CN115000906A - 一种输电线路的除冰方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于电力除冰技术领域，涉及一种输电线路的除冰方法。该输电线路的除冰方法，由于当遇冰时，视觉相机能够识别输电线路上冰块的大小，通过控制装置分别调节第一环形除冰组件和第二环形除冰组件的直径大小，进而形成阶梯型除冰，能够对不同大小的冰块进行清除，适应范围广、可靠性高且除冰效果好，同时由于第一环形除冰组件盒第二环形除冰组件的直径可调即第一环形除冰组件和第二环形除冰组件上的除冰部相对冰块受力破冰点可调，进而有效控制了第一环形除冰组件和第二环形除冰组件上除冰部的磨损，提高了第一环形除冰组件和第二环形除冰组件的使用寿命。进一步地，增加了清理装置能够更好地将碎冰清除，以防止低温情况下碎冰二次结冰。

Description

一种输电线路的除冰方法

技术领域

本发明属于电力除冰技术领域，涉及一种输电线路的除冰方法。

背景技术

在冬季户外的输电线路经常会出现结冰的现象，当输电线路长时间结冰或是长时间冰量过大时，易导致电缆下沉、塌陷，断裂或高压输电杆被拉倒，造成大面积停电的现象。

输电线路除冰可利用导线产生热量将积雪或浮冰融化，但该种除冰除雪方式会造成巨大的电力损耗，同时在极度严寒的天气情况下，电加热的效果较差，导线产生的热量会迅速损失掉。当通过人工进行输电线路除冰时，作业人员要攀爬或者乘坐起升降器进行人工除冰，除冰效果效果较差且危险系数较高。

现有虽存在通过除冰装置实现自动除冰，但对于体积稍大的不规则冰块无法进行清除，除冰效率不佳且除冰刀易快速磨损。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种输电线路的除冰方法，能够对输电线路上不同大小的冰块进行清除，可靠性高，且提高除冰刀的使用寿命。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明提供的一种输电线路的除冰方法，包括如下步骤；

S1、将清理装置固定安装在行走装置的前端；将除冰装置设置于清理装置的前端；且所述清理装置和所述除冰装置均套设在输电线路上；所述行走装置带动所述清理装置沿所述输电线路前进；

S2、当遇冰时，所述行走装置停止，所述清理装置夹持所述输电线路，设置于所述清理装置上的推动机构能够向前伸出以推动所述所述除冰装置沿所述输电线路前进，所述除冰装置上的视觉相机识别前方的冰块大小并将冰块信息发送给控制装置；

S21、所述控制装置根据所述冰块信息调节第一环形除冰组件的直径d₁；

S22、所述控制装置根据所述冰块信息调节第二环形除冰组件的直径d₂，d₂≤d₁；

S23、控制装置控制第三环形除冰组件转动，使得所述输电线路的冰形成碎冰；

S3、所述除冰装置停止前进，所述清理装置松开所述输电线启动所述行走装置，所述行走装置带动所述清理装置前进，以使所述推动机构缩回；在清理装置前进的过程中，所述清理装置能过将所述碎冰铲除，所述输电线路的除冰完成。

所述清理装置包括外套筒、两个夹爪和多个刮板；

所述外套筒的一端面与所述行走装置相连，所述外套筒的内侧壁上下两端分别设置所述夹爪；多个所述刮板沿所述外套筒内侧壁周向间隔设置，且所述刮板为弹性橡胶材质；多个所述刮板围设呈环状清理头，所述环状清理头的内圈抵接于所述输电线路上，在所述外套筒前进的过程中，所述环状清理头能够将所述碎冰铲除。

优选地，所述清理装置还包括烘干组件，所述烘干组件设置于靠近所述行走装置的一侧，且所述烘干组件与所述行走装置的供电系统相连；

所述烘干组件包括多个烘干头，所述烘干头沿所述外套筒的内侧壁周向间隔布置，所述烘干头能够朝向所述输电线缆吹风以烘干所述输电线缆。

优选地，所述除冰装置包括壳体、设置与所述壳体内的所述视觉相机、所述第一环形除冰组件、所述第二环形除冰组件、所述第三环形除冰组件以及所述控制装置；所述控制装置分别与所述视觉相机、所述第一环形除冰组件、所述第二环形除冰组件以及所述第三环形除冰组件电连接；所述第一环形除冰组件、所述第二环形除冰组件和所述第三环形除冰组件依次、间隔的设置在所述壳体内。

优选地，所述第一环形除冰组件包括多个第一除冰单元，多个所述第一除冰单元设置在所述壳体的内壁上，且多个所述第一除冰单元呈环形排布；所述第一除冰单元包括第一电动伸缩件、第一弧形连接板和多个第一破冰锥；所述第一电动伸缩件连接在所述壳体的内壁上，所述第一弧形连接板设置于所述第一电动伸缩件的端部，多个所述第一破冰锥设置在所述第一弧形连接板上。

优选地，所述第二环形除冰组件包括多个第二除冰单元，多个所述第二除冰单元设置在所述壳体的内壁上，且多个所述第二除冰单元呈环形排布；所述第二除冰单元包括第二电动伸缩件、第二弧形连接板和多个第二破冰锥；所述第二电动伸缩件连接在所述壳体的内壁上，所述第二弧形连接板设置于所述第二电动伸缩件的端部，多个所述第二破冰锥设置在所述第二弧形连接板上。

优选地，所述第三环形除冰组件包括多个第三除冰单元，多个所述第三除冰单元设置在所述壳体的内壁上，且多个所述第三除冰单元呈环形排布；所述第三除冰单元包括连接在所述壳体的内壁上的第一连接杆以及与所述第一连接杆的端部转动连接的锥齿切削轮。

优选地，所述第一破冰锥和所述第一弧形连接板可拆卸连接；所述第二破冰锥和所述第二弧形连接板可拆卸连接。

优选地，所述除冰装置还包括电控喷枪，所述电控喷枪设置与所述壳体的外壁上且与所述控制装置电连接；所述电控喷枪内设有除冰剂，所述控制装置控制所述电控喷枪喷出。

优选地，所述壳体的材质为铝合金。

优选地，所述除冰装置还包括第四环形除冰组件，所述第四环形除冰组件包括相对设置的两个第四除冰单元；所述第四除冰单元包括连接在所述壳体的内壁上的第二连接杆以及设置在所述第二连接杆的端部的半圆形刮刀；两个所述半圆形刮刀套设在所述输电线路的外壁。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：

本发明提供的一种输电线路的除冰方法，当遇冰时，视觉相机能够识别输电线路上冰块的大小，通过控制装置分别调节第一环形除冰组件和第二环形除冰组件的直径大小，进而形成阶梯型除冰，能够对不同大小的冰块进行清除，适应范围广、可靠性高且除冰效果好，同时由于第一环形除冰组件和第二环形除冰组件的直径可调即第一环形除冰组件和第二环形除冰组件上的除冰部相对冰块受力破冰点可调，进而有效控制了第一环形除冰组件和第二环形除冰组件上除冰部的磨损，提高了第一环形除冰组件和第二环形除冰组件的使用寿命。进一步地，增加了清理装置能够更好地将碎冰清除，以防止低温情况下碎冰二次结冰。而且，在除冰过程中，行走装置是处于停止的状态，确保行走装置的安全，待行走装置的前方障碍清楚后，再次启动行走装置完成其他工作，为行走装置提供较为便利的行走通道。

附图说明

图1为清理装置和除冰装置的立体结构示意图(为示出输电线路)；

图2为清理装置的右侧示意图(示出输电线路)；

图3为除冰装置的正视结构示意图；

图4为除冰装置的左视结构示意图；

图5为第三破冰单元的结构示意图(仅示出锥齿切削轮及输电线路)。

【附图标记说明】

1：壳体；

2：第一除冰单元；21：第一电动伸缩件；22：第一弧形连接板；23：第一破冰锥；

3：第二除冰单元；31：第二电动伸缩件；32：第二弧形连接板；33：第二破冰锥；

4：第三除冰单元；41：第一连接杆；42：锥齿切削轮；

5：电控喷枪；

6：输电线路；

7：清理装置；71：外套筒；72：刮板；

8：推动机构。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明提供的一种输电线路的除冰方法，包括如下步骤；

S1、将清理装置固定安装在行走装置的前端；将除冰装置设置于清理装置的前端。且清理装置和除冰装置均套设在输电线路6上；行走装置带动清理装置沿输电线路6前进。

S2、当遇冰时，行走装置停止，清理装置7夹持输电线路6，设置于清理装置7上的推动机构8能够向前伸出以推动除冰装置沿输电线路6前进，除冰装置上的视觉相机识别前方的冰块大小并将冰块信息发送给控制装置。

需要说明的是，推动机构8采用的是电动伸缩杆。而且电动伸缩杆8仅在伸出时使用，在缩回时依靠行走装置的推力缩回，目的是节省电量，以最大化地除冰。

S21、控制装置根据冰块信息调节第一环形除冰组件的直径d1；

S22、控制装置根据冰块信息调节第二环形除冰组件的直径d2，d2≤d1；

S23、控制装置控制第三环形除冰组件转动，使得输电线路的冰形成碎冰；

S3、除冰装置停止前进，清理装置松开输电线启动行走装置，行走装置带动清理装置前进，以使推动机构缩回；在清理装置前进的过程中，清理装置能过将碎冰铲除，输电线路6的除冰完成。当行走装置带动除冰装置运行至输电线路6的端部时，输电线路6的除冰完成。

应当说明的是，本实施例中的行走装置为现有技术中能够越障的输电线路行走机器人，本实施例中的除冰装置可拆卸的安装于行走装置的前端。

本实施例提供的一种输电线路的除冰方法，当遇冰时，视觉相机能够识别输电线路6上冰块的大小，通过控制装置分别调节第一环形除冰组件和第二环形除冰组件的直径大小，进而形成阶梯型除冰，能够对不同大小的冰块进行清除，适应范围广、可靠性高且除冰效果好，同时由于第一环形除冰组件和第二环形除冰组件的直径可调即第一环形除冰组件和第二环形除冰组件上的除冰部相对冰块受力破冰点可调，进而有效控制了第一环形除冰组件和第二环形除冰组件上除冰部的磨损，提高了第一环形除冰组件和第二环形除冰组件的使用寿命。进一步地，增加了清理装置7能够更好地将碎冰清除，以防止低温情况下碎冰二次结冰。而且，在除冰过程中，行走装置是处于停止的状态，确保行走装置的安全，待行走装置的前方障碍清楚后，再次启动行走装置完成其他工作，为行走装置提供较为便利的行走通道。

如图1-图2所示，进一步地，清理装置7包括外套筒71、两个半圆的夹爪(图中未示出)和多个刮板72。

外套筒71的一端面与行走装置相连，外套筒71的内侧壁上下两端分别设置夹爪。多个刮板72沿外套筒71内侧壁周向间隔设置，且刮板72为弹性橡胶材质。在本实施例中，采用弹性的刮板72能够对输电线路6的外表皮进行更好地保护的同时能够使得刮板72与输电线缆6的贴合效果更好，进而使得除碎冰的效果更佳。多个刮板72围设呈环状清理头，环状清理头的内圈抵接于输电线路6的外侧壁上，在外套筒71前进的过程中，环状清理头能够将碎冰铲除。

在本实施例中，通过与输电线路6全面贴合的刮板72进而确保输电线缆6上没有碎冰残留，进而避免了二次结冰的现象，大大提高了除冰效率以及除冰质量，而且，在除冰过程中，行走装置处于停止状态，防止电缆上的冰对行走装置的损害，进而确保行走装置的安装以及工作。

进一步地，清理装置还包括烘干组件，烘干组件设置于靠近行走装置的一侧，且烘干组件与行走装置的供电系统相连。

烘干组件包括多个烘干头，烘干头沿外套筒71的内侧壁周向间隔布置，烘干头能够朝向输电线缆吹风以烘干输电线缆。

需要说明的是，烘干头与外套筒71转动连接，以确保烘干头始终垂直吹输电线路6，进而提高烘干效果。

如图3-4所示，步骤S2中的除冰装置包括壳体1、设置与壳体1内的视觉相机、第一环形除冰组件、第二环形除冰组件、第三环形除冰组件以及控制装置，控制装置分别与视觉相机、第一环形除冰组件、第二环形除冰组件以及第三环形除冰组件电连接，第一环形除冰组件、第二环形除冰组件和第三环形除冰组件依次、间隔的设置在壳体1内。应当说明的是第一环形除冰组件、第二环形除冰组件以及第三环形除冰组件的中心在同一轴线上，且与输电线路6为同一轴线。

具体地，第一环形除冰组件包括多个第一除冰单元2，多个第一除冰单元2设置在壳体1的内壁上，且多个第一除冰单元2呈环形排布，第一除冰单元2包括第一电动伸缩件21、第一弧形连接板22和多个第一破冰锥23，第一电动伸缩件21连接在壳体1的内壁上，第一弧形连接板22设置于第一电动伸缩件21的端部，多个第一破冰锥23间隔的设置在第一弧形连接板22上。控制装置能够同时控制第一除冰单元2上的第一电动伸缩件21带动第一弧形连接板22伸缩运动，进而带动第一弧形连接板22上的第一破冰锥23靠近或远离设置在中心处的输电线路6。为了减轻除冰装置的整体重量，壳体1的材质为铝合金。在本实施例中壳体1为拼接形成的筒型镂空结构，以避免冰块掉落至壳体1内。

为了便于第一破冰锥23和第一弧形连接板22的安装，以及第一破冰锥23的更换，第一破冰锥23和第一弧形连接板22之间通过螺栓实现可拆卸连接。

具体地，第二环形除冰组件包括多个第二除冰单元3，多个第二除冰单元3设置在壳体1的内壁上，且多个第二除冰单元3呈环形排布，第二除冰单元3包括第二电动伸缩件31、第二弧形连接板32和多个第二破冰锥33，第二电动伸缩件31连接在壳体1的内壁上，第二弧形连接板32设置于第二电动伸缩件31的端部，多个第二破冰锥33设置在第二弧形连接板32上。控制装置能够同时控制第二除冰单元3上的第二电动伸缩件31带动第二弧形连接板32伸缩运动，进而带动第二弧形连接板32上的第二破冰锥33靠近或远离设置在中心处的输电线路6。同理，为了便于第二破冰锥33和第二弧形连接板32的安装，以及第二破冰锥33的更换，第二破冰锥33和第二弧形连接板32之间通过螺栓实现可拆卸连接。

当视觉相机识别到前方输电线路6上的冰块很大时，控制装置同时控制第一除冰单元2上的第一电动伸缩件21带动第一弧形连接板22靠近输电线路6至合适位置，使第一弧形连接板22上的第一破冰锥23破碎较薄冰层，容易使冰层脱落，且第一破冰锥23的磨损量较小。当第一除冰单元2去除部分冰层后，控制装置同时控制第二除冰单元3上的第二电动伸缩件31带动第二弧形连接板32进一步靠近输电线路6至合适位置，使第二弧形连接板32上的第二破冰锥33对已去除部分冰层的冰块进行再次破碎。

在本实施例中，第一环形破冰组件包括三个第一破冰单元，三个第一破冰单元设置在同一平面内，且相邻两个第一破冰单元之间的夹角为120°。第二环形破冰组件包括三个第二破冰单元，三个第二破冰单元设置在同一平面内，且相邻两个第二破冰单元之间的夹角为120°，为了使输电线路6周向上的冰块都得到有效破冰，第一破冰单元和第二破冰单元交叉设置。

具体地，参见图5所示，为了保证除冰装置的除冰效果，第三环形除冰组件包括多个第三除冰单元4，多个第三除冰单元4设置在壳体1的内壁上，且多个第三除冰单元4呈环形排布，第三除冰单元4包括连接在壳体1的内壁上的第一连接杆41以及与第一连接杆41的端部转动连接的锥齿切削轮42。如图3所示，最大切削尺寸处与输电线路6处留有3毫米间隙。其中，第三除冰单元4还包括驱动电机(未示出)，驱动电机驱动锥齿切削轮42转动。

当然，为了进一步保证除冰效果，除冰装置还包括电控喷枪5，电控喷枪5设置与壳体1的外壁上且与控制装置电连接，电控喷枪5内设有除冰剂，控制装置控制电控喷枪5喷出。在控制装置能够控制电控喷枪5将除冰剂喷在输电线路6的冰块上，以融化部分冰块，便于提高第一环形除冰组件的除冰效果。

为了进一步保证除冰效果，除冰装置还包括第四环形除冰组件(未示出)，第四环形除冰组件包括相对设置的两个第四除冰单元，第四除冰单元包括连接在壳体1的内壁上的第二连接杆以及设置在第二连接杆的端部的半圆形刮刀，两个半圆形刮刀套设在输电线路6的外壁且与输电线路6的间隙为1mm。

在本发明的描述中，需要理解的是，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多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

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本发明的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种输电线路的除冰方法，其特征在于，包括如下步骤；

S1、将清理装置固定安装在行走装置的前端；将除冰装置设置于清理装置的前端；且所述清理装置和所述除冰装置均套设在输电线路上；所述行走装置带动所述清理装置沿所述输电线路前进；

S2、当遇冰时，所述行走装置停止，所述清理装置夹持所述输电线路，设置于所述清理装置上的推动机构能够向前伸出以推动所述所述除冰装置沿所述输电线路前进，所述除冰装置上的视觉相机识别前方的冰块大小并将冰块信息发送给控制装置；

S21、所述控制装置根据所述冰块信息调节第一环形除冰组件的直径d₁；

S22、所述控制装置根据所述冰块信息调节第二环形除冰组件的直径d₂，d₂≤d₁；

S23、所述控制装置控制所述第三环形除冰组件转动，使得所述输电线路的冰形成碎冰；

S3、所述除冰装置停止前进，所述清理装置松开所述输电线启动所述行走装置，所述行走装置带动所述清理装置前进，以使所述推动机构缩回；在清理装置前进的过程中，所述清理装置能过将所述碎冰铲除，所述输电线路的除冰完成。

2.如权利要求1所述的输电线路的除冰方法，其特征在于：

所述清理装置包括外套筒、两个夹爪和多个刮板；

所述外套筒的一端面与所述行走装置相连，所述外套筒的内侧壁上下两端分别设置所述夹爪；多个所述刮板沿所述外套筒内侧壁周向间隔设置，且所述刮板为弹性橡胶材质；多个所述刮板围设呈环状清理头，所述环状清理头的内圈抵接于所述输电线路上，在所述外套筒前进的过程中，所述环状清理头能够将所述碎冰铲除。

3.如权利要求1所述的输电线路的除冰方法，其特征在于：

所述清理装置还包括烘干组件，所述烘干组件设置于靠近所述行走装置的一侧，且所述烘干组件与所述行走装置的供电系统相连；

所述烘干组件包括多个烘干头，所述烘干头沿所述外套筒的内侧壁周向间隔布置，所述烘干头能够朝向所述输电线缆吹风以烘干所述输电线缆。

4.如权利要求1所述的输电线路的除冰方法，其特征在于：

所述除冰装置包括壳体、设置与所述壳体内的所述视觉相机、所述第一环形除冰组件、所述第二环形除冰组件、所述第三环形除冰组件以及所述控制装置；

所述控制装置分别与所述视觉相机、所述第一环形除冰组件、所述第二环形除冰组件以及所述第三环形除冰组件电连接；

所述第一环形除冰组件、所述第二环形除冰组件和所述第三环形除冰组件依次、间隔的设置在所述壳体内。

5.如权利要求4所述的输电线路的除冰方法，其特征在于：

所述第一环形除冰组件包括多个第一除冰单元，多个所述第一除冰单元设置在所述壳体的内壁上，且多个所述第一除冰单元呈环形排布；

所述第一除冰单元包括第一电动伸缩件、第一弧形连接板和多个第一破冰锥；

所述第一电动伸缩件连接在所述壳体的内壁上，所述第一弧形连接板设置于所述第一电动伸缩件的端部，多个所述第一破冰锥设置在所述第一弧形连接板上。

6.如权利要求5所述的输电线路的除冰方法，其特征在于：

所述第二环形除冰组件包括多个第二除冰单元，多个所述第二除冰单元设置在所述壳体的内壁上，且多个所述第二除冰单元呈环形排布；

所述第二除冰单元包括第二电动伸缩件、第二弧形连接板和多个第二破冰锥；

所述第二电动伸缩件连接在所述壳体的内壁上，所述第二弧形连接板设置于所述第二电动伸缩件的端部，多个所述第二破冰锥设置在所述第二弧形连接板上。

7.如权利要求6所述的输电线路的除冰方法，其特征在于：

所述第三环形除冰组件包括多个第三除冰单元，多个所述第三除冰单元设置在所述壳体的内壁上，且多个所述第三除冰单元呈环形排布；

所述第三除冰单元包括连接在所述壳体的内壁上的第一连接杆以及与所述第一连接杆的端部转动连接的锥齿切削轮。

8.如权利要求6所述的输电线路的除冰方法，其特征在于：

所述第一破冰锥和所述第一弧形连接板可拆卸连接；

所述第二破冰锥和所述第二弧形连接板可拆卸连接。

9.如权利要求4所述的输电线路的除冰方法，其特征在于：

所述除冰装置还包括电控喷枪，所述电控喷枪设置与所述壳体的外壁上且与所述控制装置电连接；

所述电控喷枪内设有除冰剂，所述控制装置控制所述电控喷枪喷出。

10.如权利要求4所述的输电线路的除冰方法，其特征在于：

所述除冰装置还包括第四环形除冰组件，所述第四环形除冰组件包括相对设置的两个第四除冰单元；

所述第四除冰单元包括连接在所述壳体的内壁上的第二连接杆以及设置在所述第二连接杆的端部的半圆形刮刀；

两个所述半圆形刮刀套设在所述输电线路的外壁。

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