CN109217219B - 一种输电线路除冰智能除冰系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输电线路除冰智能除冰系统，所述系统包括：检测单元，用于对输电线路结冰情况进行检测，获得输电线路冰层厚度，基于输电线路冰层厚度生成相应的除冰厚度控制指令，并将除冰厚度控制指令传输给通信模块；除冰杆，除冰杆上均匀分布有多个第一通孔，第一通孔处固定有除冰单元；除冰单元，用于对输电线路进行转孔除冰；敲击单元，用于转孔后的输电线路进行敲击除冰；解决了现有的输电线路除冰成本较高或除冰效率较低，容易堵塞的技术问题，实现了系统设计合理，除冰成本较低，除冰效率较高，不会出现碎冰堵塞的技术效果。

Description

一种输电线路除冰智能除冰系统

技术领域

本发明涉及电力系统领域，具体地，涉及一种输电线路除冰智能除冰系统。

背景技术

输电线路覆冰会造成以下危害：(1)损坏杆塔。线路覆冰过厚，会使杆塔机械荷重越载而折断。(2)线路跳闸。对于导线垂直排列的线路，当下层导线上的覆冰先脱落时(导线上的覆冰不一定同时脱落)，导线就会迅速上升或上、下跳跃，造成相间短路，使线路开关跳闸，供电中断。(3)绝缘子串倾斜、导线严重下垂。线路各档距内的覆冰厚度不均匀时，导线弧垂将发生很大变化，造成悬垂绝缘子串倾斜，金具承受较大的水平方向作用力。在覆冰过厚的档距内，会造成导线严重下垂而发生接地事故。(4)绝缘子串覆冰后，会大大降低绝缘性能。当悬垂绝缘子串覆冰溶化时，可能形成冰柱，使绝缘子串短路，造成接地事故。

因此，需要对输电线路进行除冰，在现有技术中，现有的输电线路除冰方式包括：

a.热力融冰法：目前常见的热力融冰法有过电流融冰法、短路电流融冰、直流融冰三种方法。现在110kV及以上线路主要采用直流融冰较多。热力融冰法需要搭设专用的线路，需要进行改造，成本较高。

b.机械除冰法：目前机械除冰的主要方法有“adhoc”法、滑轮铲刮法、电磁力除冰法和机器人除冰法。机械除冰发在配电线路上无法采用直流融冰的线路上使用较多。机械除冰存在的问题是，采用滑铲的方式容易导致滑铲堵塞，因为需要不断的移动对结冰进行滑铲，当结冰厚度较大，滑铲到一定距离后，装置中会挤压较多的碎冰导致堵塞无法继续滑铲，需要处理积累结冰后继续进行，或者将较厚的冰层击碎然后进行滑铲，效率较低，并且输电线路结冰，表面有冰层，输电下路下表面右向下延伸的水滴形成的冰柱，更不不利于除冰装置的滑行，会造成阻碍；而使用机器人除冰，则需要机器人在输电线路上移动，容易固定不稳固滑落造成安全事故，同样存在容易铲冰导致的碎冰堵塞的问题。

发明内容

本发明提供了一种输电线路除冰智能除冰系统，解决了现有的输电线路除冰成本较高或除冰效率较低，容易堵塞的技术问题，实现了系统设计合理，除冰成本较低，除冰效率较高，不会出现碎冰堵塞的技术效果。

为实现上述发明目的，本申请提供了一种输电线路除冰智能除冰系统，所述系统包括：

检测单元，用于对输电线路结冰情况进行检测，获得输电线路冰层厚度，基于输电线路冰层厚度生成相应的除冰厚度控制指令，并将除冰厚度控制指令传输给通信模块；

除冰杆，所述除冰杆为圆弧状，且除冰杆的圆弧弧度与结冰后的输电线路的弧度一致，除冰杆上均匀分布有多个第一通孔，第一通孔处固定有除冰单元；

除冰单元，用于对输电线路进行转孔除冰，所述除冰单元包括：固定块、电动伸缩杆、横杆、电钻、控制器、通信模块；固定块下表面固定在除冰杆上，固定块上设有第二通孔，第一通孔与第二通孔中心线重合，电动伸缩杆下端与固定块上表面连接，电动伸缩杆上端与横杆的一端连接，横杆的另一端与电钻的侧面连接，电钻的钻杆下端依次穿过第一通孔和第二通孔，控制器用于基于控制指令控制电动伸缩杆的伸缩长度和电钻的启停，通信模块用于接收控制指令，并将控制指令传输给控制器，控制器、通信模块均固定在固定块上；

敲击单元，用于转孔后的输电线路进行敲击除冰。

其中，本发明的原理为首先利用检测单元对输电线路结冰情况进行检测，获得输电线路冰层厚度，基于输电线路冰层厚度生成相应的除冰厚度控制指令，并将除冰厚度控制指令传输给通信模块，然后基于除冰厚度控制电钻钻杆的钻冰深度，这样可以在保障不伤害输电线路外层的前提下，使得钻冰深度尽量深，便于将冰层钻为断层，使得冰层之间失去连接力，进而使得后续敲击单元在敲击时能够使用较小的力即可将冰层从输电线路敲落。

进一步的，本发明设计了除冰杆，所述除冰杆为圆弧状，且除冰杆的圆弧弧度与结冰后的输电线路的弧度一致，这样设计的目的是，传统的除冰装置没有考虑到输电线路的形状以及输电线路结冰后的变化，本身输电线路质量较大，加上上面覆盖了一层厚冰，导致输电线路会向下弯曲形成圆弧状，而这种圆弧状，使得传统的滑行除冰的铲冰装置或机器人难于行走，除冰困难，容易滑落等，而本申请中的装置并不需要滑行，在除冰杆上均匀分布有多个第一通孔，第一通孔处固定有除冰单元；利用多个除冰单元首先对输电线路上的冰层进行钻孔，使得冰层断裂为多个子冰块，之间缺乏连接力，便于使得后续敲击单元在敲击时能够使用较小的力即可将冰层从输电线路敲落。

进一步的，本发明设计了除冰单元对输电线路进行转孔除冰，与传统的敲击除冰方式不同，本申请是更加精确柔和的先进行钻孔，使得冰层断裂后再除冰，除冰单元包括：固定块、电动伸缩杆、横杆、电钻、控制器、通信模块；固定块下表面固定在除冰杆上，固定块上设有第二通孔，第一通孔与第二通孔中心线重合，电动伸缩杆下端与固定块上表面连接，电动伸缩杆上端与横杆的一端连接，横杆的另一端与电钻的侧面连接，电钻的钻杆下端依次穿过第一通孔和第二通孔，控制器用于基于控制指令控制电动伸缩杆的伸缩长度和电钻的启停，通信模块用于接收控制指令，并将控制指令传输给控制器，控制器、通信模块均固定在固定块上；在除冰时，通信博客接收到除冰厚度控制指令传输给控制器，控制器基于除冰厚度控制指令生成相应电动伸缩杆伸缩长度，基于电动伸缩杆伸缩长度控制电动伸缩杆进行伸缩，伸缩完成后开启电钻对输电线路上的冰层进行钻孔。

进一步的，所述检测单元具体包括：

图像采集模块，用于采集输电线路结冰图像；

识别模块，用于对输电线路结冰图像进行识别，识别出输电线路和冰层；

生成单元，基于识别出的冰层，获得输电线路冰层厚度。

进一步的，所述除冰单元还包括电源模块，用于对除冰单元进行供电，除冰单元安装在固定块上。

进一步的，所述系统还包括2个固定单元，2个固定单元用于将除冰杆两端分别固定在输电铁塔上。

本申请提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

解决了现有的输电线路除冰成本较高或除冰效率较低，容易堵塞的技术问题，实现了系统设计合理，除冰成本较低，除冰效率较高，不会出现碎冰堵塞的技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定；

图1是本申请中输电线路除冰智能除冰系统的组成示意图；

图2是本申请中除冰单元的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种输电线路除冰智能除冰系统，解决了现有的输电线路除冰成本较高或除冰效率较低，容易堵塞的技术问题，实现了系统设计合理，除冰成本较低，除冰效率较高，不会出现碎冰堵塞的技术效果。

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在相互不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述范围内的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

请参考图1-图2，本申请提供了一种输电线路除冰智能除冰系统，所述系统包括：

检测单元，用于对输电线路结冰情况进行检测，输电线路2架设在输电铁塔1上，获得输电线路冰层厚度，基于输电线路冰层厚度生成相应的除冰厚度控制指令，并将除冰厚度控制指令传输给通信模块；

除冰杆3，所述除冰杆为圆弧状，且除冰杆的圆弧弧度与结冰后的输电线路的弧度一致，除冰杆上均匀分布有多个第一通孔12，第一通孔处固定有除冰单元4；

除冰单元，用于对输电线路冰层5进行转孔除冰，所述除冰单元包括：固定块6、电动伸缩杆7、横杆8、电钻9、控制器10、通信模块11；固定块下表面固定在除冰杆上，固定块上设有第二通孔13，第一通孔与第二通孔中心线重合，电动伸缩杆下端与固定块上表面连接，电动伸缩杆上端与横杆的一端连接，横杆的另一端与电钻的侧面连接，电钻的钻杆下端依次穿过第一通孔和第二通孔，控制器用于基于控制指令控制电动伸缩杆的伸缩长度和电钻的启停，通信模块用于接收控制指令，并将控制指令传输给控制器，控制器、通信模块均固定在固定块上；

敲击单元，用于转孔后的输电线路进行敲击除冰，敲击单元可以是敲击棒使用人力进行敲击，也可以是电机通过曲柄连结构带动敲击棒进行摆动敲击，本申请不进行具体的限制，只要能够实现敲打即可。

其中，本发明的原理为首先利用检测单元对输电线路结冰情况进行检测，获得输电线路冰层厚度，基于输电线路冰层厚度生成相应的除冰厚度控制指令，并将除冰厚度控制指令传输给通信模块，然后基于除冰厚度控制电钻钻杆的钻冰深度，这样可以在保障不伤害输电线路外层的前提下，使得钻冰深度尽量深，便于将冰层钻为断层，使得冰层之间失去连接力，进而使得后续敲击单元在敲击时能够使用较小的力即可将冰层从输电线路敲落。

进一步的，本发明设计了除冰杆，所述除冰杆为圆弧状，且除冰杆的圆弧弧度与结冰后的输电线路的弧度一致，这样设计的目的是，传统的除冰装置没有考虑到输电线路的形状以及输电线路结冰后的变化，本身输电线路质量较大，加上上面覆盖了一层厚冰，导致输电线路会向下弯曲形成圆弧状，而这种圆弧状，使得传统的滑行除冰的铲冰装置或机器人难于行走，除冰困难，容易滑落等，而本申请中的装置并不需要滑行，在除冰杆上均匀分布有多个第一通孔，第一通孔处固定有除冰单元；利用多个除冰单元首先对输电线路上的冰层进行钻孔，使得冰层断裂为多个子冰块，之间缺乏连接力，便于使得后续敲击单元在敲击时能够使用较小的力即可将冰层从输电线路敲落。

进一步的，本发明设计了除冰单元对输电线路进行转孔除冰，与传统的敲击除冰方式不同，本申请是更加精确柔和的先进行钻孔，使得冰层断裂后再除冰，除冰单元包括：固定块、电动伸缩杆、横杆、电钻、控制器、通信模块；固定块下表面固定在除冰杆上，固定块上设有第二通孔，第一通孔与第二通孔中心线重合，电动伸缩杆下端与固定块上表面连接，电动伸缩杆上端与横杆的一端连接，横杆的另一端与电钻的侧面连接，电钻的钻杆下端依次穿过第一通孔和第二通孔，控制器用于基于控制指令控制电动伸缩杆的伸缩长度和电钻的启停，通信模块用于接收控制指令，并将控制指令传输给控制器，控制器、通信模块均固定在固定块上；在除冰时，通信博客接收到除冰厚度控制指令传输给控制器，控制器基于除冰厚度控制指令生成相应电动伸缩杆伸缩长度，基于电动伸缩杆伸缩长度控制电动伸缩杆进行伸缩，伸缩完成后开启电钻对输电线路上的冰层进行钻孔。

进一步的，所述检测单元具体包括：

图像采集模块，用于采集输电线路结冰图像；

识别模块，用于对输电线路结冰图像进行识别，识别出输电线路和冰层；

生成单元，基于识别出的冰层，获得输电线路冰层厚度。

进一步的，所述除冰单元还包括电源模块，用于对除冰单元进行供电，除冰单元安装在固定块上。

进一步的，所述系统还包括2个固定单元，2个固定单元用于将除冰杆两端分别固定在输电铁塔上。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种输电线路除冰智能除冰系统，其特征在于，所述系统包括：

检测单元，用于对输电线路结冰情况进行检测，获得输电线路冰层厚度，基于输电线路冰层厚度生成相应的除冰厚度控制指令，并将除冰厚度控制指令传输给通信模块；

除冰杆，所述除冰杆为圆弧状，且除冰杆的圆弧弧度与结冰后的输电线路的弧度一致，除冰杆上均匀分布有多个第一通孔，第一通孔处固定有除冰单元；

除冰单元，用于对输电线路进行转孔除冰，所述除冰单元包括：固定块、电动伸缩杆、横杆、电钻、控制器、通信模块；固定块下表面固定在除冰杆上，固定块上设有第二通孔，第一通孔与第二通孔中心线重合，电动伸缩杆下端与固定块上表面连接，电动伸缩杆上端与横杆的一端连接，横杆的另一端与电钻的侧面连接，电钻的钻杆下端依次穿过第一通孔和第二通孔，控制器用于基于控制指令控制电动伸缩杆的伸缩长度和电钻的启停，通信模块用于接收控制指令，并将控制指令传输给控制器，控制器、通信模块均固定在固定块上；

敲击单元，用于转孔后的输电线路进行敲击除冰。

2.根据权利要求1所述的输电线路除冰智能除冰系统，其特征在于，通信模块接收除冰厚度控制指令后，将除冰厚度控制指令传输给控制器，控制器基于除冰厚度控制指令生成相应电动伸缩杆伸缩长度，基于电动伸缩杆伸缩长度控制电动伸缩杆进行伸缩，伸缩完成后开启电钻对输电线路上的冰层进行钻孔。

3.根据权利要求1所述的输电线路除冰智能除冰系统，其特征在于，所述检测单元具体包括：

图像采集模块，用于采集输电线路结冰图像；

识别模块，用于对输电线路结冰图像进行识别，识别出输电线路和冰层；

生成单元，基于识别出的冰层，获得输电线路冰层厚度。

4.根据权利要求1所述的输电线路除冰智能除冰系统，其特征在于，所述除冰单元还包括电源模块，用于对除冰单元进行供电，除冰单元安装在固定块上。

5.根据权利要求1所述的输电线路除冰智能除冰系统，其特征在于，所述系统还包括2个固定单元，2个固定单元用于将除冰杆两端分别固定在输电铁塔上。

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