CN112186629B - 高压输电线路智能巡检设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高压输电线路智能巡检设备及方法，涉及高压电路巡检技术领域，包括行走组件、监测模块、服务器、清理模块以及无线传输模块，监测模块设置于行走组件上；服务器与监测模块相连；无线传输模块与服务器相连。本发明提供的高压输电线路智能巡检设备，利用行走装置带动监测模块在高压线上移动，对高压线的状态信息、如磨损度和位置状态进行监测，并传输高压线状态信息至服务器，服务器将相关参数传输至移动终端，同时进行分析并生成指令传输至清理模块，便于作业人员对高压线的状态进行实时监测，省去了人工攀登杆塔的繁琐，保证了监测的及时性和有效性，便于及时发现问题进行维修，提高了线路运行的稳定性。

Description

高压输电线路智能巡检设备及方法

技术领域

本发明属于高压电路巡检技术领域，更具体地说，是涉及一种高压输电线路智能巡检设备以及基于上述高压输电线路智能巡检设备的方法。

背景技术

随着社会经济发展水平的提高，现代社会生活对电力供应的依赖程度提高。我国电力企业致力于扩大电力建设的规模和速度。在电力系统中，高压输电线路是非常重要的组成部分，同时也是存在安全问题最多的环节。

为了保证电力的稳定输送，避免对人们的生产生活造成影响，对于高压输电线路高空巡检也越来越频繁，以便于后续高效率地检修，尽量降低对人们生产生活的影响。

一般情况下，由于高压输电线路所处的地形非常复杂，所以采用人工巡检不仅效率低下、巡检周期长，而且还存在危险系数高的问题。目前在输电线路巡线中虽然采用了人工结合巡检终端的方式，但大多需要维修人员频繁操作巡检终端对线路进行反复核查，操作步骤繁杂，浪费了大量时间，大大降低了线路巡视工作的效率和质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压输电线路智能巡检设备及方法，以解决现有技术中存在现有巡检方式操作繁杂、效率低下的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种高压输电线路智能巡检设备，包括行走组件、监测模块、服务器、清理模块以及无线传输模块，行走组件用于设置于高压线上并沿高压线行走；监测模块设置于行走组件上，用于监测高压线状态信息；服务器与监测模块相连，用于接收高压线状态信息，并对高压线状态信息进行数据处理并生成动作指令；清理模块用于设置于高压线上以接收并执行动作指令；无线传输模块与服务器相连，且连接有移动终端，用于传输服务器处理过的高压线状态信息至移动终端。

作为本申请另一实施例，监测模块包括摄像机以及红外测温仪，摄像机设置于行走组件上方，设有向行走组件的行进方向拍摄的镜头，用于采集高压线状态信息；红外测温仪设置于行走组件上，设有背离摄像机一侧设置的采集元件，用于采集高压线状态信息。

作为本申请另一实施例，行走组件包括跨架以及行走轮，跨架用于跨设于高压线上，且设有向下的开口；行走轮的主轴垂直于高压线的走向设置于跨架内侧，行走轮设有两个且分别连接有驱动件。

作为本申请另一实施例，跨架一侧设有向下延伸的压重部，另一侧设有用于与压重部平衡的配重部；压重部向下延伸并向靠近高压线的一侧倾斜至与高压线上下对应，压重部的下部具有尖端。

作为本申请另一实施例，驱动件连接有供电模块，供电模块包括蓄电池、太阳能组件以及控制器，蓄电池设置于行走组件上，用于驱动行走组件行走；太阳能组件与蓄电池相连，用于为蓄电池充电；控制器分别与太阳能组件和蓄电池电连接，用于接收蓄电池内的电量信息并生成控制指令，并将控制指令输出至太阳能组件或驱动件。

作为本申请另一实施例，清理模块包括清理车以及清扫辊，清理车用于跨设于高压线上，清理车设有驱动轮；清扫辊设置于清理车上，用于清理高压线表面的杂物。

作为本申请另一实施例，高压输电线路智能巡检设备还包括履带攀爬车以及设置于履带攀爬车上的辅助监测模块；履带攀爬车包括车体以及两个机械臂，车体的两侧设有用于攀爬的履带，辅助监测模块设置于车体的顶部；两个机械臂分别设置于车体的两侧，且向车体的前侧延伸，用于抓握外物以实现车体位置的转移。

作为本申请另一实施例，机械臂包括外伸摆臂以及抓取爪；外伸摆臂与车体相连，且向前侧延伸；抓取爪连接于外伸摆臂的前端，用于抓握外物并支撑车体使车体移位。

作为本申请另一实施例，辅助监测模块包括云台摄像头，控制器以及发射器，云台摄像头设置于车体上方，用于采集高压线状态信息；控制器与云台摄像头相连，用接收云台摄像头采集的高压线状态信息，并对高压线状态信息进行数据处理并生成发射指令；发射器与控制器相连，用于接收并发射发射指令至移动终端。

本发明还提供了利用高压输电线路智能巡检设备进行巡检的方法，包括如下步骤：

S100：开启监测模块进行监测；

S200：若行走组件的行进正常，则传输监测模块监测到的高压线状态信息至服务器；若行走组件的行进受阻，服务器则发送动作指令至清理模块，待清理模块完成后，监测模块传输监测到的高压线状态信息至服务器；

S300：服务器向移动终端传输高压线状态信息。

本发明提供的高压输电线路智能巡检设备的有益效果在于：与现有技术相比，本发明提供的高压输电线路智能巡检设备，利用行走装置带动监测模块在高压线上移动，对高压线的状态信息、如磨损度和位置状态进行监测，并传输高压线状态信息至服务器，服务器将相关参数传输至移动终端，同时进行分析并生成指令传输至清理模块，便于作业人员对高压线的状态进行实时监测，省去了人工攀登杆塔的繁琐，保证了监测的及时性和有效性，便于及时发现问题进行维修，提高了线路运行的稳定性。行走组件运行受阻时，服务器向清理模块发出动作指令，清理模块将高压线表面的积雪等杂物清理干净，再利用行走组件带动监测模块在高压线上运行，实现对高压线的有效监测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的高压输电线路智能巡检设备的行走组件和监测模块的主视结构示意图；

图2为图1中A-A的剖视结构示意图；

图3为图1的右视结构示意图；

图4为本发明实施例提供的高压输电线路智能巡检设备的履带攀爬车的俯视结构示意图；

图5为本发明实施例提供的高压输电线路智能巡检设备的清理模块的左视结构示意图；

图6为本发明实施例提供的高压输电线路智能巡检设备的控制模块的模块示意图；

图7为本发明实施例提供的供电模块的模块示意图。

其中，图中各附图标记：

1、行走组件；11、跨架；12、行走轮；13、压重部；14、配重部；15、尖端；16、驱动件；2、监测模块；21、摄像机；22、红外测温仪；23、太阳能组件；24、蓄电池；3、清理模块；31、清理车；32、清扫辊；33、驱动轮；4、履带攀爬车；41、车体；42、机械臂；43、履带；44、外伸摆臂；45、抓取爪；5、云台摄像头；6、高压线。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更若干个该特征。在本发明的描述中，“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1至图7，现对本发明提供的高压输电线路智能巡检设备及方法进行说明。高压输电线路智能巡检设备，包括行走组件1、监测模块2、服务器、清理模块3以及无线传输模块，行走组件1用于设置于高压线6上并沿高压线6行走；监测模块2设置于行走组件1上，用于监测高压线状态信息；服务器与监测模块2相连，用于接收高压线状态信息，并对高压线状态信息进行数据处理并生成动作指令；清理模块3用于设置于高压线6上以接收并执行动作指令；无线传输模块与服务器相连，且连接有移动终端，用于传输服务器处理过的高压线状态信息至移动终端。

本发明提供的一种高压输电线路智能巡检设备，与现有技术相比，本发明提供的高压输电线路智能巡检设备，利用行走装置带动监测模块2在高压线6上移动，对高压线6的状态信息、如磨损度和位置状态进行监测，并传输高压线状态信息至服务器，服务器将相关参数传输至移动终端，同时进行分析并生成指令传输至清理模块3，便于作业人员对高压线6的状态进行实时监测，省去了人工攀登杆塔的繁琐，保证了监测的及时性和有效性，便于及时发现问题进行维修，提高了线路运行的稳定性。行走组件1运行受阻时，服务器向清理模块3发出动作指令，清理模块3将高压线6表面的积雪等杂物清理干净，再利用行走组件1带动监测模块2在高压线6上运行，实现对高压线6的有效监测。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，监测模块2包括摄像机21以及红外测温仪22，摄像机21设置于行走组件1上方，设有向行走组件1的行进方向拍摄的镜头，用于采集高压线状态信息；红外测温仪22设置于行走组件1上，设有背离摄像机21一侧设置的采集元件，用于采集高压线状态信息。

本实施例中，行走组件1沿高压线6的走向行走，带动上方的监测模块2移动并监测高压线6各个位置的运行情况。其中高压线状态信息包括高压线6的完整性和磨损度、多根高压线6之间的相对位置、用于分隔高压线6的间隔棒的位置状态、间隔棒与高压线6的连接状态、与高压线6相邻的杆塔上的设备的安装情况以及高压线6的表面温度，摄像机21可以将上述构件的图片信息传输给服务器，而红外测温仪22则可以将高压线6的表面温度信息传输给服务器，服务器接收到上述高压线状态信息后进行分析，并对应的生成所需的动作指令。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，行走组件1包括跨架11以及行走轮12，跨架11用于跨设于高压线6上，且设有向下的开口；行走轮12的主轴垂直于高压线6的走向设置于跨架11内侧，行走轮12设有两个且分别连接有驱动件16。

本实施例中，跨架11跨设在高压线6上，通过驱动件16驱动行走轮12带动框架沿高压线6的走向移动。跨架11通过下开口挂在高压线6上，行走轮12至少设置有两个，便于采用一用一备的形式。当其中有一个行走轮12发生故障时，另一个行走轮12可以瞬间启动，保证行走组件1的正常运行，实现对高压线6的实时监测。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，跨架11一侧设有向下延伸的压重部13，另一侧设有用于与压重部13平衡的配重部14；压重部13向下延伸并向靠近高压线6的一侧倾斜至与高压线6上下对应，压重部13的下部具有尖端15。

本实施例中，压重部13用于使跨架11稳定地跨设在高压线6上，避免发生绕高压线6的旋转造成的掉落，下部的尖端15提高了向下的严重效果，配重部14能够平衡压重部13的重力，实现跨架11的位置平衡。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图6，驱动件16连接有供电模块，供电模块包括蓄电池24、太阳能组件23以及控制器，蓄电池24设置于行走组件1上，用于驱动行走组件1行走；太阳能组件23与蓄电池24相连，用于为蓄电池24充电；控制器分别与太阳能组件23和蓄电池24电连接，用于接收蓄电池24内的电量信息并生成控制指令，并将控制指令输出至太阳能组件23或驱动件16。

本实施例中，驱动件16通过供电模块的电能进行驱动，供电模块的蓄电池24用于储存电量，太阳能组件23用于接收太阳能的能量，并将其转存至蓄电池24中。控制器可以监测蓄电池24的电量，并将该参数值与控制器中的预设参数值进行分析比较。当电量低于预设参数值时，控制器向太阳能组件23发出启动指令，太阳能组件23启动实现电量的有效储存；当受天气影响不允许充电时，则向行驱动件16发出驱动指令，使其向杆塔等行走组件1便于停靠的位置移动，等待后续蓄电池24电梁的补充。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图5，清理模块3包括清理车31以及清扫辊32，清理车31用于跨设于高压线6上，清理车31设有驱动轮33；清扫辊32设置于清理车31上，用于清理高压线6表面的杂物。

本实施例中，清理组件通过清理辊在移动过程中清理高压线6表面的继积雪或杂物，避免干扰行动组件的正常行走，为行走组件1的运行起到了清理障碍的作用，提高监测的及时性和可靠性。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图4，高压输电线路智能巡检设备还包括履带攀爬车4以及设置于履带攀爬车4上的辅助监测模块；履带攀爬车4包括车体41以及两个机械臂42，车体41的两侧设有用于攀爬的履带43，辅助监测模块设置于车体41的顶部；两个机械臂42分别设置于车体41的两侧，且向车体41的前侧延伸，用于抓握外物以实现车体41位置的转移。

本实施例中，辅助监测模块用于监测行走组件1及监测组件难以达到的位置，通过在地面上运行实现对上方高压线6的监测。在实际使用过程中，对于具有一定斜度的土坡，由于人工攀爬难度大，所以可以借助履带攀爬车4进行攀爬，履带43具有良好的稳定性，便于在一些较为危险的地方进行监测。

在借助履带43难以行进时，两个机械臂42可以抓握与其相邻的树根、藤蔓等物体将车体41抬起至脱离地面，然后通过机械臂42的摆动实现车体41的位置转移，经过障碍后再利用履带43进行后续的攀爬，运行过程中借助辅助监测模块能够将高压线状态信息传输至服务器。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图4，机械臂42包括外伸摆臂44以及抓取爪45；外伸摆臂44与车体41相连，且向前侧延伸；抓取爪45连接于外伸摆臂44的前端，用于抓握外物并支撑车体41使车体41移位。

本实施例中，外伸摆臂44通过摆动动作带动车体41进行位置移动，实现跨越障碍的效果，跨越完成后松开抓取爪45，使车体41稳定落地，继而通过履带43进行继续行进。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图4，辅助监测模块包括云台摄像头5，控制器以及发射器，云台摄像头5设置于车体41上方，用于采集高压线状态信息；控制器与云台摄像头5相连，用接收云台摄像头5采集的高压线状态信息，并对高压线状态信息进行数据处理并生成发射指令；发射器与控制器相连，用于接收并发射发射指令至移动终端。

本实施例中，云台摄像头5用于监测上方高压线6的状态，采集高压线状态信息协助监测组件实现辅助监测功能。辅助监测组件可以在监测组件监测到异常状况后进行核实复查，也可以进行日常监测。

云台摄像头5就是带有云台的摄像头。它带有承载摄像头进行水平和垂直两个方向转动的装置，把摄像头装云台上能使摄像头从多个角度进行摄像。云台摄像头5适用于对大范围进行扫描监视，它可以扩大监视范围。

本发明还提供了利用高压输电线路智能巡检设备进行巡检的方法，包括如下步骤：

S100：开启监测模块2进行监测；

S200：若行走组件1的行进正常，则传输监测模块2监测到的高压线状态信息至服务器；若行走组件1的行进受阻，服务器则发送动作指令至清理模块3，待清理模块3完成后，监测模块2传输监测到的高压线状态信息至服务器；

S300：服务器向移动终端传输高压线状态信息。

本实施例中，利用监测模块2进行日常监测，行走组件1在运行时如果受阻服务器才会向清理模块3开启启动的控制指令。借助清理模块3清的清理辊在移动过程中清理高压线6表面的继积雪或杂物，避免干扰行动组件的正常行走，为行走组件1的运行起到了清理障碍的作用，提高监测的及时性和可靠性。

供电模块在行走组件1行进的过程中对蓄电池24的电量进行实施监测，并将参数发送至控制器，当电量低于预设参数值时，控制器向太阳能组件23发出启动指令，太阳能组件23启动实现电量的有效储存；当受天气影响不允许充电时，则向行驱动件16发出驱动指令，使其向杆塔等行走组件1便于停靠的位置移动，等待后续蓄电池24电梁的补充。

控制器与服务器进行电连接，能够及时将行走组件1不能正常运转的信息传输给服务器，服务器接收到上述信息后向辅助监测组件发出控制指令，启动辅助监测组件进行对应位置的监测。

另外，在监测组件不能够准确确定高压线6信息状态时，服务器也可以向辅助监测组件发出控制指令，启动辅助监测组件对对应位置进行复核监测，找出故障原因，便于后续进行及时的维修操作。

本发明提供的利用高压输电线路智能巡检设备进行巡检的方法，利用行走装置带动监测模块2在高压线6上移动，对高压线6的位置状态、连接状态以及杆塔的状态进行监测，并传输上述信息至服务器，服务器进行分析并生成指令传输至移动终端，便于作业人员对高压线6的状态进行实时监测，省去了人工攀登杆塔的繁琐，保证了监测的及时性，和有效性，便于及时发现问题进行维修，提高了线路运行的稳定性。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.高压输电线路智能巡检设备，其特征在于，包括：

行走组件，用于设置于高压线上并沿所述高压线行走；

监测模块，设置于所述行走组件上，用于监测高压线状态信息；

服务器，与所述监测模块相连，用于接收所述高压线状态信息，对所述高压线状态信息进行数据处理并生成动作指令；

清理模块，用于设置于所述高压线上以接收并执行所述动作指令；以及

无线传输模块，与所述服务器相连，且连接有移动终端，用于传输所述服务器处理过的所述高压线状态信息至所述移动终端；

所述监测模块包括：

摄像机，设置于所述行走组件上方，设有向所述行走组件的行进方向拍摄的镜头，用于采集所述高压线状态信息；以及

红外测温仪，设置于所述行走组件上，设有背离所述摄像机一侧设置的采集元件，用于采集所述高压线状态信息；

所述行走组件包括：

跨架，用于跨设于所述高压线上，且设有向下的开口；以及

行走轮，主轴垂直于所述高压线的走向设置于所述跨架内侧，所述行走轮设有两个且分别连接有驱动件；

所述跨架一侧设有向下延伸的压重部，另一侧设有用于与所述压重部平衡的配重部；所述压重部向下延伸并向靠近所述高压线的一侧倾斜至与所述高压线上下对应，所述压重部的下部具有尖端。

2.如权利要求1所述的高压输电线路智能巡检设备，其特征在于，所述驱动件连接有供电模块，所述供电模块包括：

蓄电池，设置于所述行走组件上，用于驱动所述行走组件行走；

太阳能组件，与所述蓄电池相连，用于为所述蓄电池充电；以及

控制器，分别与所述太阳能组件和所述蓄电池电连接，用于接收所述蓄电池内的电量信息并生成控制指令，并将所述控制指令输出至所述太阳能组件或所述驱动件。

3.如权利要求1所述的高压输电线路智能巡检设备，其特征在于，所述清理模块包括：

清理车，用于跨设于所述高压线上，所述清理车设有驱动轮；以及

清扫辊，设置于所述清理车上，用于清理所述高压线表面的杂物。

4.如权利要求1-3中任一项所述的高压输电线路智能巡检设备，其特征在于，所述高压输电线路智能巡检设备还包括履带攀爬车以及设置于所述履带攀爬车上的辅助监测模块；所述履带攀爬车包括：

车体，两侧设有用于攀爬的履带，所述辅助监测模块设置于所述车体的顶部；以及

两个机械臂，分别设置于所述车体的两侧，且向所述车体的前侧延伸，用于抓握外物以实现所述车体位置的转移。

5.如权利要求4所述的高压输电线路智能巡检设备，其特征在于，所述机械臂包括：

外伸摆臂，与所述车体相连，且向前侧延伸；以及

抓取爪，连接于所述外伸摆臂的前端，用于抓握外物并支撑所述车体使所述车体移位。

6.如权利要求4所述的高压输电线路智能巡检设备，其特征在于，所述辅助监测模块包括：

云台摄像头，设置于所述车体上方，用于采集所述高压线状态信息；

控制器，与所述云台摄像头相连，用接收所述云台摄像头采集的所述高压线状态信息，并对所述高压线状态信息进行数据处理并生成发射指令；以及

发射器，与所述控制器相连，用于接收并发射所述发射指令至移动终端。

7.利用权利要求1-6中任一项所述的高压输电线路智能巡检设备进行巡检的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S100：开启监测模块进行监测；

S200：若所述行走组件的行进正常，则传输所述监测模块监测到的所述高压线状态信息至所述服务器；若所述行走组件的行进受阻，所述服务器则发送所述动作指令至所述清理模块，待所述清理模块完成后，所述监测模块传输监测到的所述高压线状态信息至所述服务器；

S300：所述服务器向所述移动终端传输所述高压线状态信息。

Images