CN113241661B - 一种悬挂式多功能巡线机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种悬挂式多功能巡线机器人，该机器人通过巡检装置操控悬挂滚轮悬挂在输电线路上，并驱动其进行移动，通过摄像头对线路进行全方位的检查，当测试卡箍检查到电缆上覆冰时，并与覆冰电缆接触时，挤压卡环向测试卡箍内运动，使发热气囊受到挤压时发出热气经过出气管喷射到覆冰电缆上，加快其融化，且机械手操控清理刀清理检查到的杂物及小树枝，而当巡检装置受到碰撞时，使挡板受到冲击，并将冲击影响传递到缓冲水箱内，使其发生振动，溶于水中的二氧化碳气体会从水中析出，经过导气管鼓入到缓冲气囊内，使其鼓起，减缓冲击影响，提高防护性。

Description

一种悬挂式多功能巡线机器人

技术领域

本发明涉及输电线路巡视技术领域，更具体地说，涉及一种悬挂式多功能巡线机器人。

背景技术

输电线路是电力系统的重要组成部分，担负着输电和分配电能的任务，由于常年受到雷电、湿雾、冰雹等各种因素的影响，输电线路不可避免地出现了老化、疲劳、氧化和腐蚀等现象。输电线路巡视作为输电管理所和配电管理所的头等大事，它的主要目的是及时发现线路存在的潜在安全故障隐患，提前处理发现的危险因素，将造成输电线路中断的危险点排除、标识、上报，对维护电网的安全性、稳定性和可靠性有积极作用。

为了保证输电线路的安全运行，需要通过巡线人员对其进行全方位的巡视及检查，将收集到的数据上传至后台的数据分析系统中，通过对数据的分析可以得到相关故障的发生地及可能带来的危害，同时测试线路的线径，以判断电缆内部是否存在损坏的情况以保证其安全运行。现有技术中已经有采用巡线机器人进行巡检的案例，但是现有技术的巡线机器人不能对输电线路上的杂物覆冰进行清理，且防护性差，容易受到损坏，大大降低了其使用效果，为此，有必要设计出一种更为强大的多功能巡线机器人。

发明内容

本发明的目的在于提供一种悬挂式多功能巡线机器人，用于解决背景技术中提出的问题。

本发明的发明目的是通过以下技术方案实现的：

一种悬挂式多功能巡线机器人，包括巡检装置，所述巡检装置的顶部安装有固定框架，且固定框架的左右两侧均固定连接有两个安装架，四个所述安装架上均活动连接有悬挂滚轮，所述巡检装置的顶部靠近后侧处安装有摄像头，所述固定框架的顶部靠近后侧处安装有连接板，且连接板的左右两侧均固定连接有测试卡箍，所述测试卡箍内部为中空设置，所述测试卡箍上设有卡环，且卡环内径与输电线路相匹配，所述卡环的底部固定连接有粗杆，且测试卡箍的内壁开设有与粗杆相匹配的通孔，所述测试卡箍内设有挤压板，所述粗杆的底端穿过通孔与挤压板的顶部固定连接，所述测试卡箍内安装有发热气囊，且发热气囊与挤压板的底部固定连接，所述发热气囊的顶部靠近左右两侧处均固定连接有出气管，且两个出气管的另一端均与测试卡箍固定连接，并且两个出气管均与外部相导通，两个所述出气管上均设置有气咀盖，且两个气咀盖均与测试卡箍的内壁活动连接，可以实现通过巡检装置操控悬挂滚轮悬挂于输电线路上，并使测试卡箍与输电线路相卡合，接着驱动悬挂滚轮进行移动，配合摄像头对输电线路进行全方位的检查，检查到覆冰情况时，测试卡箍内的卡环与覆冰电缆相接触时，并受到其挤压，卡环受到挤压时通过粗杆带动挤压板向测试卡箍内运动，导致发热气囊受到挤压发热，而发热气囊内的热气在挤压下经过出气管喷出，将气咀盖喷开，使热气喷射到覆冰电缆上，加快其融化，避免对输电线路的安全运行造成影响。

进一步的，所述卡环的外壁与测试卡箍的内壁之间靠近左右两侧处均固定连接有若干个圆形弹力块，所述卡环与若干个圆形弹力块上均涂有耐高温漆，圆形弹力块的设置，减缓卡环的挤压效果，避免发热气囊受到损坏，耐高温漆的喷涂，使卡环和圆形弹力块达到耐高温的效果。

进一步的，所述巡检装置的左右两侧均固定连接有两个安装板，且位于下方的两个安装板顶部均安装有缓冲水箱，位于同一侧的两个安装板相靠近的一侧均安装有直板，所述巡检装置的左右两侧外均设置有缓冲气囊，且两个缓冲气囊相靠近的一侧分别与四个直板相远离的一侧固定连接，两个所述缓冲水箱的顶部靠近前后两侧处均安装有导气管，且四个导气管相远离的一端分别与两个缓冲气囊固定连接，两个所述缓冲气囊相远离的一侧均固定连接有挡板，在巡检装置受到碰撞时，导致挡板受到冲击，并将冲击影响传递到缓冲水箱内，导致缓冲水箱发生振动，其内部的水也会发生晃荡，导致溶于水中的二氧化碳气体会从水中析出，经过导气管鼓入到缓冲气囊内，使其鼓起，减缓冲击影响，提高防护性。

进一步的，两个所述缓冲水箱的顶部均开设有注入口，且两个注入口上均安装有密封塞，两个所述缓冲水箱内均注入有水，两个所述缓冲水箱内均填充有二氧化碳气体，且二氧化碳气体溶于水中，当缓冲水箱发生振动晃荡时，溶于水中的二氧化碳气体因为气体体积比液体大，所以压强变大，就会从水中析出。

进一步的，两个所述挡板相靠近的一侧靠近顶部和底部处均固定连接有缓冲球，且四个缓冲球分别与四个安装板相远离的一侧固定连接，缓冲球的设置，可以初步减缓挡板受到的冲击影响。

进一步的，两个所述发热气囊均由热塑性树脂材质制成，热塑性树脂材质在挤压时会发热，所以发热气囊受到挤压时会发热。

进一步的，所述巡检装置的顶部靠近后侧处安装有机械手，且机械手上安装有清理刀，机械手可以操控清理刀对检查到的杂物及小树枝进行清理。

进一步的，所述悬挂滚轮、摄像头和机械手与巡检装置之间均为电性连接，通过电性连接，可以实现通过巡检装置操控悬挂滚轮、摄像头和机械手进行工作。

进一步的，所述巡检装置的底部靠近四角处均安装有移动轮，且位于前侧的两个移动轮以巡检装置的中心轴线为对称轴呈左右对称设置，移动轮的设置，方便其在地面进行移动。

相比于现有技术，本发明的有益效果在于：

本方案可以实现通过巡检装置操控悬挂滚轮悬挂在输电线路上，并驱动其进行移动，通过摄像头对其进行全方位的检查，而测试卡箍检查到电缆上覆冰时，并与覆冰电缆接触时，挤压卡环向测试卡箍内运动，使发热气囊受到挤压时发出热气经过出气管喷射到覆冰电缆上，加快其融化，且机械手操控清理刀清理检查到的杂物及小树枝，而当巡检装置受到碰撞时，使挡板受到冲击，并将冲击影响传递到缓冲水箱内，使其发生振动，溶于水中的二氧化碳气体会从水中析出，经过导气管鼓入到缓冲气囊内，使其鼓起，减缓冲击影响，提高防护性。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中巡检装置的俯视结构示意图；

图3为本发明中机械手的侧视结构示意图；

图4为本发明中缓冲水箱的俯视结构示意图；

图5为图1中A处的结构放大图；

图6为图1中B处的结构放大图。

图中标号说明：

1、巡检装置；2、固定框架；3、连接板；4、摄像头；5、机械手；6、清理刀；7、安装架；8、悬挂滚轮；9、测试卡箍；10、卡环；11、粗杆；12、发热气囊；13、出气管；14、挤压板；15、圆形弹力块；16、安装板；17、缓冲水箱；18、挡板；19、缓冲球；20、缓冲气囊；21、导气管；22、直板；23、密封塞；24、移动轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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。此外，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图5所示，本发明的一种悬挂式多功能巡线机器人，包括巡检装置1，巡检装置1的顶部安装有固定框架2，且固定框架2的左右两侧均固定连接有两个安装架7，四个安装架7上均活动连接有悬挂滚轮8，巡检装置1的顶部靠近后侧处安装有摄像头4，固定框架2的顶部靠近后侧处安装有连接板3，且连接板3的左右两侧均固定连接有测试卡箍9，测试卡箍9内部为中空设置，测试卡箍9上设有卡环10，且卡环10内径与输电线路相匹配，卡环10的底部固定连接有粗杆11，且测试卡箍9的内壁开设有与粗杆11相匹配的通孔，测试卡箍9内设有挤压板14，粗杆11的底端穿过通孔与挤压板14的顶部固定连接，测试卡箍9内安装有发热气囊12，且发热气囊12与挤压板14的底部固定连接，发热气囊12的顶部靠近左右两侧处均固定连接有出气管13，且两个出气管13的另一端均与测试卡箍9固定连接，并且两个出气管13均与外部相导通，两个出气管13上均设置有气咀盖，且两个气咀盖均与测试卡箍9的内壁活动连接，卡环10的外壁与测试卡箍9的内壁之间靠近左右两侧处均固定连接有若干个圆形弹力块15，卡环10与若干个圆形弹力块15上均涂有耐高温漆，两个发热气囊12均由热塑性树脂材质制成，可以实现通过电性连接，使巡检装置1操控悬挂滚轮8悬挂于输电线路上，并使测试卡箍9与输电线路相卡合，接着驱动悬挂滚轮8进行移动，配合摄像头4对输电线路进行全方位的检查，检查到覆冰情况时，测试卡箍9内的卡环10与覆冰电缆相接触时，并受到其挤压，卡环10受到挤压时通过粗杆11带动挤压板14向测试卡箍9内运动，导致发热气囊12受到挤压，而热塑性树脂材质制成的发热气囊12受到挤压会产生热量，且圆形弹力块15的设置，减缓卡环10的挤压效果，避免发热气囊12受到损坏，发热气囊12内的热气在挤压下经过出气管13喷出，将气咀盖喷开，使热气喷射到覆冰电缆上，加快其融化，避免对输电线路的安全运行造成影响，耐高温漆的喷涂，使卡环10和圆形弹力块15达到耐高温的效果。

如图1至图6所示，巡检装置1的左右两侧均固定连接有两个安装板16，且位于下方的两个安装板16顶部均安装有缓冲水箱17，位于同一侧的两个安装板16相靠近的一侧均安装有直板22，巡检装置1的左右两侧外均设置有缓冲气囊20，且两个缓冲气囊20相靠近的一侧分别与四个直板22相远离的一侧固定连接，两个缓冲水箱17的顶部靠近前后两侧处均安装有导气管21，且四个导气管21相远离的一端分别与两个缓冲气囊20固定连接，两个缓冲气囊20相远离的一侧均固定连接有挡板18，两个缓冲水箱17的顶部均开设有注入口，且两个注入口上均安装有密封塞23，两个缓冲水箱17内均注入有水，两个缓冲水箱17内均填充有二氧化碳气体，且二氧化碳气体溶于水中，两个挡板18相靠近的一侧靠近顶部和底部处均固定连接有缓冲球19，且四个缓冲球19分别与四个安装板16相远离的一侧固定连接，在巡检装置1受到碰撞时，导致挡板18受到冲击，并将冲击影响传递到缓冲水箱17内，且缓冲球19可以初步减缓冲击影响，受到冲击时，导致缓冲水箱17发生振动，其内部的水也会发生晃荡，导致溶于水中的二氧化碳气体因为气体体积比液体大，所以压强变大，就会从水中析出，经过导气管21鼓入到缓冲气囊20内，使其鼓起，进一步减缓冲击影响，提高防护性。

如图3所示，巡检装置1的顶部靠近后侧处安装有机械手5，且机械手5上安装有清理刀6，悬挂滚轮8、摄像头4和机械手5与巡检装置1之间均为电性连接，通过电性连接可以实现通过巡检装置1操控机械手5进行工作，使机械手5可以操控清理刀6对检查到的杂物及小树枝进行清理。

如图1所示，巡检装置1的底部靠近四角处均安装有移动轮24，且位于前侧的两个移动轮24以巡检装置1的中心轴线为对称轴呈左右对称设置，移动轮24的设置，方便其在地面进行移动。

本发明在使用时，首先巡检装置1驱动悬挂滚轮8悬挂于输电线路上，同时使测试卡箍9内的卡环10与输电线路相卡合，并驱动悬挂滚轮8在输电线路上进行移动，配合摄像头4进行全方位的检查，检查到覆冰情况时，卡环10与覆冰电缆相接触，受到挤压并在圆形弹力块的辅助下带动挤压板14在测试卡箍9内运动，从而开始挤压发热气囊12，使其受到挤压产生热量，发热气囊12内的热气经过出气管13将其喷射到覆冰电缆，加快其融化，避免对输电线路的安全运行造成影响，同时巡检装置1驱动机械手5控制清理刀6对输电线路上检查到的杂物及小树枝进行清理，当巡检装置1受到碰撞时，导致挡板18受到冲击，并将冲击影响传递到缓冲水箱17内，且缓冲球19可以初步减缓冲击影响，受到冲击时，导致缓冲水箱17发生振动，其内部的水也会发生晃荡，导致溶于水中的二氧化碳气体从水中析出，经过导气管21鼓入到缓冲气囊20内，使其鼓起，进一步减缓冲击影响，提高防护性。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种悬挂式多功能巡线机器人，包括巡检装置(1)，其特征在于：所述巡检装置(1)的顶部安装有固定框架(2)，且固定框架(2)的左右两侧均固定连接有两个安装架(7)，四个所述安装架(7)上均活动连接有悬挂滚轮(8)，所述巡检装置(1)的顶部靠近后侧处安装有摄像头(4)，所述固定框架(2)的顶部靠近后侧处安装有连接板(3)，且连接板(3)的左右两侧均固定连接有测试卡箍(9)，所述测试卡箍(9)内部为中空设置，所述测试卡箍(9)上设有卡环(10)，且卡环(10)内径与输电线路相匹配，所述卡环(10)的底部固定连接有粗杆(11)，且测试卡箍(9)的内壁开设有与粗杆(11)相匹配的通孔，所述测试卡箍(9)内设有挤压板(14)，所述粗杆(11)的底端穿过通孔与挤压板(14)的顶部固定连接，所述测试卡箍(9)内安装有发热气囊(12)，且发热气囊(12)与挤压板(14)的底部固定连接，所述发热气囊(12)的顶部靠近左右两侧处均固定连接有出气管(13)，且两个出气管(13)的另一端均与测试卡箍(9)固定连接，并且两个出气管(13)均与外部相导通，两个所述出气管(13)上均设置有气咀盖，且两个气咀盖均与测试卡箍(9)的内壁活动连接。

2.根据权利要求1所述的一种悬挂式多功能巡线机器人，其特征在于：所述卡环(10)的外壁与测试卡箍(9)的内壁之间靠近左右两侧处均固定连接有若干个圆形弹力块(15)，所述卡环(10)与若干个圆形弹力块(15)上均涂有耐高温漆。

3.根据权利要求1所述的一种悬挂式多功能巡线机器人，其特征在于：所述巡检装置(1)的左右两侧均固定连接有两个安装板(16)，且位于下方的两个安装板(16)顶部均安装有缓冲水箱(17)，位于同一侧的两个安装板(16)相靠近的一侧均安装有直板(22)，所述巡检装置(1)的左右两侧外均设置有缓冲气囊(20)，且两个缓冲气囊(20)相靠近的一侧分别与四个直板(22)相远离的一侧固定连接，两个所述缓冲水箱(17)的顶部靠近前后两侧处均安装有导气管(21)，且四个导气管(21)相远离的一端分别与两个缓冲气囊(20)固定连接，两个所述缓冲气囊(20)相远离的一侧均固定连接有挡板(18)。

4.根据权利要求3所述的一种悬挂式多功能巡线机器人，其特征在于：两个所述缓冲水箱(17)的顶部均开设有注入口，且两个注入口上均安装有密封塞(23)，两个所述缓冲水箱(17)内均注入有水，两个所述缓冲水箱(17)内均填充有二氧化碳气体，且二氧化碳气体溶于水中。

5.根据权利要求3所述的一种悬挂式多功能巡线机器人，其特征在于：两个所述挡板(18)相靠近的一侧靠近顶部和底部处均固定连接有缓冲球(19)，且四个缓冲球(19)分别与四个安装板(16)相远离的一侧固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种悬挂式多功能巡线机器人，其特征在于：两个所述发热气囊(12)均由热塑性树脂材质制成。

7.根据权利要求1所述的一种悬挂式多功能巡线机器人，其特征在于：所述巡检装置(1)的顶部靠近后侧处安装有机械手(5)，且机械手(5)上安装有清理刀(6)。

8.根据权利要求7所述的一种悬挂式多功能巡线机器人，其特征在于：所述悬挂滚轮(8)、摄像头(4)和机械手(5)与巡检装置(1)之间均为电性连接。

9.根据权利要求1所述的一种悬挂式多功能巡线机器人，其特征在于：所述巡检装置(1)的底部靠近四角处均安装有移动轮(24)，且位于前侧的两个移动轮(24)以巡检装置(1)的中心轴线为对称轴呈左右对称设置。

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