CN113922272A - 一种沿架空地线移动的巡检平台及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了高压输电线路巡检平台技术领域的一种沿架空地线移动的巡检平台及方法，包括水平模组，所述水平模组的上部设置有多个摆动旋转机构，且摆动旋转机构可沿水平模组滑动锁止，每个所述摆动旋转机构的上部均通过竖直模组连接有行走组件，所述行走组件可相对摆动旋转机构转动锁止，所述竖直模组表面设置有压紧机构，且压紧机构通过一竖直驱动部的驱动沿竖直模组移动改变压紧机构与行走组件之间的间距。本发明中的巡检平台在遇到障碍物时，可通过调节行走组件与压紧机构的间距保证顺利通过障碍，避免线夹金具出现倾斜、地线松弛的情况。

Description

一种沿架空地线移动的巡检平台及方法

技术领域

本发明涉及一种沿架空地线移动的巡检平台及方法，属于高压输电线路巡检平台技术领域。

背景技术

目前，架空输电线路的巡视、检修工作均为条件艰苦、环境恶劣地区、而且是高空、高压的危险性工作，运检作业人员结构性缺员问题相当严重，近年来，国内对高压输电线路巡检设备进行了深入的研究，提出了多种多样的技术方案，但巡检设备越障过程仍比较繁琐，结构复杂，重量重，操作不方便等，均未实现小型化、轻量化。

输电线路巡检设备在上高压输电线路之前，均需采用自动上下线系统或者人工上线的方式上塔，巡检设备结构复杂、重量较重给巡检设备上线带来了众多困难；此外，巡检设备巡检之前，也要对地线或者导线结构进行改造，但是由于过桥金具、防震锤的拱形结构及线路坡度等，在通过这些障碍物时，由于重量较重，长时间的运行会使线夹金具出现倾斜、地线松弛。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种沿架空地线移动的巡检平台及方法，在遇到障碍物时，巡检平台可通过调节行走组件与压紧机构的间距，保证顺利通过，避免线夹金具出现倾斜、地线松弛的情况。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种沿架空地线移动的巡检平台，包括水平模组，所述水平模组的上部设置有多个摆动旋转机构，且摆动旋转机构可沿水平模组滑动锁止，每个所述摆动旋转机构的上部均通过竖直模组连接有行走组件，所述行走组件可相对摆动旋转机构转动锁止，所述竖直模组表面设置有压紧机构，且压紧机构通过一竖直驱动部的驱动沿竖直模组移动改变压紧机构与行走组件之间的间距。

进一步的，还包括连接于水平模组底部的摄像头和折叠式箱体，且摄像头位于折叠式箱体内，所述折叠式箱体的底部为开合自由端，且折叠式箱体开启时，所述开合自由端与水平模组之间的高度差大于摄像头与水平模组之间的高度差。

进一步的，所述折叠式箱体包括支撑架，以及两个通过旋转定位销连接于支撑架两侧的折叠支架，所述支撑架固定连接于水平模组底部，所述折叠支架的外侧设置有主控制箱且内侧设置有电池箱，所述主控制箱集成巡检平台的交换机、RTK信号采集和摄像头采集控制，所述电池箱用于向摄像头供电，所述折叠支架可通过调节旋转定位销的方式改变开合角度。

进一步的，所述竖直模组滑动连接有竖直滑块，且压紧机构连接于竖直滑块的上部，所述竖直滑块的下部连接有传感器，所述竖直驱动部固定于竖直模组底部且输出端与竖直滑块相连接，所述行走组件设置有模块式控制板，且模块式控制板基于传感器的检测信号，控制竖直驱动部带动压紧机构于竖直模组上移动改变压紧机构与行走组件之间的间距。

进一步的，所述行走组件包括模块化控制箱，模块化控制箱内设置有行走驱动电机，所述行走驱动电机的输出端同轴连接有高弹性耐磨橡胶轮，所述模块式控制板设置于模块化控制箱内，且行走驱动电机基于模块式控制板的控制驱动高弹性耐磨橡胶轮转动。

进一步的，所述水平模组滑动设置有水平滑块，且水平滑块上设置有可调节其滑动锁止状态的手柄；所述摆动旋转机构包括与水平滑块固定连接的支撑板，以及与支撑板通过回转支承连接的旋转平台。

进一步的，所述旋转平台内部设有可移动的楔形块，所述支撑板下部设置有转动锁止驱动电机，且转动锁止驱动电机的输出端与楔形块相连接，所述楔形块通过转动锁止驱动电机的带动上下移动，对旋转平台进行抵触锁紧和解锁。

进一步的，所述旋转平台内部还设有对楔形块进行升降检测的上限位检测元件和下限位检测元件。

第二方面，本发明还公开了一种沿架空地线移动的巡检方法，由所述的巡检平台执行，包括：

前行时检测前方线路状态；

响应于前侧压紧机构检测到路障信息时，驱动前侧压紧机构下降至与行走组件之间的间距大于路障间距，控制行走组件保持前行；

响应于后侧压紧机构检测到障碍信息时，驱动后侧压紧机构下降至与行走组件之间的间距大于路障间距，控制行走组件保持前行完成越障；

响应于检测到前方线路为耐张过桥或悬垂过桥时，解锁前后摆动旋转机构，行走组件可沿摆动旋转机构摆动一定角度，控制行走组件保持前行通过过桥。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

一、本发明在竖直模组处设置可移动的压紧机构，进而可在行走组件行进过程中，改变压紧机构与行走组件之间的间距，提升巡检设备的遇碍通过率，避免通过这些障碍物时，长时间的运行会使线夹金具出现倾斜、地线松弛；且竖直模组和行走组件可沿摆动旋转机构转动锁止，进而在遇到耐张过桥或悬垂过桥时，摆动旋转机构解锁，使得行走组件可沿摆动旋转机构摆动一定角度顺利通过，进一步提升巡检设备的通过率。

二、本发明通过采用折叠式箱体方式，折叠式箱体的折叠支架可以作为整个巡检平台的支撑架，不需要将摄像头等元件取下后才能放置，减小了不必要的冗余支架设计。

三、本发明采用模块化设计方式，将巡检平台驱动机构的电机驱动器、电源控制器、传感器控制器等集成模块化，极大地缩小了巡检平台控制箱的空间，缩短了控制器的冗余线路，实现巡检设备的模块化、轻量化设计。

四、本发明中水平移动机构采用滑块手柄控制，通过手柄的锁紧与松开实现手臂的水平调节，没有采用传统巡检平台水平机构的电机驱动模块或丝杠方式，很大程度上减轻了巡检设备的负载，提高巡检设备的工作效率。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的巡检平台结构示意图之一；

图2是本发明实施例一提供的摆动旋转组件的剖视图；

图3是本发明实施例一提供的摆动旋转组件的局部剖视图；

图4是本发明实施例一提供的巡检平台结构示意图之二。

图中：1、水平模组；2、手柄；3、水平滑块；4、支撑板；5、旋转平台；6、上限位检测元件；7、竖直滑块；8、竖直模组；9、行走机构；10、模块化控制箱；11、模块式控制板；12、竖直驱动部；13、支撑架；14、旋转定位销；15、电池箱；16、主控制箱；17、折叠支架；18、高弹性耐磨橡胶轮；19、行走驱动电机；20、楔形块；21、转动锁止驱动电机；22、压紧机构；23、传感器；24、主控制板；25、摄像头；26、回转支承；27、下限位检测元件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例一：

一种沿架空地线移动的巡检平台，请参阅图1，本实施例中的巡检设备结构，包括：横向移动轻型搭载平台，平台上设有水平滑块3、水平模组1，水平滑块3上设计有手柄2，手柄2的打开与闭合使水平滑块3处于自由滑动与锁紧状态，横向移动轻型搭载平台用于连接折叠式箱体与摆动旋转机构；水平模组1底部有T型孔通过螺栓与支撑架13连接；水平模组1上设置可调节的水平滑块3，手柄2通过旋转实现闭合与打开，从而手动控制水平滑块3的锁紧与松开。

请结合参阅图2-3,摆动旋转机构上设计有支撑板4、旋转平台5、回转支承26、上限位检测元件6、下限位检测元件27、楔形块20；支撑板4与水平滑块3通过螺栓连接，旋转平台5与支撑板4通过回转支承26实现旋转；参考图2-3，旋转平台5内部设计有倒V型凹面，楔形块20通过转动锁止驱动电机21实现上下移动，倒V型凹面位于旋转平台5的内侧上部，当楔形块20上移至与倒V型凹面相契合时，旋转平台5受到楔形块20的限制保持锁紧状态，当楔形块20移动远离倒V型凹面时，旋转平台5随之解除锁紧状态，并通过上限位检测元件6和下限位检测元件27判断楔形块20的升降到位程度，实现锁紧与松开的控制，达到与机械判断的双重保护作用。

摆动旋转机构通过竖直模组8连接行走组件，且竖直模组8处滑动连接有竖直滑块7，竖直滑块7处设置有压紧机构22和传感器23，竖直模组8的底部设置有竖直驱动部12，且竖直滑块7与竖直驱动部12的输出端相连接，竖直滑块7通过竖直驱动部12的驱动在竖直模组8处上下移动。

行走组件上设计有行走机构9、行走驱动电机19、高弹性耐磨橡胶轮18、模块化控制箱10、模块式控制板11，模块式控制板11将行走驱动电机19的控制系统集成化并模块化，模块式控制板11包含行走驱动电机19的驱动器以及压紧机构22中的传感器采集控制器，并安装于模块化控制箱10后端。

下面介绍一下本发明的巡检平台可以实现如下动作：将巡检设备挂在输电线路上，在直线段无障碍物行驶时，两压紧机构22压紧输电线路，压紧机构22与高弹性耐磨橡胶轮18之间形成封闭空间，增加高弹性耐磨橡胶轮18与输电线路的之间的摩擦力；摆动旋转机构处于锁紧状态，不可随意转动；当遇到障碍物时，处于前侧的压紧机构22通过传感器23检测到障碍物后，传感器23将信号传递至模块式控制板11，模块式控制板11控制竖直驱动部12驱动，压紧机构22和竖直滑块7受竖直驱动部12驱动下降，行走驱动机构驱动巡检设备继续向前行驶，当处于后侧的压紧机构22上的传感器23检测到障碍物时，巡检设备停止前进，前侧压紧机构22上升，后侧压紧机构22下降，巡检设备通过前后侧的压紧机构22交替上升下降，顺利通过障碍物；当遇到耐张过桥或悬垂过桥时，前后摆动旋转机构同时解锁，巡检设备手臂可沿摆动旋转机构摆动一定角度；巡检设备通过摆动旋转机构和压紧机构22交替上升和下降顺利过桥。

本发明的水平移动机构采用滑块手柄2控制，通过手柄2的锁紧与松开实现手臂的水平调节，没有采用传统巡检平台水平机构的电机驱动模块或丝杠方式，很大程度上减轻了巡检设备的负载，提高巡检设备的工作效率。

实施例二：

一种沿架空地线移动的巡检平台，请参阅图1和图4，还包括：

折叠式箱体，包括：折叠支架17、电池箱15和主控制箱16，电池箱15和主控制箱16分别布置于折叠支架17的两侧；如图4所示，摄像头25放置于折叠支架17之间，折叠支架17支开时，可以作为整个巡检设备的支撑架，而不需要将摄像头等元件取下后才能放置，折叠支架17可绕支撑架13上的旋转定位销14旋转一定角度，折叠支架17未折叠时可作为整个巡检平台的支撑架，折叠支架17内侧对称式布置巡检平台电池箱15，外侧对称式布置主控制箱16。主控制板24安装于主控制箱16内，主控制板24集成巡检平台的交换机、RTK信号采集、摄像头采集控制，电池箱15用于向摄像头供电，其中交换机能将设备连接到网络中，通过数据包交换的方式，将数据转发到后台计算机，RTK信号采集是一种能够实时得到厘米级定位精度的测量，保证机器人获得精确的定位精度。

本巡检平台的折叠式机箱通过旋转定位销的转动调节，可实现折叠式机箱的折叠和支开；巡检平台手臂通过移动滑块机构上手柄2的锁紧与松开实现水平方向上的相对移动；前后臂上的压紧机构22通过电机驱动实现压紧机构22的上升和下降；旋转摆动机构通过旋转机构驱动实现旋转机构的锁紧和松开，从而实现手臂的锁紧和松开，松开时，手臂可沿旋转平台5小角度摆动。

本发明采用模块化设计方式，将巡检平台驱动机构的电机驱动器、电源控制器、传感器控制器等集成模块化，极大地缩小了巡检平台控制箱的空间，缩短了控制器的冗余线路，实现巡检设备的模块化、轻量化设计；通过采用折叠式箱体方式，折叠式箱体的折叠支架可以作为整个巡检平台的支撑架，不需要将摄像头等元件取下后才能放置，减小了不必要的冗余支架设计。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种沿架空地线移动的巡检平台，其特征是，包括水平模组，所述水平模组的上部设置有多个摆动旋转机构，且摆动旋转机构可沿水平模组滑动锁止，每个所述摆动旋转机构的上部均通过竖直模组连接有行走组件，所述行走组件可相对摆动旋转机构转动锁止，所述竖直模组表面设置有压紧机构，且压紧机构通过一竖直驱动部的驱动沿竖直模组移动改变压紧机构与行走组件之间的间距。

2.根据权利要求1所述的沿架空地线移动的巡检平台，其特征是，还包括连接于水平模组底部的摄像头和折叠式箱体，且摄像头位于折叠式箱体内，所述折叠式箱体的底部为开合自由端，且折叠式箱体开启时，所述开合自由端与水平模组之间的高度差大于摄像头与水平模组之间的高度差。

3.根据权利要求2所述的沿架空地线移动的巡检平台，其特征是，所述折叠式箱体包括支撑架，以及两个通过旋转定位销连接于支撑架两侧的折叠支架，所述支撑架固定连接于水平模组底部，所述折叠支架的外侧设置有主控制箱且内侧设置有电池箱，所述主控制箱集成巡检平台的交换机、RTK信号采集和摄像头采集控制，所述电池箱用于向摄像头供电，所述折叠支架可通过调节旋转定位销的方式改变开合角度。

4.根据权利要求1所述的沿架空地线移动的巡检平台，其特征是，所述竖直模组滑动连接有竖直滑块，且压紧机构连接于竖直滑块的上部，所述竖直滑块的下部连接有传感器，所述竖直驱动部固定于竖直模组底部且输出端与竖直滑块相连接，所述行走组件设置有模块式控制板，且模块式控制板基于传感器的检测信号，控制竖直驱动部带动压紧机构于竖直模组上移动改变压紧机构与行走组件之间的间距。

5.根据权利要求4所述的沿架空地线移动的巡检平台，其特征是，所述行走组件包括模块化控制箱，模块化控制箱内设置有行走驱动电机，所述行走驱动电机的输出端同轴连接有高弹性耐磨橡胶轮，所述模块式控制板设置于模块化控制箱内，且行走驱动电机基于模块式控制板的控制驱动高弹性耐磨橡胶轮转动

6.根据权利要求1所述的沿架空地线移动的巡检平台，其特征是，所述水平模组滑动设置有水平滑块，且水平滑块上设置有可调节其滑动锁止状态的手柄；所述摆动旋转机构包括与水平滑块固定连接的支撑板，以及与支撑板通过回转支承连接的旋转平台。

7.根据权利要求6所述的沿架空地线移动的巡检平台，其特征是，所述旋转平台内部设有可移动的楔形块，所述支撑板下部设置有转动锁止驱动电机，且转动锁止驱动电机的输出端与楔形块相连接，所述楔形块通过转动锁止驱动电机的带动上下移动，对旋转平台进行抵触锁紧和解锁。

8.根据权利要求7所述的沿架空地线移动的巡检平台，其特征是，所述旋转平台内部还设有对楔形块进行升降检测的上限位检测元件和下限位检测元件。

9.一种沿架空地线移动的巡检方法，其特征是，由权利要求1所述的巡检平台执行，包括：

前行时检测前方线路状态；

响应于前侧压紧机构检测到路障信息时，驱动前侧压紧机构下降至与行走组件之间的间距大于路障间距，控制行走组件保持前行；

响应于后侧压紧机构检测到障碍信息时，驱动后侧压紧机构下降至与行走组件之间的间距大于路障间距，控制行走组件保持前行完成越障；

响应于检测到前方线路为耐张过桥或悬垂过桥时，解锁前后摆动旋转机构，行走组件可沿摆动旋转机构摆动一定角度，控制行走组件保持前行通过过桥。

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