CN105429048A - 输电线路的巡检机器人轻量化的方法及轻量化巡检机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种输电线路的巡检机器人轻量化的方法及其轻量化巡检机器人，所述巡检机器人包括行走模块和在行走模块上搭载的监测设备，该方法是将巡检机器人的行走模块连接在输电线路的避雷线上，以避雷线为行走轨道，同时在输电线路上通有低压直流电，巡检机器人上的用电设备通过碳刷向带电轨道取电，这样就可省去巡检机器人的供电系统，降低机身重量。
Description
技术领域
本发明涉及一种输电线路的巡检机器人轻量化的方法及轻量化巡检机器人，属于输电线路智能化监测技术领域。
背景技术
智能机器人是目前各个行业的热门课题，备受关注，其在一些地区已经投入试运行，智能巡检机器人根据既定路线巡视，每到一个观测点，机器人会停止“脚步”，转动“千里眼”，将设备外观、断路器/闸刀分合闸状态、设备本体和接头的红外测温、表计读数等数据传输到控制室，运维人员足不出“室”，就能了解现场运行状况。电量不足时，它还会自动返回充电室完成充电。“智能机器人能经受住高温、狂风、暴雨等恶劣环境的考验执行巡检，大大减轻了变电站运维人员的巡检工作量”。
但上述巡检机器人申请人在观看其工作状态后，认为存在以下问题：
1、上述的巡检机器人的行走装置多为轮式行走装置或履带行走装置，该类行走装置需要在输电线路下方铺设专用的道路，这必然会增加建设成本，同时该方法在丘陵地区无法适应；
2、针对丘陵或偏远地区，现有很对输电线路的巡检多采用无人机进行操作，其存在成本高、不易操作等问题，同时利用无人机制作的巡检机器人受自然气候条件影响较为严重；
3、其整个巡检机器人的设备用电均由电池供电，在充电时间必然无法正常巡查，这样必然会影响正常巡检。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种在架空线上行走，能不使用电池组的输电线路的巡检机器人轻量化的方法及轻量化巡检机器人，可以克服现有技术的不足。
本发明的技术方案是：
一种输电线路的巡检机器人轻量化的方法，所述巡检机器人包括行走模块和在行走模块上搭载的监测设备，该方法是将巡检机器人的行走模块连接在输电线路的避雷线上，以避雷线为行走轨道，同时在输电线路上通有低压直流电，巡检机器人上的用电设备通过碳刷向带电轨道取电，这样就可省去巡检机器人的供电系统，降低机身重量。
前述的输电线路的巡检机器人轻量化的方法是，在巡检机器人上设有远程控制接收模块，地面基站通过无线通信方式能对巡检机器人进行远程行走操控和图像数据传输控制。
在避雷线上与杆塔连接点的两端连接有搭接行走线，搭接行走线的中段下垂呈弧线，且在搭接行走线与避雷线的两接触点上设有感应器，在巡检机器人的行走模块上连接有被感应器，被感应器控制行走模块与避雷线接触的挂接装置动作，使巡检机器人在遇到杆塔时行走在搭接行走线上，行驶过杆塔时切换回避雷线行走。
一种用于输电线路的轻量化巡检机器人，它包括巡检机器人，巡检机器人包括行走模块和在行走模块上连接的监测设备，行走模块连接在输电线路的避雷线上，以避雷线为行走轨道，在避雷线与低压直流供电装置连接，巡检机器人通过碳刷向带电的避雷线取电。
前述的用于输电线路的轻量化巡检机器人是，在巡检机器人上设有无线数据接收传送装置。
前述的用于输电线路的轻量化巡检机器人是，在避雷线上与杆塔连接点的两端连接有搭接行走线，搭接行走线的中段下垂呈弧线，在搭接行走线与避雷线的两接触点上设有感应器，在巡检机器人的行走模块上连接有被感应器，被感应器控制行走模块与避雷线接触的挂接装置。
上述的用于输电线路的轻量化巡检机器人是，所述的挂接装置包括U形板，在U型板的两平行板的中段和顶部分别设有能连接两平行板的中端挡杆和上端挡杆，在中端挡杆和上端挡杆上连接有驱动装置，驱动装置由被感应器控制，且中端挡杆和上端挡杆处于不同的状态。
上述的用于输电线路的轻量化巡检机器人是，所述的行走模块包括驱动电机，在驱动电机上连接有转轴，在转轴上连接有两个柔性驱动转轮，柔性驱动转轮与避雷线接触。
前述的用于输电线路的轻量化巡检机器人是，在U型板的两平行板上分别开设有两个转轮沉入孔，转轮沉入孔分别位于中端挡杆的上方和下方，两柔性驱动转轮设置在U型板的其中一侧的转轮沉入孔内、在另一侧的转轮沉入孔内设有从动轮。
本发明的有益效果：
本发明本发明针对高压输电线路的布置区域及自身特点对现有的输电线路巡检机器人进行了轻量化的改进，其改进是将巡检机器人的行走路线设置在了输电线路的避雷线上，以避雷线作为巡检机器人的行走轨道，这样就无需设置专用的线路，且沿导线行走可使拍摄画面更清晰直观，同时在输电线路上通有低压直流电，巡检机器人上的用电设备通过碳刷向带电轨道取电，这样就可省去巡检机器人的供电系统，且可使本巡检机器人连续工作，增大巡检机器人身上各设备种类和功率，增加检测精准度。
为使本巡检机器人的行走装置能跨过杆塔与避雷线的连接区域，在避雷线上与杆塔连接点的两端连接有搭接行走线，搭接行走线的中段下垂呈弧线，这样在杆塔段就可绕行平滑的搭接行走线，确保巡检的连续性。
具体的挂接结构与行走结构采用两级挂接，两级挂接的中端挡杆和上端挡杆的动作由被感应器控制，同时在搭接行走线与避雷线的两接触点设有触发被感应器的感应器，这样在沿导线行走过程中，位于U形板中部的中端挡杆打开、上部档杆闭合，上部档杆先与导线接触，行走至搭接行走线位置时，控制中端挡杆和上端挡杆动作的被感应器被触发，上端档杆打开，下端档杆闭合，实现与导线的脱离，下端档杆与搭接行走线接触；当行走机构跨过杆塔后，控制中端挡杆和上端挡杆动作的被感应器再次被触发，上端档杆闭合，下端档杆打开，恢复到上部档杆与导线接触状态。
行走装置的驱动由电机驱动，在电机的转轴上连接两个柔性驱动轮，并且将柔性驱动轮连接在U形板上，U形板的对称侧安装柔性的从动轮，这样柔性驱动轮和从动轮就可将导线两侧抵紧，确保行走过程中不会打滑，也不会损伤导线。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为挂接装置的结构示意图；
图3为挂接装置和行走装置结合后的结构示意图。
具体实施方式
实施例1、如图1所示，巡检机器人包括行走模块和在行走模块上搭载的监测设备，在巡检机器人上设有远程控制接收模块，地面基站通过无线通信方式能对巡检机器人进行远程行走操控和图像数据传输控制；巡检机器人的行走模块连接在输电线路的避雷线上，以避雷线为行走轨道，同时在输电线路上通有低压直流电，巡检机器人上的用电设备通过碳刷向带电轨道取电，这样就可省去巡检机器人的供电系统，降低机身重量。
实现上述理论的具体结构是在行走模块2上连接监测设备（4）和无线数据接收传送装置（3），通过无线数据接收传送装置（3）控制行走模块2上连接监测设备（4），行走模块（2）连接在输电线路的避雷线（5）上，以避雷线（5）为行走轨道，同时在避雷线（5）与低压直流供电装置连接，，巡检机器人通过碳刷向带电的避雷线（5）取电。
同时为确保行走模块2在杆塔与避雷线5连接区域能正常行走，在避雷线（5）上与杆塔（6）连接点的两端连接有搭接行走线（7），搭接行走线（7）的中段下垂呈弧线，在搭接行走线（7）与避雷线（5）的两接触点上设有感应器（8），在巡检机器人的行走模块（2）上连接有被感应器（9），被感应器（9）控制行走模块（2）与避雷线（5）接触的挂接装置。
所述的挂接装置如图2所示，包括U形板（10），U形板（10）由两块平行板和一块底部的弧形板连接构成，在U型板（10）的两平行板上开设有四个通孔，在中间和最上方的通孔上分别插接有带端帽的中端挡杆（11）和上端挡杆（12），在中端挡杆（11）和上端挡杆（12）上套接有弹簧20，弹簧20位于端帽和位于U形板（10）之间，在中端挡杆（11）和上端挡杆（12）上连接有驱动装置（13），所述的驱动装置13为电机，在电机的转轴上连接有齿轮（19），在齿轮19的上方和下方分别设有齿条（20），齿条20分别与中端挡杆（11）和上端挡杆（12）连接，这样当齿轮19逆时针转动时，中端挡杆（11）插入与U型板（10）的两块平行板接触，上端挡杆（12）与U型板（10）的一块平行板接触，驱动装置（13）由被感应器（9）控制。将该挂接装置挂在导线上后在沿导线行走过程中，位于U形板10中部的中端挡杆11打开、上部档杆12闭合，上部档杆12先与导线接触，行走至搭接行走线7位置时，控制中端挡杆11和上端挡杆12动作的被感应器9被触发，上端档杆12打开，下端档杆11闭合，实现与导线的脱离，下端档杆11与搭接行走线7接触；当行走机构跨过杆塔后，控制中端挡杆11和上端挡杆12动作的被感应器9再次被触发，上端档杆12闭合，下端档杆11打开，恢复到上部档杆12与导线接触状态，实现杆塔的跨越。
所述的行走模块（2）包括驱动电机（14），在驱动电机（14）上连接有转轴（15），在转轴（15）上连接有两个柔性驱动转轮（16），柔性驱动转轮（16）与避雷线（5）接触。如图3所示，但为减少体积，申请人将挂接装置和行走模块进行了整合，其将U型板（10）的两平行板上未使用的两孔（分别位于中端挡杆（11）的上方和下方）进行有效利用，为方便说明将其定义为转轮沉入孔（17），这样讲两柔性驱动转轮（16）设置在U型板（10）的其中一侧的转轮沉入孔（17）内、在另一侧的转轮沉入孔（17）内设有从动轮（18）。
Claims (9)
1.一种输电线路的巡检机器人轻量化的方法，所述巡检机器人包括行走模块和在行走模块上搭载的监测设备，其特征在于：该方法是将巡检机器人的行走模块连接在输电线路的避雷线上，以避雷线为行走轨道，同时在输电线路上通有低压直流电，巡检机器人上的用电设备通过碳刷向带电轨道取电，这样就可省去巡检机器人的供电系统，降低机身重量。
2.根据权利要求1所述的输电线路的巡检机器人轻量化的方法，其特征在于：在巡检机器人上设有远程控制接收模块，地面基站通过无线通信方式能对巡检机器人进行远程行走操控和图像数据传输控制。
3.根据权利要求1所述的输电线路的巡检机器人轻量化的方法，其特征在于：在避雷线上与杆塔连接点的两端连接有搭接行走线，搭接行走线的中段下垂呈弧线，且在搭接行走线与避雷线的两接触点上设有感应器，在巡检机器人的行走模块上连接有被感应器，被感应器控制行走模块与避雷线接触的挂接装置动作，使巡检机器人在遇到杆塔时行走在搭接行走线上，行驶过杆塔时切换回避雷线行走。
4.一种用于输电线路的轻量化巡检机器人，它包括巡检机器人，巡检机器人包括行走模块（2）和在行走模块（2）上连接的监测设备（4），其特征在于：行走模块（2）连接在输电线路的避雷线（5）上，以避雷线（5）为行走轨道，在避雷线（5）与低压直流供电装置连接，巡检机器人通过碳刷向带电的避雷线（5）取电。
5.根据权利要求4所述的用于输电线路的轻量化巡检机器人，其特征在于：在巡检机器人上设有无线数据接收传送装置（3）。
6.根据权利要求4所述的用于输电线路的轻量化巡检机器人，其特征在于：在避雷线（5）上与杆塔（6）连接点的两端连接有搭接行走线（7），搭接行走线（7）的中段下垂呈弧线，在搭接行走线（7）与避雷线（5）的两接触点上设有感应器（8），在巡检机器人的行走模块（2）上连接有被感应器（9），被感应器（9）控制行走模块（2）与避雷线（5）接触的挂接装置。
7.根据权利要求6所述的用于输电线路的轻量化巡检机器人，其特征在于：所述的挂接装置包括U形板（10），在U型板（10）的两平行板的中段和顶部分别设有能连接两平行板的中端挡杆（11）和上端挡杆（12），在中端挡杆（11）和上端挡杆（12）上连接有驱动装置（13），驱动装置（13）由被感应器（9）控制，且中端挡杆（11）和上端挡杆（12）处于不同的状态。
8.根据权利要求6或7所述的用于输电线路的轻量化巡检机器人，其特征在于：所述的行走模块（2）包括驱动电机（14），在驱动电机（14）上连接有转轴（15），在转轴（15）上连接有两个柔性驱动转轮（16），柔性驱动转轮（16）与避雷线（5）接触。
9.根据权利要求6或7所述的用于输电线路的轻量化巡检机器人，其特征在于：在U型板（10）的两平行板上分别开设有两个转轮沉入孔（17），转轮沉入孔（17）分别位于中端挡杆（11）的上方和下方，两柔性驱动转轮（16）设置在U型板（10）的其中一侧的转轮沉入孔（17）内、在另一侧的转轮沉入孔（17）内设有从动轮（18）。
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