Qj $ PO SI TI VQPARAUMQj $ PO IT IT
STÃNCIA CMPOQaJwenção 1. A presente invenção descreve um dispositivo mecânico e eletrônico para a iimpe2a e inspeção de cabos e isoladores da rede elétrica à distância (LICA) Esse dispositivo consiste de um equipamento acionado por controle remoto que se destaca sobre a rede elétnca, realizando a remoção de quaisquer objetos estranhos a rede como pequenos galhos em contato, pipas e rabioias, cadarços de tênis ou pontos de ligações clandestinas já identificadas. Além disso, o equipamento permite a visualização dos cabos e isoladores da rede elétrica através do envio de imagens de vídeo, de uma câmera para um outro dispositivo remoto e sem fio. Assim, esse dispositivo pode ser aplicado em qualquer rede de energia elétrica, tanto na de transmissão como na de distribuição, podendo ser utilizado pelas empresas de manutenção ou concessionárias de energia elétrica, A presente invenção se localiza prindpaJmente no campo técnico da engenharia. 2. A inspeção dos isoladores e limpeza dos cabos e tem grande importância na qualidade do fornecimento de energia elétrica para a sociedade em geral, pois ações de manutenção preventiva e preditiva podem ser realizadas ou previstas de modo a reduzir a duração (DEC) ou a frequência (FEC) de interrupção do fornecimento de energia elétrica. 3. Os usos da automação e da robótica têm contribuído de forma significativa com a realização de procedimentos de monitoramento da qualidade da rede de energia elétrica. Alguns exemplos são o dispositivo de monitoramento de cabos, desenvolvido pelo CPqD; e a aeronave não-tripulada para a inspeção de torres, feito pelo ITA. De outro lado, as equipes de manutenção das concessionárias de energia ©létrca realizam rotineiramente a limpeza dos cabos de energia da rede elétrica, tendo como objetivo retirar objetos lançados na rede que podem prejudicar o fornecimento de energia. Em algumas situações a operação de limpeza é demorada e onerosa principalmente devido à dificuldade de acesso à rede, observado em áreas de risco, e altura dos cabos. Desta forma, o uso de um equipamento autônomo pode reduzir significativamente a penculosidade e o tempo desta operação. Assim, o uso de um equipamento autônomo tem vantagens operacionais sobre o processo atual principaimente no item segurança e eficiência 4, A limpeza dos cabos da rede de distribuição de energia elétrica é realizada pelas equipes de manutenção das concessionárias de energia elétrica da seguinte forma: uma equipe sai as ruas em busca de linhas com detritos e sujeira; com um gancho preso na ponta de uma haste de manobra, a equipe puxa raspa ou corta os objetos presas nas linhas Porém essa operação é dificultada em áreas de risco, como favelas, pois os próprios moradores evitam que as ligações clandestinas sejam retiradas. Um pedido de patente realizado junto ao INPI em 1995 (MU7500414-3 * LIMPEZA DE REDE AÉREA DE ENERGIA ELÉTRICA) propunha a limpeza dos cabos com o uso da vara de manobra, porém em 2000 esse pedido foi arquivado Nesta patente era proposta a limpeza dos cabos com o uso de um disco de corte, mas pelo que é descrito ele não podería remover as ligações clandestinas. Atualmente não foram encontradas em pesquisas ou projetos, dispositivos que realizam a limpeza e inspeção dos cabos e isoladores da rede de energia elétrica nos arquivos disponibilizados pela ANEEL, ou em outros órgãos de fomento. A partir dessas premissas, o equipamento exposto neste documento tem como base o deslocamento autônomo em uma linha da rede de energia elétrica, na busca e remoção de objetos estranhos e das ligações clandestinas através de corte por guilhotinamento, remoção galhos por corte a disco e na inspeção dos cabos da rede elétrica e dos isoíadores por envio de imagens de vídeo de uma câmera para um dispositivo remoto. Assim, o uso do UCA se apresenta como uma inovação na limpeza dos cabos de energia elétrica na rede de distribuição pela facilidade e alcance no seu uso. Em busca por P&D s nesta linhas, não foi encontrado nada com as patavras chaves Guambiarra, ligações Clandestinas, Robo ou Robótica que atendam a demanda ou seja similar a solução proposta As soluções encontradas foram de equipamento robótico móvel· que associado á visão artificiai permita o telereconhedmento visual, da CPFL e de um aéreo não-t.ripulado - VANT, mas ambos não limpam as linhas 5. Portanto, não foi encontrado nenhum documento antecipando e/ou sugerindo os objetos da presente invenção.1. The present invention describes a mechanical and electronic device for the cleaning and inspection of remote network cables and isolators (LICA). This device consists of remote-controlled equipment that stands out over the electrical network, performing the removing any foreign objects from the net such as small contact twigs, kites and tail ropes, tennis laces or clandestine connection points already identified. In addition, the equipment allows the visualization of the mains cables and isolators by sending video images from a camera to another remote and wireless device. Thus, such a device may be applied to any power grid, both transmission and distribution, and may be used by utility or utility companies. The present invention is primarily located in the technical field of engineering. 2. Insulation inspection and cable cleaning are of great importance in the quality of the electricity supply to society in general, as preventive and predictive maintenance actions can be performed or planned to reduce the duration (DEC) or frequency (FEC) of power outage. 3. The uses of automation and robotics have significantly contributed to conducting quality monitoring procedures for the power grid. Some examples are the cable monitoring device developed by CPqD; and the unmanned tower inspection aircraft made by ITA. On the other hand, maintenance teams of the © letric power utilities routinely clean the power cords of the power grid, with the aim of removing objects thrown into the grid that may impair the power supply. In some situations the cleaning operation is time consuming and costly mainly due to the difficulty of access to the network, observed in hazardous areas, and cable height. Thus, the use of a standalone equipment can significantly reduce the penculosity and the time of this operation. Thus, the use of stand-alone equipment has operational advantages over the current process, especially in safety and efficiency 4. The power distribution network cable cleaning is carried out by the utility's maintenance teams as follows: team goes out on the streets looking for lines with debris and dirt; With a hook attached to the end of a maneuvering rod, the team pulls or scrapes objects trapped in the lines. However, this operation is difficult in hazardous areas such as slums because residents themselves prevent clandestine connections from being removed. A patent application filed with the INPI in 1995 (MU7500414-3 * ELECTRIC POWER AIR CLEANING) proposed to clean the cables using the switch, but in 2000 this application was filed. cables with the use of a cutting disc, but for what it is described he could not remove the clandestine connections. Currently, no research or project has been found on devices that perform the cleaning and inspection of cables and insulators of the power grid in the archives provided by ANEEL, or other funding agencies. From these assumptions, the equipment set forth in this document is based on autonomous displacement on a power line, searching for and removing foreign objects and clandestine connections through shearing, disc cutting, and inspecting mains and isoir cables by sending video images from a camera to a remote device. Thus, the use of UCA presents itself as an innovation in the cleaning of electricity cables in the distribution network due to its ease and reach in its use. Looking for R&D in these lines, nothing was found with the key words Guambiarra, Clandestine, Robo or Robotics that meet the demand or similar to the proposed solution. The solutions found were mobile robotic equipment. visual teleconferencing, CPFL, and an unripulated aerial - UAV, but both do not clear lines 5. Therefore, no document was found anticipating and / or suggesting the objects of the present invention.
SUMÁRtO DA INVENÇÃO 6. Em seu aspecto mais amplo, a presente invenção apresenta um dispositivo mecânico eletrônico e remotamente controlado que realiza a limpeza de cabos da rede de energia elétrica e a inspeção de cabos e isoíadores da rede elétrica. A limpeza de cabos é realizada pela retenção e corte de objetos presos nos cabos da rede. A inspeção é realizada pela observação remota de imagens de vídeos transmitidas sem fio para um dispositivo remoto.SUMMARY OF THE INVENTION 6. In its broadest aspect, the present invention features a remotely controlled electronic mechanical device that performs the cleaning of mains cables and the inspection of mains cables and isoilizers. Cable cleaning is accomplished by retaining and cutting objects trapped in the network cables. Inspection is performed by remotely watching video images transmitted wirelessly to a remote device.
Pf.sfi!?»SAo^ 7. A inovação ora proposta e objeto da presente invenção, descreve um dispositivo para a limpeza e inspeção dos cabos e isoíadores da rede elétrica, sendo o acionamento da locomoção do dispositivo e dos sistemas de limpeza e inspeção por controle remoto A remoção de objetos dos cabos é feita através da retenção e corte desses objetos A remoção de galhos apoiados sobre os cabos é feita através da poda dos galhos com disco de serra, sendo que, a observação, da integridade de cabos e dos isoiadores é feita por dispositivo de vídeo acoplado ao dispositivo, com o envio das imagens de vídeo dos cabos e isoiadores instantaneamente para outro dispositivo remoto,, sendo dito dispositivo composto de: - um chassi eletricamente isolado da rede elétrica para baixos e altos valores de tensão elétrica; - um sistema para acionamento do motor elétrico destinado a sua locomoção e dos acessórios do dispositivo que ficam presos ao chassi; - um sistema de detecção de objetos na direção de locomoção do dispositivo por sensoriamento ultrassônico; - um acessório intercambiáve! para retenção e remoção de objetos presentes na rede elétrica, tendo adicionalmente o acessório intercambiáveí, uma serra para poda de galhos pequenos próximos à rede elétrica; - um acessório intercambiáveí, para o acoplamento de câmeras de vídeo para observação do cabo e dos isoiadores, 8 Em uma realização preferencial da presente invenção, o acionamento da locomoção é feito por controle remoto, para acionamento da locomoção direta ou reversa. 9 Em uma realização preferencial da presente invenção, o acionamento do sistema de ítmpeza dos cabos é feita por controle remoto. 10. Em uma realização preferencial da presente invenção, o acionamento da serra para poda de galhos próximos a rede elétrica é feita por controle remoto. 11. Em uma realização preferencial, as imagens da câmera de vídeo são transmitidas sem fio para outro dispositivo remoto. 12. As modalidades preferidas relativas ao objeto da presente invenção são melhores valorizados após a descrição contendo detalhes suficientes para sua reprodução conforme a seguir. 13. 0 sistema de locomoção é compreendido por um chassi que suporta rodas eletricamente isoladas. As rodas tem um perfil cônico de forma que mantenha todo o dispositivo preso e estável no cabo. Rodas na parte superior do chassi mantêm o dispositivo suspenso no cabo. Um destas rodas fica abaixo das outras e pode ser aproximada ou afastada das outras por um sistema de rosca dupla para realizar uma melhor fixação do chassi ao cabo O sistema para acionamento do motor elétrico destinado a sua locomoção e dos acessórios do dispositivo ficam preso ao chassi 14. O sistema de limpeza consiste de um acessório intercambiávei que é fixado à frente do chassi Esse acessório permanece á frente do chassi onde uma base retêm os objetos presentes no cabo e após acionamento via controle remoto, o sistema de corte é acionado e corta os objetos, removendo-os do.cabo. 15. O sistema de poda de galhos consiste de um acessório intercambiável que é fixado á frente do chassi Um braço perpendscuíarmente disposto ao chassi suporta em sua extremidade uma forquilha e um disco de serra. Durante a locomoção do dispositivo, a forquilha retêm os galhos próximos à rede elétrica. O disco de serra ao ser remotamente acionado promove o corte dos galhos retidos pela forquilha StSTEMA DE INSPEÇÃO 1β, O sistema de inspeção dos cabos e isoladores consiste de um acessório intercambíável que é fixado à frente do chassi. Neste sistema um dispositivo móvel com câmera de vídeo e comunicação sem fio observa os cabos e/ou os isoladores da rede elétrica Esse dispositivo envia para outro dispositivo remoto, via comunicação sem fio, ás imagens de vídeo instantaneamente obtidas pela câmera do acessório.7. The presently proposed innovation and object of the present invention describes a device for cleaning and inspection of mains cables and isoilizers, driving the locomotion of the device and cleaning and inspection systems. by remote control The removal of objects from the cables is done by retaining and cutting them. The removal of branches supported by the cables is done by pruning the branches with a saw blade, and observing the integrity of the cables and the Isoiators is made by a video device attached to the device, sending the video images of the cables and isoiators instantly to another remote device, being said device composed of: - an electrically insulated chassis for low and high voltage values electric; - a system for driving the electric motor for its movement and the device accessories attached to the chassis; - an object detection system in the direction of locomotion of the device by ultrasonic sensing; - an interchangeable accessory! for retaining and removing objects present in the electric network, having in addition the interchangeable accessory, a saw for pruning small branches near the electric network; - an interchangeable accessory for the coupling of video cameras for the observation of the cable and the isoiators. In a preferred embodiment of the present invention, the driving of the locomotion is made by remote control, for direct or reverse locomotion activation. In a preferred embodiment of the present invention the actuation of the cable length system is by remote control. 10. In a preferred embodiment of the present invention, the pruning of the branch pruning saw is operated by remote control. 11. In a preferred embodiment, the camcorder images are transmitted wirelessly to another remote device. Preferred embodiments relating to the object of the present invention are best valued after the description containing sufficient detail for its reproduction as follows. 13. The locomotion system is comprised of a chassis that supports electrically insulated wheels. The wheels have a tapered profile so that the entire device is locked and stable on the cable. Wheels at the top of the chassis keep the device suspended on the cable. One of these wheels is below the others and can be approached or pulled apart by a double-threaded system to better secure the chassis to the cable. The electric motor drive system and the device accessories are attached to the chassis. 14. The cleaning system consists of an interchangeable accessory that attaches to the front of the chassis. This accessory remains in front of the chassis where a base holds the objects on the cable and after actuation via remote control, the cutting system is actuated and cuts the objects by removing them from the cable. 15. The branch pruning system consists of an interchangeable attachment that attaches to the front of the chassis. An arm perpendicular to the chassis supports at its end a fork and a saw blade. During locomotion of the device, the fork retains the branches close to the mains. When the saw blade is remotely driven, it cuts off the branches retained by the fork STSTEMA INSPECTION 1β, The cable and insulator inspection system consists of an interchangeable accessory that is fixed to the front of the chassis. In this system a mobile device with camcorder and wireless communication observes the cables and / or isolators of the mains. This device sends to another remote device, via wireless communication, the video images instantly obtained by the camera of the accessory.
StSTEMASQPEMPJmAiS 17. Os sistemas da presente invenção compreendem quaisquer formas de automatizar a limpeza e inspeção de cabos e isoladores da rede elétrica. Em especial, o sistema pode compreender hardware(s) ou soffware(s) contendo os métodos, como PCs, servidores ou quaisquer arquiteturas de hardware presentes em dispositivos locais e/ou móveis, que possam atender a finalidade do evento. Em especial, as formas automatizadas dos métodos podem compreender programas computacionais em quaisquer linguagens de programação, capazes de funcionar em diversos sistemas operacionais, como Linux, MacOS, Windows, Symbian, Android, entre outros, podendo ser utilizados à distância ou in loco 18. Em especial, os ditos sistemas compreendendo os referidos métodos são capazes de funcionar em dispositivos móveis, como notebooks. íaptops, tabiets, celulares, pocket pcs, palm tops, entre outros, bem como a combinação dos mesmos. PESçRtçM. das F»g.uras 19. A figura 1 mostra uma ilustração do chassi do LICA (1) com o sistema de locomoção motorizado (2), onde na extremidade apresenta o dispositivo para acoplamento dos acessórios intercambiãveis (3) e as rodas eletricamente isolantes para locomoção na linha viva (4) 20. A figura 2 mostra uma ilustração do acessório intercambiável para a retenção e coite de objetos presentes no cabo da rede elétrica. Esse acessório é composto principalmente do acoplamento de fixação no chassi (1). de uma tesoura que retêm e corta os objetos retidos ao se locomover pela rede (2) e motorização movido à bateria(3) 21. Afigura 3 mostra uma ilustração do acessório sntercambiáveí para a poda de galhos próximos à rede elétrica. Esse acessório é composto principalmente pelo acoplamento de fixação ao chassi (1). pela serra que corta galhos próximos à rede elétrica (2) um sistema de forquilha que concentra e mantêm os galhos na serra para corte (3) e um sistema de motorização movido à batería (4). 22. A figura 4 mostra a ilustração do sistema de inspeção por imagens de vídeos dos cabos e dos isoladores da rede de energia elétrica. Esse acessório é composto pelo acoplamento do dispositivo ao chassi (1), uma capa de proteção (2) para acomodação do dispositivo móvei que irá inspecionar o cabo da rede elétrica, e o dispositivo para inspeção por imagens e vídeo dos cabos (3) 23. A descrição da presente invenção e suas modalidades preferidas tèm o intuito somente de exemplificar uma das inúmeras maneiras de se realizar a invenção, contudo sem limitar, o escopo da mesma ESBEDícasõesThe systems of the present invention comprise any means of automating the cleaning and inspection of mains cables and insulators. In particular, the system may comprise hardware (s) or soffware (s) containing methods, such as PCs, servers or any hardware architectures present on local and / or mobile devices, which may serve the purpose of the event. In particular, automated forms of the methods may comprise computer programs in any programming language, capable of operating on various operating systems, such as Linux, MacOS, Windows, Symbian, Android, among others, and may be used remotely or on site 18. In particular, said systems comprising said methods are capable of operating on mobile devices such as notebooks. laptops, tabiets, cell phones, pocket pcs, palm tops, among others, as well as the combination thereof. RESPECt. 19. Figure 1 shows an illustration of the LICA chassis (1) with the motorized mobility system (2), where at the end it shows the interchangeable accessory coupling device (3) and the electrically insulated wheels. for locomotion on the live line (4) 20. Figure 2 shows an illustration of the interchangeable accessory for the retention and shedding of objects present on the mains cable. This accessory consists mainly of the chassis mounting coupling (1). a pair of scissors that retain and cut objects trapped when moving around the net (2) and battery-powered motorization (3) 21. Figure 3 shows an illustration of the interchangeable accessory for pruning branches near the mains. This accessory consists mainly of the chassis mounting coupling (1). by the saw that cuts branches close to the mains (2) a fork system that concentrates and maintains the branches in the cutting saw (3) and a battery-powered motorization system (4). 22. Figure 4 shows the illustration of the video image inspection system of the mains cables and insulators. This accessory consists of the device coupling to the chassis (1), a protective cover (2) for the mobile device that will inspect the power cable, and the image and video inspection device of the cables (3) 23 The description of the present invention and its preferred embodiments are intended solely to exemplify one of the numerous ways of carrying out the invention, but without limitation, the scope thereof.