关柜前，误操作带电设备，轻则设备异常失电，重则造成拉弧现象，一旦灭弧室发生故障，发生弧光短路，会对操作人员造成身体和心理上的巨大伤害，断路器摇进摇出需要手摇20圈，消耗巨大体力。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，提供一种用于10kv中压断路器智能操作装置，其能够自动完成对断路器的操作，避免人员操作带来的安全隐患。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于10kv中压断路器智能操作装置，包括支撑板、设于支撑板下方的滚轮组、设于支撑板上的架体、设于架体一侧的位置调节机构、设于位置调节机构上的驱动电机及定位摄像头、用于传动连接驱动电机和断路器摇进摇出杆的套筒，断路器上设有定位标识。

本发明的工作原理：先将套筒安装至断路器的摇进摇出杆上，然后将装置移动至断路器前并固定位置，通过定位摄像头识别断路器上的定位标识来确定摇进摇出杆（套筒）的位置（定位标识与摇进摇出杆的相互位置关系为设计的已知量），然后通过位置调节机构自动调节驱动电机的位置，以使其输出端插入套筒内，实现驱动电机与摇进摇出杆的传动连接，随后驱动电机工作通过套筒的传动完成对断路器的摇进或摇出。

作为本发明优选，所述支撑板上设有控制箱，所述位置调节机构、驱动电机和定位摄像头电连接至所述控制箱。所述控制箱接收定位摄像头的信号，并通过设定的程序对位置调节机构及驱动电机进行控制。

作为本发明优选，所述控制箱内设有控制电路，所述控制电路包括主控板、电连接至主控板的视频信号处理器及步进电机控制器。所述视频信号处理器用于对定位摄像头获取的视频信号进行分析处理，得到清晰的具有定位标识的图像信号，并将图像信号发送至主控板，主控板内的图像识别软件对图像信号进行分析，准确找到定位标识，根据定位标识的位置向步进电机控制器发送控制信号，步进电机控制器接收到控制信号后，控制驱动电机（步进电机）工作。

作为本发明优选，还包括无线控制终端，所述无线控制终端通信连接于所述控制箱。便于通过无线控制终端远程控制本装置的启动和关闭，以及对断路器的摇进或摇出。

作为本发明优选，所述调节机构上设有监控摄像头。所述监控摄像头更便于工作人员远程观察断路器的工作状态，以便发出准确的控制指令。

作为本发明优选，所述定位标识为二维码，所述二维码绑定有断路器型号。由于断路器有多种不同的型号，不同型号的断路器的尺寸及摇进摇出杆的操作有所不同，通过定位摄像头识别二维码来获取断路器型号，从而根据断路器型号来准确控制驱动电机的位置及动作。

作为本发明优选，所述位置调节机构包括xyz三个方向的调节轨道。所述的xyz三个方向具体指高度方向、断路器左右方向、断路器前后方向，以准确有效地控制驱动电机输出端与套筒连接。

作为本发明优选，所述滚轮组包括两个定向轮、两个万向轮，所述万向轮处设有脚撑。两个万向轮足够实现整个装置的灵活转向移动，万向轮处的脚撑能够确保装置在指定位置的定位。

本发明的优点是：能够自动识别断路器型号，自动对孔，实现中压开关断路器在工作位和隔离位自动化摇进摇出，避免人身伤害风险。

附图说明

图1为本发明一种用于10kv中压断路器智能操作装置的结构示意图。

1-支撑板；2-架体；3-位置调节机构；4-驱动电机；5-定位摄像头；6-控制箱；7-监控摄像头；81-定向轮；82-万向轮。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。

如图1所示，一种用于10kv中压断路器智能操作装置，包括支撑板1、设于支撑板1下方的滚轮组、设于支撑板1上的架体2、设于架体2一侧的位置调节机构3、设于位置调节机构3上的驱动电机4及定位摄像头5、用于传动连接驱动电机5和断路器摇进摇出杆的套筒，断路器上设有定位标识。

本装置的工作原理：先将套筒安装至断路器的摇进摇出杆上，然后将装置移动至断路器前并固定位置，通过定位摄像头识别断路器上的定位标识来确定摇进摇出杆（套筒）的位置（定位标识与摇进摇出杆的相互位置关系为设计的已知量），然后通过位置调节机构自动调节驱动电机的位置，以使其输出端插入套筒内，实现驱动电机与摇进摇出杆的传动连接，随后驱动电机工作通过套筒的传动完成对断路器的摇进或摇出。要说明的是，套筒的具体结构可根据摇进摇出杆的结构进行设计，即可设计不同的套筒来适配不同的断路器，确保套筒与摇进摇出杆卡接（相互之间不发生滑动）即可，当然，套筒连接驱动电机的一端也需要满足相互卡接的要求，以稳定传动，比如在套筒上开设方形槽，在驱动电机的输出端上设置方形轴等常规手段均可实现。

具体的，所述支撑板1上设有控制箱6，所述位置调节机构3、驱动电机4和定位摄像头5电连接至所述控制箱6。所述控制箱接收定位摄像头的信号，并通过设定的程序对位置调节机构及驱动电机进行控制。所述控制箱6内设有控制电路，所述控制电路包括主控板、电连接至主控板的视频信号处理器及步进电机控制器。所述视频信号处理器用于对定位摄像头获取的视频信号进行分析处理，得到清晰的具有定位标识的图像信号，并将图像信号发送至主控板，主控板内的图像识别软件对图像信号进行分析，准确找到定位标识，根据定位标识的位置向步进电机控制器发送控制信号，步进电机控制器接收到控制信号后，控制驱动电机（步进电机）工作。

另外，本装置还包括无线控制终端，所述无线控制终端通信连接于所述控制箱6。无线控制终端具有显示模块和操作模块，便于工作人员通过无线控制终端远程控制本装置的启动和关闭，以及对断路器的摇进或摇出。所述调节机构3上设有监控摄像头7。所述监控摄像头更便于工作人员通过无线控制终端远程观察断路器的工作状态，以便发出准确的控制指令。

而所述定位标识具体为二维码，所述二维码绑定有断路器型号。由于断路器有多种不同的型号，不同型号的断路器的尺寸及摇进摇出杆的操作有所不同，通过定位摄像头识别二维码来获取断路器型号，从而根据断路器型号来准确控制驱动电机的位置及动作。

所述位置调节机构3包括xyz三个方向的调节轨道。所述的xyz三个方向具体指高度方向、断路器左右方向、断路器前后方向，以准确有效地控制驱动电机的输出端插入套筒。而位置调节机构的具体实现方式可以采用现有的一些手段，比如高度方向的调节轨道固定设置在架体上，断路器左右方向的调节轨道通过滑块滑动连接于高度方向的调节轨道，而断路器前后方向的调节轨道通过滑块滑动连接于断路器左右方向的调节轨道，最后驱动电机通过滑块滑动连接于断路器前后方向的调节轨道上，滑块的具体驱动方式可以是气缸、油缸、丝杆等常规驱动方式，在此不做赘述。还要说明的是，高度方向的调节轨道需要满足断路器机械分闸操作按钮到断路器摇进摇出套筒的距离要求。

进一步的，所述滚轮组包括两个定向轮81、两个万向轮82，所述万向轮处设有脚撑。两个万向轮足够实现整个装置的灵活转向移动，万向轮处的脚撑能够确保装置在指定位置的定位。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，该具体实施方式是基于本发明整体构思下的一种实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。