CN109768496A - 一种可升降的电力线路外护套巡检及修复装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可升降的电力线路外护套巡检及修复装置，包括通过行走机构吊设在输电线路上的主箱体以及设置在主箱体一侧的修复机构和另一侧的检测机构，主箱体内设有处理模块和电源；修复机构包括抓手，抓手通过机械臂连接在主箱体一侧，机械臂包括通过关节电机依次连接的控制臂、支撑臂和执行臂，所述控制臂连接在主箱体上，执行臂与抓手连接，抓手上设有热熔枪；行走机构包括驱动轮，行走电机驱使驱动轮在输电线路上行走，行走机构还包括固定卡环，固定卡环通过固定臂连接在主箱体上；所述主箱体上部还设有升降机构。

Description

一种可升降的电力线路外护套巡检及修复装置

技术领域

本发明属于电力输电线技术领域，涉及一种可升降的电力线路外护套巡检及修复装置。

背景技术

输电线路的正常工作在电力系统安全稳定运行中有着重要的意义，而输电线路大多暴露在室外，在长时间的运行后，其外护套可能会因受到外界自然环境的影响而出现破损故障，对其运行造成一定的安全隐患。因此，及时对输电线路外护套的状态进行检测以及修复，将由外护套破损引起故障的风险降至最低，对线路的正常稳定运行具有重要的意义。现阶段，输电线外护套巡检主要有人工巡检和无人机巡检方式。

相关技术方案有：CN206984346U-一种飞滑式输电线路巡检无人机；CN107069534A-一种飞爬滑三模态运行的高压输电线路巡检机器人；CN205212335U-输电线路巡检机器人行走装置。

人工巡检线路通过工作人员肉眼观察得出外护套故障信息，具有工作人员劳动强度大、准确度不高等缺点；无人机巡检方式通过机载摄像设备在直升机沿输电线路飞行过程中记录的图形等信息，判断线路外护套状态，具有运行成本高的缺点。现有方法检测到输电线路外护套故障后，均需人工对外护套进行修复，而在修复过程中，树木等障碍物会给抢修带来不便。现有技术基本均运用人力或者借助另外的装置将巡检装置送至输电线路上，若遇离地面距离较高的线路或者杆塔附近的输电线等情况，巡检装置由于具有一定重量，其向输电线路上的输送会有很多不便。

可在导线上平稳行进的输电线路外护套巡检装置，装置使用摄像部件识别线路外护套破损点，旨在于提高准确性；确认故障后，装置机械手操控热熔枪修复外护套破损处；装置上加装升降部件，将部件中拉绳送至所巡检的输电线路上，控制升降机构实现装置工作前后需要的攀升和下降功能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够升降于电力线路与地面之间的可升降电力线路外护套巡检及修复装置，及时掌握输电线路外护套运行情况，并在外护套故障发生后能快速、准确对破损点进行维修。旨在于解决目前通用的电力线路巡检装置结构复杂，成本较高，需要耗费其他机械装置将其送至一定高度处的输电线路上且需要确定故障后再进行人工修复的问题，并避免在人工修复过程中，树木等障碍物给抢修带来的不便。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种可升降的电力线路外护套巡检及修复装置，包括通过行走机构吊设在输电线路上的主箱体，所述主箱体一侧设有修复机构，主箱体另一侧设有检测机构，所述主箱体内设有控制装置运行的处理模块和电源，所述主箱体的上部设有升降机构；

所述行走机构设置在输电线路上且通过连接杆与行走电机连接，并通过行走支撑臂与主箱体的上部连接，所述行走机构包括设置在行走支撑臂与输电线路之间的驱动轮，行走电机驱使驱动轮在输电线路上行走；

所述修复机构包括抓手，所述抓手通过机械臂连接在主箱体一侧，所述机械臂包括通过关节电机依次连接的控制臂、支撑臂和执行臂，所述控制臂连接在主箱体上，所述执行臂与抓手连接；

所述检测机构包括摄像头，所述摄像头通过机械臂连接在主箱体上与修复机构相对的另一侧；

所述升降机构包括支撑腿、底座、控制盒、升降拉绳、升降抓手和升降电机，所述支撑腿通过固定螺钉连接在主箱体上部，所述底座设置在支撑腿上，所述控制盒与升降电机设置在底座上，所述控制盒内集成有控制部件，所述升降拉绳与控制部件连接，所述控制部件包括绕线器，所述升降电机通过联轴器与控制部件连接，用于驱动绕线器工作，调整升降拉绳的长度，所述升降拉绳与升降抓手连接。

进一步，所述修复机构还包括热熔枪，所述热熔枪包括枪体、进胶口、出胶枪头、扳机连杆和塑胶棒，所述塑胶棒通过进胶口插入枪体，穿过扳机连杆到达出胶枪头，所述枪体内设有加热部件。

进一步，所述行走机构还包括用于定点巡检修复的固定卡环和固定卡环控制电机，所述固定卡环通过固定臂连接在主箱体上。

进一步，所述处理模块包括数据采集单元、数据处理单元、数据传输单元和控制单元，所述数据采集单元与检测机构电性连接，所述控制单元与行走机构、机械臂、修复机构及升降机构电性连接，所述数据处理单元与数据采集单元、控制单元和电源电性连接，且数据处理单元通过数据传输单元外接移动终端。

进一步，所述驱动轮采用橡胶材质制成，设置为带内凹面的滚轮式结构。

进一步，所述固定卡环包括固定轴和咬合卡纹，所述固定卡环控制电机控制咬合卡纹的开合。

本发明的有益效果在于：

1、本装置能够稳定的行走在输电线路上，且容易操作，主要应用于在输电线路外护套故障巡检及快速修复运维中。

2、本装置应用摄像部件对输电线路进行检测，配合机械臂的动作可使线路外护套情况被清楚观测到，使装置能够准确监测到输电线路外护套破损部位，具有较高的准确性。

3、本装置装设有升降部件，当本装置需要作业的线路距离地面高度较高，工作人员不便直接将装置送至线路上时，可利用升降部件实现装置上升至输电线路的功能，同时可在装置完成巡检修复工作后自行降落至地面处，解放了一定的人力物理，为装置工作提供了便利。

4、本装置修复部件收到修复指令后，可利用热熔枪对输电线路外护套破损处进行修补，避免了在人工进行输电线路外护套故障修复中，遇到树木、河流湖泊、峡谷等障碍物时给工作人员的现场抢修带来的不便，对确保电力系统的稳定可靠运行具有重要理论意义与实用价值。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为可升降的电力线路外护套巡检及修复装置结构示意图；

图2为可升降的电力线路外护套巡检及修复装置的升降机构结构示意图；

图3为可升降的电力线路外护套巡检及修复装置的热熔枪结构示意图。

附图标记：电力线路1、驱动轮2、行走电机3、行走支撑臂4、固定卡环5、固定臂6、主箱体7、升降机构8、控制臂9、支撑臂10、功能臂11、执行臂12、抓手13、热熔枪14、摄像头15、连接杆16、固定螺钉17、支撑腿18、底座19、控制部件20、升降拉绳21、升降抓手22、联轴器23、升降电机24、电机底座25、出胶枪头26、进胶口27、塑胶棒28、扳机连杆29、枪体30。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

如图1-3所示，一种可升降的电力线路1外护套巡检及修复装置，包括通过行走机构吊设在输电线路上的主箱体7，所述主箱体7一侧设有修复机构，主箱体7另一侧设有检测机构，所述主箱体7内设有控制装置运行的处理模块和电源，所述主箱体7的上部设有升降机构8；

所述行走机构设置在输电线路上且通过连接杆16与行走电机3连接，并通过行走支撑臂4与主箱体7的上部连接，所述行走机构包括设置在行走支撑臂4与输电线路之间的驱动轮2，行走电机3驱使驱动轮2在输电线路上行走；

所述修复机构包括抓手13，所述抓手13通过机械臂连接在主箱体7一侧，所述机械臂包括通过关节电机依次连接的控制臂9、支撑臂10和执行臂12，所述控制臂9连接在主箱体7上，所述执行臂12与抓手13连接；

所述检测机构包括摄像头15，所述摄像头15通过机械臂连接在主箱体7上与修复机构相对的另一侧；

主箱体7左右两侧装设的机械臂可根据指令要求伸缩以及旋转，其中，左侧机械臂动作以达到摄像部件可查看线路外护套各处情况的目的；右侧机械臂动作以实现对线路外护套确认破损处的修复工作，防止因外护套破损对电力线路1正常运行造成不利影响的发生。

所述升降机构8包括支撑腿18、底座19、控制盒、升降拉绳21、升降抓手22和升降电机24，所述支撑腿18通过固定螺钉17连接在主箱体7上部，所述底座19设置在支撑腿18上，所述控制盒设置在底座19上，所述升降电机24通过电机底座25设置在底座19上，所述控制盒内集成有控制部件20，所述升降拉绳21与控制部件20连接，所述控制部件20包括绕线器，所述升降电机24通过联轴器23与控制部件20连接，用于驱动绕线器工作，调整升降拉绳21的长度，所述升降拉绳21与升降抓手22连接。

升降机构8具有可装卸功能，当本电力线路1外护套巡检及修复装置需要作业的线路距离地面高度较高，工作人员不便直接将装置送至线路上时，可将升降部件置于装置主箱体7上端中央，通过固定螺钉17固定。将本机构的升降拉绳21拉出足够长度，并将其端头送至输电线路上，随即升降抓手22环绕固定于线路之上，升降电机24开始控制内部绕线器绕轴旋转，使升降拉绳21不断收缩，达到装置整体上升的效果直至装置的行走轮置于输电线路之上，升降机构8完成上升工作。当整套装置完成对目标输电线路段的巡检修复工作后，升降拉绳21端头的升降抓手22环绕固定于线路之上，升降电机24开始控制内部绕线器绕轴旋转，使升降拉绳21不断伸长，直至整套装置到达地面处，升降机构8完成下降工作。

可选地，所述修复机构还包括热熔枪14，所述热熔枪14包括枪体30、进胶口27、出胶枪头26、扳机连杆29和塑胶棒28，所述塑胶棒28通过进胶口27插入枪体30，穿过扳机连杆29到达出胶枪头26，所述枪体30内设有加热部件。当装置需要对线路外护套破损处进行修复时，修复抓手13收到指令操控热熔枪14的扳机连杆29结构，使得出胶枪头26处已经融化了的溶胶向破损处外护套喷出，实现破损处的故障修复。

可选地，所述行走机构还包括用于定点巡检修复的固定卡环5和固定卡环5控制电机，所述固定卡环5通过固定臂6连接在主箱体7上。

可选地，所述处理模块包括数据采集单元、数据处理单元、数据传输单元和控制单元，所述数据采集单元与检测机构电性连接，所述控制单元与行走机构、机械臂、修复机构及升降机构8电性连接，所述数据处理单元与数据采集单元、控制单元和电源电性连接，且数据处理单元通过数据传输单元外接移动终端。

可选地，所述驱动轮2采用橡胶材质制成，设置为带内凹面的滚轮式结构，可增强轮体与输电线路间的摩擦力，给装置在输电线路上工作时提供一定稳定性。

行走电机3有可受控制锁定的功能。当装置需要固定在电力线路1上进行检测或者修复工作时，控制单元会向电机发出制动指令，行走电机3随即锁定，不再驱动驱动轮2沿线路移动。

可选地，所述固定卡环5包括固定轴和咬合卡纹，所述固定卡环5控制电机控制咬合卡纹的开合。当装置需要固定在电力线路1上时，置于主箱体7内部的固定卡环5控制电机将收到指令，随即固定卡环5卡纹咬合，将装置固定于电力线路1上以便进行下一步检测或者修复工作。

工作步骤：

(1)将升降部件装设于装置主箱体7上端中央，通过固定螺钉17固定。将升降拉绳21拉出足够长度，并将其端头送至输电线路上，随即升降抓手22环绕固定于线路之上，升降电机24开始控制其内部绕线器绕轴旋转，使升降拉绳21不断收缩，达到装置整体上升的效果直至装置的行走轮置于输电线路之上，升降机构8完成上升工作。

(2)将装置前后驱动轮2上的固定轴打开，驱动轮2跨过输电线路，装置平稳放置于电力线路1之上后，安装好固定轴。

(3)主箱体7内部数据处理单元通过控制单元向整个装置发出启动指令，行走电机3驱动驱动轮2使装置沿电力线路1移动，同时，左侧机械臂动作，设置在功能臂11上的摄像头15观测输电线路外护套的情况，即可判断外护套是否破损，进而达到电力线路1外护套故障检测的目的。

(4)判断确认外护套破损后，控制单元向整个装置发出制动指令，行走电机3锁定，不再驱动行走轮沿线路移动，同时，置于主箱体7内部的固定卡环5控制电机将收到指令，随即固定卡环5卡纹咬合以达到将装置制动固定的作用，中断装置的行进。

(5)主箱体7内的控制单元向右侧机械臂发送修复指令，根据本装置离输电线路外护套破损部分的距离，机械臂的控制臂9、支撑臂10、功能臂11和执行臂12相应伸缩，修复抓手13收到指令操控热熔枪14的扳机连杆29结构，使得出胶枪头26处已经融化了的溶胶向破损处外护套喷出，实现破损处的故障修复。

(6)破损处外护套缠绕完成后，主箱体7内控制单元向装置行走部件以及固定部件发出指令，固定卡环5打开使装置刚好能在线路上稳定移动，同时，行走电机3恢复工作，驱动驱动轮2继续沿线路移动。

(7)当整套装置完成对目标输电线路段的巡检修复工作后，升降拉绳21端头的升降抓手22环绕固定于线路之上，升降电机24开始控制内部绕线器绕轴旋转，升降拉绳21不断伸长，实现装置下降的功能，直至整套装置到达地面处。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (6)

1.一种可升降的电力线路外护套巡检及修复装置，其特征在于：包括通过行走机构吊设在输电线路上的主箱体，所述主箱体一侧设有修复机构，主箱体另一侧设有检测机构，所述主箱体内设有控制装置运行的处理模块和电源，所述主箱体的上部设有升降机构；

所述行走机构设置在输电线路上且通过连接杆与行走电机连接，并通过行走支撑臂与主箱体的上部连接，所述行走机构包括设置在行走支撑臂与输电线路之间的驱动轮，行走电机驱使驱动轮在输电线路上行走；

所述修复机构包括抓手，所述抓手通过机械臂连接在主箱体一侧，所述机械臂包括通过关节电机依次连接的控制臂、支撑臂和执行臂，所述控制臂连接在主箱体上，所述执行臂与抓手连接；

所述检测机构包括摄像头，所述摄像头通过机械臂连接在主箱体上与修复机构相对的另一侧；

所述升降机构包括支撑腿、底座、控制盒、升降拉绳、升降抓手和升降电机，所述支撑腿通过固定螺钉连接在主箱体上部，所述底座设置在支撑腿上，所述控制盒与升降电机设置在底座上，所述控制盒内集成有控制部件，所述升降拉绳与控制部件连接，所述控制部件包括绕线器，所述升降电机通过联轴器与控制部件连接，用于驱动绕线器工作，调整升降拉绳的长度，所述升降拉绳与升降抓手连接。

2.根据权利要求1所述的可升降的电力线路外护套巡检及修复装置，其特征在于：所述修复机构还包括热熔枪，所述热熔枪包括枪体、进胶口、出胶枪头、扳机连杆和塑胶棒，所述塑胶棒通过进胶口插入枪体，穿过扳机连杆到达出胶枪头，所述枪体内设有加热部件。

3.根据权利要求1所述的可升降的电力线路外护套巡检及修复装置，其特征在于：所述行走机构还包括用于定点巡检修复的固定卡环和固定卡环控制电机，所述固定卡环通过固定臂连接在主箱体上。

4.根据权利要求1所述的可升降的电力线路外护套巡检及修复装置，其特征在于：所述处理模块包括数据采集单元、数据处理单元、数据传输单元和控制单元，所述数据采集单元与检测机构电性连接，所述控制单元与行走机构、机械臂、修复机构及升降机构电性连接，所述数据处理单元与数据采集单元、控制单元和电源电性连接，且数据处理单元通过数据传输单元外接移动终端。

5.根据权利要求1所述的可升降的电力线路外护套巡检及修复装置，其特征在于：所述驱动轮采用橡胶材质制成，设置为带内凹面的滚轮式结构。

6.根据权利要求1所述的可升降的电力线路外护套巡检及修复装置，其特征在于：所述固定卡环包括固定轴和咬合卡纹，所述固定卡环控制电机控制咬合卡纹的开合。