CN105553111A - 输电线路实时风偏在线检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种输电线路实时风偏在线检测系统，包括SDRAM存储器、风偏角确定设备和机器人主体结构，SDRAM存储器用于存储与输电线路实时风偏角相关的预设参数，风偏角确定设备用于计算输电线路的实时风偏角，机器人主体结构架设在输电线路上，用于对输电线路进行巡视，SDRAM存储器和风偏角确定设备都位于机器人主体结构上，机器人主体结构基于实时风偏角的数值确定是否报警。通过本发明，能够对输电线路的实时风偏角进行精确的在线检测，提高了数据监控的实时性。

Description

输电线路实时风偏在线检测系统

本发明是申请号为2015109562511、申请日为2015年12月17日、发明名称为“输电线路实时风偏在线检测系统”的专利的分案申请。

技术领域

本发明涉及输电线路监控领域，尤其涉及一种输电线路实时风偏在线检测系统。

背景技术

当前，输电线路一般都在采用铁塔结构架空在空中，由于输电线路本身的柔性，在大风天气下很容易摇晃，严重情况下甚至能导致输电线路被刮断，引起断电事故，给当地的生产部门和居民带来不便，断开的线头也有可能造成人畜触电的事件发生。

因此，输电线路的风偏检测非常重要，能够给供电管理部门提供输电线路的实时数据，以决定是否需要采取必要的保护措施，避免事态的进一步扩大。

然而，现有技术中采用的输电线路风偏检测方案需要供电管理部门安排人员到现场进行肉眼检测，并依靠个人的经验判断是否达到预警值，同时这种人工检测方案不是全程全时段检测，效率低且不可靠。

为此，需要一种新的输电线路风偏检测方案，能够替代原先的人工检测手段，在现场进行风偏的电子化精确检测，同时能够对输电线路进行全程全时段的检测，并能够将实时数据及时传输到供电管理平台，从而避免供电事故发生。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种输电线路实时风偏在线检测系统，首先采用有针对性的机器人作为巡视平台，实现对输电线路的全程监控，其次，在输电线路或机器人上安装各种环境参数检测设备以协同操作，确定准确的输电线路风偏值，最后还使用了频分双工通信链路，以保障现场通信的畅通。

根据本发明的一方面，提供了一种输电线路实时风偏在线检测系统，所述系统包括SDRAM存储器、风偏角确定设备和机器人主体结构，SDRAM存储器用于存储与输电线路实时风偏角相关的预设参数，风偏角确定设备用于计算输电线路的实时风偏角，机器人主体结构架设在输电线路上，用于对输电线路进行巡视，SDRAM存储器和风偏角确定设备都位于机器人主体结构上，机器人主体结构基于实时风偏角的数值确定是否报警。

更具体地，在所述输电线路实时风偏在线检测系统中，包括：SDRAM存储器，设置在控制箱内，预先存储了绝缘子串的受风面积、风压不均匀系数、输电线路的体型系数、输电线路的受风面积、输电线路的垂直档距、输电线路单位长度的重力以及输电线路中每相导线的根数，其中，绝缘子串的受风面积取值为0.03平方米，风压不均匀系数取值为0.61，输电线路的体型系数取值为1.2，输电线路的受风面积为输电线路的直径乘以输电线路的线长；风速传感器，设置在输电线路上，用于检测并输出输电线路的实时风速；大气压强检测设备，设置在输电线路上，用于检测并输出输电线路周围大气的实时大气压强；大气温度检测设备，设置在输电线路上，用于检测并输出输电线路周围大气的实时大气温度；大气湿度检测设备，设置在输电线路上，用于检测并输出输电线路周围大气的实时大气湿度；空气密度检测设备，设置在输电线路上，与大气压强检测设备、大气湿度检测设备和大气温度检测设备分别连接，基于实时大气压强、实时大气温度和实时大气湿度确定并输出输电线路周围空气的实时空气密度；夹角检测设备，设置在输电线路上，用于检测并输出风向与输电线路的轴向夹角；风偏角确定设备，设置在控制箱内，包括绝缘子串风荷载确定子设备、输电线路风荷载确定子设备、绝缘子串垂直荷载加重力检测子设备、输电线路垂直荷载确定子设备和风偏角输出子设备；绝缘子串风荷载确定子设备与SDRAM存储器和风速传感器分别连接，将9.80665、绝缘子串的受风面积和实时风速的平方的乘积除以16所得到的结果作为绝缘子串风荷载；输电线路风荷载确定子设备与SDRAM存储器、空气密度检测设备、风速传感器和夹角检测设备分别连接，将风压不均匀系数、输电线路的体型系数、输电线路的受风面积、实时空气密度、实时风速的平方和轴向夹角正弦值的平方相乘的乘积除以2，得到输电线路风荷载；绝缘子串垂直荷载加重力检测子设备位于绝缘子上，用于检测并输出绝缘子串垂直荷载加重力；输电线路垂直荷载确定子设备与SDRAM存储器连接，将输电线路的垂直档距、输电线路单位长度的重力以及输电线路中每相导线的根数相乘，将乘积作为输电线路垂直荷载输出；风偏角输出子设备与绝缘子串风荷载确定子设备、输电线路风荷载确定子设备、绝缘子串垂直荷载加重力检测子设备和输电线路垂直荷载确定子设备分别连接，将绝缘子串风荷载除以2后与输电线路风荷载相加作为第一和值，将绝缘子串垂直荷载加重力除以2后与输电线路垂直荷载相加作为第二和值，将第一和值除以第二和值所获得的结果取反正切运算，运算的结果作为实时风偏角输出；机器人主体结构，包括前轮子结构、中轮子结构、后轮子结构、刹车子结构、前方气动伸缩子结构、后方气动伸缩子结构、中部气动伸缩子结构、底板、重心控制子结构和控制箱；前轮子结构处于底板上方，包括前方驱动电机和前方行走轮，前方行走轮采用塑料材料，具有与输电线路相适应的圆槽，前方驱动电机与前方切削刀片和前方行走轮分别连接，用于为前方切削刀片提供切削动力的同时，为前方行走轮提供行走动力；中轮子结构位于前轮子结构和中轮子结构中间，处于底板上方，包括中部驱动电机和中部行走轮组成，中部行走轮采用塑料材料，具有与输电线路相适应的圆槽，中部驱动电机与中部行走轮连接，用于为中部行走轮提供行走动力；后轮子结构处于底板上方，包括后方驱动电机和后方行走轮，后方行走轮采用塑料材料，具有与输电线路相适应的圆槽，后方驱动电机与后方切削刀片和后方行走轮分别连接，用于为后方切削刀片提供切削动力的同时，为后方行走轮提供行走动力；前方气动伸缩子结构位于前轮子结构和底板之间，用于将前轮子结构连接到底板上，包括前方腕关节、前方垂直伸缩臂、前方肘关节、前方水平伸缩臂和前方肩关节，前方腕关节将前轮子结构和前方垂直伸缩臂连接，前方垂直伸缩臂与前方肘关节连接，前方水平伸缩臂将前方肘关节与前方肩关节连接，前方肩关节与底板连接，前方垂直伸缩臂还与ARM11处理器电性连接以接收前方垂直伸缩控制信号，前方水平伸缩臂还与ARM11处理器电性连接以接收前方水平伸缩控制信号；中部气动伸缩子结构位于中轮子结构和底板之间，用于将中轮子结构连接到底板上，包括中部腕关节、中部垂直伸缩臂、中部肘关节、中部水平伸缩臂和中部肩关节，中部腕关节将中轮子结构和中部垂直伸缩臂连接，中部垂直伸缩臂与中部肘关节连接，中部水平伸缩臂将中部肘关节与中部肩关节连接，中部肩关节与底板连接，中部垂直伸缩臂还与ARM11处理器电性连接以接收中部垂直伸缩控制信号，中部水平伸缩臂还与ARM11处理器电性连接以接收中部水平伸缩控制信号；后方气动伸缩子结构位于后轮子结构和底板之间，用于将后轮子结构连接到底板上，包括后方腕关节、后方垂直伸缩臂、后方肘关节、后方水平伸缩臂和后方肩关节，后方腕关节将后轮子结构和后方垂直伸缩臂连接，后方垂直伸缩臂与后方肘关节连接，后方水平伸缩臂将后方肘关节与后方肩关节连接，后方肩关节与底板连接，后方垂直伸缩臂还与ARM11处理器电性连接以接收后方垂直伸缩控制信号，后方水平伸缩臂还与ARM11处理器电性连接以接收后方水平伸缩控制信号；刹车子结构包括刹车块、刹车导向结构和刹车气缸，刹车块位于后方输电线路位置，刹车导向结构与刹车块和刹车气缸分别连接，用于为刹车块的刹车制动操作提供动力；重心控制子结构位于底板下方，采用控制箱为重心调节的配重设备，包括重心调节气缸和三位电磁阀，重心调节气缸为重心调节提供动力，三位电磁阀通过调节控制箱和底板之间的相对距离来控制机器人主体结构的重心位置；控制箱位于底板下方，包括外壳和控制板，所述控制板集成了ARM11处理器和频分双工通信接口，频分双工通信接口与远端的供电管理服务器连接，用于接收供电管理服务器无线发送的无线控制指令，ARM11处理器还与频分双工通信接口、前方驱动电机、中部驱动电机和后方驱动电机分别连接，用于解析无线控制指令以确定并输出前方垂直伸缩控制信号、前方水平伸缩控制信号、中部垂直伸缩控制信号、中部水平伸缩控制信号、后方垂直伸缩控制信号或后方水平伸缩控制信号，还用于解析无线控制指令以确定前方驱动电机、中部驱动电机或后方驱动电机的驱动控制信号；其中，ARM11处理器与风偏角输出子设备连接，当实时风偏角大于等于预设风偏阈值时，发出线路风偏过大报警信号，当实时风偏角小于预设风偏阈值时，发出线路风偏正常信号；ARM11处理器将线路风偏过大报警信号或线路风偏正常信号通过频分双工通信接口无线发送给远端的供电管理服务器。

更具体地，在所述输电线路实时风偏在线检测系统中：ARM11处理器与SDRAM存储器连接，预设风偏阈值存储于SDRAM存储器中。

更具体地，在所述输电线路实时风偏在线检测系统中，还包括：伸缩限位开关组合，包括六个伸缩限位开关，用于分别限制前方垂直伸缩臂、前方水平伸缩臂、中部垂直伸缩臂、中部水平伸缩臂、后方垂直伸缩臂和后方水平伸缩臂的伸缩距离。

更具体地，在所述输电线路实时风偏在线检测系统中，还包括：刹车限位开关，用于限制刹车块的刹车距离。

更具体地，在所述输电线路实时风偏在线检测系统中，还包括：控制箱移动限位开关，用于限制控制箱的移动距离。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的输电线路实时风偏在线检测系统的结构方框图。

附图标记：1SDRAM存储器；2风偏角确定设备；3机器人主体结构

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的输电线路实时风偏在线检测系统的实施方案进行详细说明。

当前，供电管理部门对输电线路风偏的检测还停留在人工检测手段，即安排专门的人手到现场进行肉眼观测，由于这种检测手段过于依赖现场人员的经验，效率低下，准确度不高，同时，这种检测手段数据传输不实时，也无法做到全时段全程检测。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种输电线路实时风偏在线检测系统，在现场采用多个环境参数检测设备综合判断出输电线路的具体实时风偏值，更为关键的是，优化现有的机器人的结构，使其能够适应复杂的输电线路环境，从而能够作为巡视平台对输电线路全程进行风偏角的监控。

图1为根据本发明实施方案示出的输电线路实时风偏在线检测系统的结构方框图，所述系统包括SDRAM存储器、风偏角确定设备和机器人主体结构，SDRAM存储器用于存储与输电线路实时风偏角相关的预设参数，风偏角确定设备用于计算输电线路的实时风偏角，机器人主体结构架设在输电线路上，用于对输电线路进行巡视，SDRAM存储器和风偏角确定设备都位于机器人主体结构上，机器人主体结构基于实时风偏角的数值确定是否报警。

接着，继续对本发明的输电线路实时风偏在线检测系统的具体结构进行进一步的说明。

所述系统包括：SDRAM存储器，设置在控制箱内，预先存储了绝缘子串的受风面积、风压不均匀系数、输电线路的体型系数、输电线路的受风面积、输电线路的垂直档距、输电线路单位长度的重力以及输电线路中每相导线的根数，其中，绝缘子串的受风面积取值为0.03平方米，风压不均匀系数取值为0.61，输电线路的体型系数取值为1.2，输电线路的受风面积为输电线路的直径乘以输电线路的线长。

所述系统包括：风速传感器，设置在输电线路上，用于检测并输出输电线路的实时风速；大气压强检测设备，设置在输电线路上，用于检测并输出输电线路周围大气的实时大气压强；大气温度检测设备，设置在输电线路上，用于检测并输出输电线路周围大气的实时大气温度；大气湿度检测设备，设置在输电线路上，用于检测并输出输电线路周围大气的实时大气湿度。

所述系统包括：空气密度检测设备，设置在输电线路上，与大气压强检测设备、大气湿度检测设备和大气温度检测设备分别连接，基于实时大气压强、实时大气温度和实时大气湿度确定并输出输电线路周围空气的实时空气密度；夹角检测设备，设置在输电线路上，用于检测并输出风向与输电线路的轴向夹角。

所述系统包括：风偏角确定设备，设置在控制箱内，包括绝缘子串风荷载确定子设备、输电线路风荷载确定子设备、绝缘子串垂直荷载加重力检测子设备、输电线路垂直荷载确定子设备和风偏角输出子设备；绝缘子串风荷载确定子设备与SDRAM存储器和风速传感器分别连接，将9.80665、绝缘子串的受风面积和实时风速的平方的乘积除以16所得到的结果作为绝缘子串风荷载。

输电线路风荷载确定子设备与SDRAM存储器、空气密度检测设备、风速传感器和夹角检测设备分别连接，将风压不均匀系数、输电线路的体型系数、输电线路的受风面积、实时空气密度、实时风速的平方和轴向夹角正弦值的平方相乘的乘积除以2，得到输电线路风荷载。

绝缘子串垂直荷载加重力检测子设备位于绝缘子上，用于检测并输出绝缘子串垂直荷载加重力；输电线路垂直荷载确定子设备与SDRAM存储器连接，将输电线路的垂直档距、输电线路单位长度的重力以及输电线路中每相导线的根数相乘，将乘积作为输电线路垂直荷载输出。

风偏角输出子设备与绝缘子串风荷载确定子设备、输电线路风荷载确定子设备、绝缘子串垂直荷载加重力检测子设备和输电线路垂直荷载确定子设备分别连接，将绝缘子串风荷载除以2后与输电线路风荷载相加作为第一和值，将绝缘子串垂直荷载加重力除以2后与输电线路垂直荷载相加作为第二和值，将第一和值除以第二和值所获得的结果取反正切运算，运算的结果作为实时风偏角输出。

所述系统包括：机器人主体结构，包括前轮子结构、中轮子结构、后轮子结构、刹车子结构、前方气动伸缩子结构、后方气动伸缩子结构、中部气动伸缩子结构、底板、重心控制子结构和控制箱。

前轮子结构处于底板上方，包括前方驱动电机和前方行走轮，前方行走轮采用塑料材料，具有与输电线路相适应的圆槽，前方驱动电机与前方切削刀片和前方行走轮分别连接，用于为前方切削刀片提供切削动力的同时，为前方行走轮提供行走动力。

中轮子结构位于前轮子结构和中轮子结构中间，处于底板上方，包括中部驱动电机和中部行走轮组成，中部行走轮采用塑料材料，具有与输电线路相适应的圆槽，中部驱动电机与中部行走轮连接，用于为中部行走轮提供行走动力。

后轮子结构处于底板上方，包括后方驱动电机和后方行走轮，后方行走轮采用塑料材料，具有与输电线路相适应的圆槽，后方驱动电机与后方切削刀片和后方行走轮分别连接，用于为后方切削刀片提供切削动力的同时，为后方行走轮提供行走动力。

前方气动伸缩子结构位于前轮子结构和底板之间，用于将前轮子结构连接到底板上，包括前方腕关节、前方垂直伸缩臂、前方肘关节、前方水平伸缩臂和前方肩关节，前方腕关节将前轮子结构和前方垂直伸缩臂连接，前方垂直伸缩臂与前方肘关节连接，前方水平伸缩臂将前方肘关节与前方肩关节连接，前方肩关节与底板连接，前方垂直伸缩臂还与ARM11处理器电性连接以接收前方垂直伸缩控制信号，前方水平伸缩臂还与ARM11处理器电性连接以接收前方水平伸缩控制信号。

中部气动伸缩子结构位于中轮子结构和底板之间，用于将中轮子结构连接到底板上，包括中部腕关节、中部垂直伸缩臂、中部肘关节、中部水平伸缩臂和中部肩关节，中部腕关节将中轮子结构和中部垂直伸缩臂连接，中部垂直伸缩臂与中部肘关节连接，中部水平伸缩臂将中部肘关节与中部肩关节连接，中部肩关节与底板连接，中部垂直伸缩臂还与ARM11处理器电性连接以接收中部垂直伸缩控制信号，中部水平伸缩臂还与ARM11处理器电性连接以接收中部水平伸缩控制信号。

后方气动伸缩子结构位于后轮子结构和底板之间，用于将后轮子结构连接到底板上，包括后方腕关节、后方垂直伸缩臂、后方肘关节、后方水平伸缩臂和后方肩关节，后方腕关节将后轮子结构和后方垂直伸缩臂连接，后方垂直伸缩臂与后方肘关节连接，后方水平伸缩臂将后方肘关节与后方肩关节连接，后方肩关节与底板连接，后方垂直伸缩臂还与ARM11处理器电性连接以接收后方垂直伸缩控制信号，后方水平伸缩臂还与ARM11处理器电性连接以接收后方水平伸缩控制信号。

刹车子结构包括刹车块、刹车导向结构和刹车气缸，刹车块位于后方输电线路位置，刹车导向结构与刹车块和刹车气缸分别连接，用于为刹车块的刹车制动操作提供动力。

重心控制子结构位于底板下方，采用控制箱为重心调节的配重设备，包括重心调节气缸和三位电磁阀，重心调节气缸为重心调节提供动力，三位电磁阀通过调节控制箱和底板之间的相对距离来控制机器人主体结构的重心位置。

控制箱位于底板下方，包括外壳和控制板，所述控制板集成了ARM11处理器和频分双工通信接口，频分双工通信接口与远端的供电管理服务器连接，用于接收供电管理服务器无线发送的无线控制指令。

ARM11处理器还与频分双工通信接口、前方驱动电机、中部驱动电机和后方驱动电机分别连接，用于解析无线控制指令以确定并输出前方垂直伸缩控制信号、前方水平伸缩控制信号、中部垂直伸缩控制信号、中部水平伸缩控制信号、后方垂直伸缩控制信号或后方水平伸缩控制信号，还用于解析无线控制指令以确定前方驱动电机、中部驱动电机或后方驱动电机的驱动控制信号。

其中，ARM11处理器与风偏角输出子设备连接，当实时风偏角大于等于预设风偏阈值时，发出线路风偏过大报警信号，当实时风偏角小于预设风偏阈值时，发出线路风偏正常信号；ARM11处理器将线路风偏过大报警信号或线路风偏正常信号通过频分双工通信接口无线发送给远端的供电管理服务器。

可选地，在所述系统中：ARM11处理器与SDRAM存储器连接，预设风偏阈值存储于SDRAM存储器中；还包括伸缩限位开关组合，包括六个伸缩限位开关，用于分别限制前方垂直伸缩臂、前方水平伸缩臂、中部垂直伸缩臂、中部水平伸缩臂、后方垂直伸缩臂和后方水平伸缩臂的伸缩距离；还包括：刹车限位开关，用于限制刹车块的刹车距离；还包括：控制箱移动限位开关，用于限制控制箱的移动距离。

另外，限位开关又称行程限位开关，用于控制机械设备的行程及限位保护。在实际生产中，将行程限位开关安装在预先安排的位置，当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时，行程限位开关的触点动作，实现电路的切换。因此，限位开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器，它的作用原理与按钮类似。限位开关广泛用于各类机床和起重机械，用以控制其行程、进行终端限位保护。在电梯的控制电路中，还利用行程限位开关来控制开关轿门的速度、自动开关门的限位，轿厢的上、下限位保护。

限位开关就是用以限定机械设备的运动极限位置的电气开关。这种开关有接触式的和非接触式的。接触式的比较直观，机械设备的运动部件上，安装上限位开关，与其相对运动的固定点上安装极限位置的挡块，或者是相反安装位置。当限位开关的机械触头碰上挡块时，切断了(或改变了)控制电路，机械就停止运行或改变运行。由于机械的惯性运动，这种行程开关有一定的“超行程”以保护开关不受损坏。

采用本发明的输电线路实时风偏在线检测系统，针对现有技术无法对全程输电线路风偏进行机械化检测的技术问题，一方面，设计出能够通行于输电线路上的机器人，另一方面，在机器人或输电线路上搭载高精度的电子化风偏检测设备，从而能够完全替换原有的人工检测模式，实现输电线路风偏值的实时在线检测。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明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，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的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，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (2)

1.一种输电线路实时风偏在线检测系统，所述系统包括SDRAM存储器、风偏角确定设备和机器人主体结构，SDRAM存储器用于存储与输电线路实时风偏角相关的预设参数，风偏角确定设备用于计算输电线路的实时风偏角，机器人主体结构架设在输电线路上，用于对输电线路进行巡视，SDRAM存储器和风偏角确定设备都位于机器人主体结构上，机器人主体结构基于实时风偏角的数值确定是否报警。

2.如权利要求1所述的输电线路实时风偏在线检测系统，其特征在于，所述系统包括：

SDRAM存储器，设置在控制箱内，预先存储了绝缘子串的受风面积、风压不均匀系数、输电线路的体型系数、输电线路的受风面积、输电线路的垂直档距、输电线路单位长度的重力以及输电线路中每相导线的根数，其中，绝缘子串的受风面积取值为0.03平方米，风压不均匀系数取值为0.61，输电线路的体型系数取值为1.2，输电线路的受风面积为输电线路的直径乘以输电线路的线长；

风速传感器，设置在输电线路上，用于检测并输出输电线路的实时风速；

大气压强检测设备，设置在输电线路上，用于检测并输出输电线路周围大气的实时大气压强；

大气温度检测设备，设置在输电线路上，用于检测并输出输电线路周围大气的实时大气温度；

大气湿度检测设备，设置在输电线路上，用于检测并输出输电线路周围大气的实时大气湿度；

空气密度检测设备，设置在输电线路上，与大气压强检测设备、大气湿度检测设备和大气温度检测设备分别连接，基于实时大气压强、实时大气温度和实时大气湿度确定并输出输电线路周围空气的实时空气密度；

夹角检测设备，设置在输电线路上，用于检测并输出风向与输电线路的轴向夹角；

风偏角确定设备，设置在控制箱内，包括绝缘子串风荷载确定子设备、输电线路风荷载确定子设备、绝缘子串垂直荷载加重力检测子设备、输电线路垂直荷载确定子设备和风偏角输出子设备；

绝缘子串风荷载确定子设备与SDRAM存储器和风速传感器分别连接，将9.80665、绝缘子串的受风面积和实时风速的平方的乘积除以16所得到的结果作为绝缘子串风荷载；

输电线路风荷载确定子设备与SDRAM存储器、空气密度检测设备、风速传感器和夹角检测设备分别连接，将风压不均匀系数、输电线路的体型系数、输电线路的受风面积、实时空气密度、实时风速的平方和轴向夹角正弦值的平方相乘的乘积除以2，得到输电线路风荷载；

绝缘子串垂直荷载加重力检测子设备位于绝缘子上，用于检测并输出绝缘子串垂直荷载加重力；

输电线路垂直荷载确定子设备与SDRAM存储器连接，将输电线路的垂直档距、输电线路单位长度的重力以及输电线路中每相导线的根数相乘，将乘积作为输电线路垂直荷载输出；

风偏角输出子设备与绝缘子串风荷载确定子设备、输电线路风荷载确定子设备、绝缘子串垂直荷载加重力检测子设备和输电线路垂直荷载确定子设备分别连接，将绝缘子串风荷载除以2后与输电线路风荷载相加作为第一和值，将绝缘子串垂直荷载加重力除以2后与输电线路垂直荷载相加作为第二和值，将第一和值除以第二和值所获得的结果取反正切运算，运算的结果作为实时风偏角输出；

机器人主体结构，包括前轮子结构、中轮子结构、后轮子结构、刹车子结构、前方气动伸缩子结构、后方气动伸缩子结构、中部气动伸缩子结构、底板、重心控制子结构和控制箱；

前轮子结构处于底板上方，包括前方驱动电机和前方行走轮，前方行走轮采用塑料材料，具有与输电线路相适应的圆槽，前方驱动电机与前方切削刀片和前方行走轮分别连接，用于为前方切削刀片提供切削动力的同时，为前方行走轮提供行走动力；

中轮子结构位于前轮子结构和中轮子结构中间，处于底板上方，包括中部驱动电机和中部行走轮组成，中部行走轮采用塑料材料，具有与输电线路相适应的圆槽，中部驱动电机与中部行走轮连接，用于为中部行走轮提供行走动力；

后轮子结构处于底板上方，包括后方驱动电机和后方行走轮，后方行走轮采用塑料材料，具有与输电线路相适应的圆槽，后方驱动电机与后方切削刀片和后方行走轮分别连接，用于为后方切削刀片提供切削动力的同时，为后方行走轮提供行走动力；

前方气动伸缩子结构位于前轮子结构和底板之间，用于将前轮子结构连接到底板上，包括前方腕关节、前方垂直伸缩臂、前方肘关节、前方水平伸缩臂和前方肩关节，前方腕关节将前轮子结构和前方垂直伸缩臂连接，前方垂直伸缩臂与前方肘关节连接，前方水平伸缩臂将前方肘关节与前方肩关节连接，前方肩关节与底板连接，前方垂直伸缩臂还与ARM11处理器电性连接以接收前方垂直伸缩控制信号，前方水平伸缩臂还与ARM11处理器电性连接以接收前方水平伸缩控制信号；

中部气动伸缩子结构位于中轮子结构和底板之间，用于将中轮子结构连接到底板上，包括中部腕关节、中部垂直伸缩臂、中部肘关节、中部水平伸缩臂和中部肩关节，中部腕关节将中轮子结构和中部垂直伸缩臂连接，中部垂直伸缩臂与中部肘关节连接，中部水平伸缩臂将中部肘关节与中部肩关节连接，中部肩关节与底板连接，中部垂直伸缩臂还与ARM11处理器电性连接以接收中部垂直伸缩控制信号，中部水平伸缩臂还与ARM11处理器电性连接以接收中部水平伸缩控制信号；

后方气动伸缩子结构位于后轮子结构和底板之间，用于将后轮子结构连接到底板上，包括后方腕关节、后方垂直伸缩臂、后方肘关节、后方水平伸缩臂和后方肩关节，后方腕关节将后轮子结构和后方垂直伸缩臂连接，后方垂直伸缩臂与后方肘关节连接，后方水平伸缩臂将后方肘关节与后方肩关节连接，后方肩关节与底板连接，后方垂直伸缩臂还与ARM11处理器电性连接以接收后方垂直伸缩控制信号，后方水平伸缩臂还与ARM11处理器电性连接以接收后方水平伸缩控制信号；

刹车子结构包括刹车块、刹车导向结构和刹车气缸，刹车块位于后方输电线路位置，刹车导向结构与刹车块和刹车气缸分别连接，用于为刹车块的刹车制动操作提供动力；

重心控制子结构位于底板下方，采用控制箱为重心调节的配重设备，包括重心调节气缸和三位电磁阀，重心调节气缸为重心调节提供动力，三位电磁阀通过调节控制箱和底板之间的相对距离来控制机器人主体结构的重心位置；

控制箱位于底板下方，包括外壳和控制板，所述控制板集成了ARM11处理器和频分双工通信接口，频分双工通信接口与远端的供电管理服务器连接，用于接收供电管理服务器无线发送的无线控制指令，ARM11处理器还与频分双工通信接口、前方驱动电机、中部驱动电机和后方驱动电机分别连接，用于解析无线控制指令以确定并输出前方垂直伸缩控制信号、前方水平伸缩控制信号、中部垂直伸缩控制信号、中部水平伸缩控制信号、后方垂直伸缩控制信号或后方水平伸缩控制信号，还用于解析无线控制指令以确定前方驱动电机、中部驱动电机或后方驱动电机的驱动控制信号；

其中，ARM11处理器与风偏角输出子设备连接，当实时风偏角大于等于预设风偏阈值时，发出线路风偏过大报警信号，当实时风偏角小于预设风偏阈值时，发出线路风偏正常信号；

其中，ARM11处理器将线路风偏过大报警信号或线路风偏正常信号通过频分双工通信接口无线发送给远端的供电管理服务器；

刹车限位开关，用于限制刹车块的刹车距离；

控制箱移动限位开关，用于限制控制箱的移动距离。