CN116488054A - 一种高架空裸导线电工机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及导线监测技术领域，具体为一种高架空裸导线电工机器人，包括机座，所述机座的内部转动连接有双向螺纹杆，所述双向螺纹杆的表面螺纹连接有限位滑座，所述限位滑座的表面固定有半卡座，所述半卡座的内部转动连接有啮合齿轮，所述啮合齿轮的端部固定连接有导线滑轮，所述机座的内部设置有行进清理装置，所述行进清理装置上通过连接块固定连接有电工监测环座，所述半卡座上设置有巡检驱鸟装置。本发明将机座整体通过半卡座固定在裸导线上，控制机座在裸导线上行驶期间利用电工监测环座内设备对裸导线表面进行温度检测与图像识别，达到实现自动化对高架空裸导线进行电工巡检的目的，代替人工巡检，精准性、安全性高。

Description

一种高架空裸导线电工机器人

技术领域

本发明涉及导线监测技术领域，具体为一种高架空裸导线电工机器人。

背景技术

架空线路是采用杆塔支持导线，适用于户外的一种线路安装形式，线路通常都采用多股绞合的裸导线来架设，因为导线的散热条件好，所以导线的载流量要比同截面的绝缘导线高出30～40％，从而降低了线路成本，由于裸导线表面没有绝缘外皮，在有利于散热同时方便了大功率的电流传输，一般用于野外的高压线架设，为了增加抗拉力，在一些铝绞线中心是钢绞线，称为“钢芯铝线”，但其缺点同样是有的，就是安全性不足，在人烟稠密区使用裸导线容易多次引发事故，这就导致在日常维护使用期间需要电工进行定期巡检，避免裸导线产生高温问题。

针对高架空裸导线在夏季的使用情况，排查高温过热是电工的一项重要工作，由于高空的危险性，现在大多采用无人机进行高温排查，为了避免无人机过度靠近导线导致无人机或者导线任意一个碰撞受损的问题，无人机处于远离导线的区域进行大范围的监测，这就导致检测的温度数值不够精准的问题，同时，正常的电工需要对电器设备经常性的检查及卫生清理，由于高空作业的特殊性，在电工自己进行温度巡检时也难以完成定期对裸导线的清理工作，相同的，无人机只能进行远距离的温度检测，也不具备对高架空的裸导线进行清理，鉴于此，我们提出一种高架空裸导线电工机器人。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高架空裸导线电工机器人，解决了上述背景技术中提出的问题。为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高架空裸导线电工机器人，包括机座，所述机座的内部转动连接有双向螺纹杆，所述双向螺纹杆的表面螺纹连接有限位滑座，所述限位滑座的表面固定连接有半卡座，所述半卡座的内部转动连接有啮合齿轮，所述啮合齿轮的端部固定连接有导线滑轮，所述机座的内部设置有行进清理装置，所述行进清理装置上通过连接块固定连接有电工监测环座，所述半卡座上设置有巡检驱鸟装置。

优选的，所述限位滑座的表面滑动连接机座的内壁，所述电工监测环座的内部设置有摄像头和红外线感应器，所述半卡座的表面通过扭簧弹性连接有臂杆，所述臂杆的内部通过轴连接有辅助滑轮。

优选的，所述行进清理装置包括有电机、行进齿轮和转动清理装置，所述电机的表面通过螺栓固定连接机座的内部，所述电机的输出轴卡接有连杆，所述连杆的顶端贯穿机座固定连接有驱动齿轮，所述连杆的表面固定连接有锥齿轮一。

优选的，所述连杆的表面转动连接机座的内部，所述行进齿轮的一端固定连接导线滑轮的端部，所述行进齿轮的另一端转动连接半卡座的内部。

优选的，所述转动清理装置包括有半圆固定圈座和半齿轮，所述半圆固定圈座的端部固定连接半卡座的表面，所述半圆固定圈座的表面活动连接半圆套座，所述半圆固定圈座靠近半圆套座的一端固定连接有限位板，所述限位板的表面通过弹簧弹性连接半圆套座的内部，所述半圆套座的内壁固定连接有刷座。

优选的，所述半圆套座的内壁滑动连接限位板的表面，所述半圆套座的内部开始有通风孔，所述半圆套座的表面固定连接有齿牙，所述半圆套座远离半圆固定圈座的一端与连接块的端部固定连接。

优选的，所述半齿轮的内部固定连接有连轴，所述连轴的端部固定连接有锥齿轮二，所述连轴的表面转动连接机座的内部，所述锥齿轮二的表面啮合锥齿轮一的表面。

优选的，所述巡检驱鸟装置包括有连柱、安装块和出音桶，所述连柱的一端贯穿半卡座的内部固定连接啮合齿轮的端部，所述连柱的另一端固定连接有转片，所述安装块的内部通过扭簧弹性连接有转动轴板，所述转动轴板的表面固定连接有反光面板。

优选的，所述连柱的表面通过扭簧弹性连接有撞击套柱，所述出音桶的内壁固定连接有金属板，所述出音桶的表面固定连接有扩音喇叭。

优选的，所述安装块的表面固定连接半卡座的表面，所述出音桶的端部固定连接半卡座的表面。

有以上技术方案可见，本说明书实施例提供的一种高架空裸导线电工机器人，至少具备以下有益效果：

(1)、本发明通过转动双向螺纹杆带动两个限位滑座上半卡座进行相对运作，达到便于安装与拆卸的效果，将机座整体通过合并自锁后的两个半卡座固定在裸导线上，利用电力元器件控制任意一导线滑轮转动，该导线滑轮通过两个啮合齿轮的啮合带动另一滑轮转动，进一步达到转动时在裸导线表面进行前后行驶的目的，行驶期间启动电工监测环座对裸导线表面进行温度检测，从而达到实现自动化对高架空裸导线进行电工巡检的目的，代替人工巡检，同时近距离的温度检测更具备精准性，解决人工巡检高危险问题的同时解决无人机只能进行远距离的单一温度监测问题，机座整体通过两个导线滑轮在导线表面滑动巡检，在巡检期间接触导线表面达到一定的清理作用。

(2)、本发明通过行进清理装置内部各结构的运作，达到自动驱动机座巡检的目的，行驶期间启动电工监测环座内摄像头和红外线感应器，摄像头结合内部图像识别模块对裸导线表面损坏、开裂等问题进行智能识别，红外线感应器实时对导线表面进行温度检测，从而达到实现自动化对高架空裸导线进行电工巡检的目的，同时连杆通过锥齿轮一带动锥齿轮二上的连轴驱动半齿轮带动半圆套座转动，半圆套座带动刷座对裸导线表面进行转动清理，在模拟电工工作的机器人巡检期间进行清理，解决高架空裸导线上杂质残留的问题，完善自动化电工机器人的工作内容。

(3)、本发明通过啮合齿轮驱动连柱上转片与撞击套柱转动，转片通过转动轴板带动反光面板转动折射，达到利用光照驱散群鸟的效果，撞击套柱转动时通过撞击金属板并产生声音，扩音喇叭对其进行扩音，从而达到利用撞击声音警示鸟群的效果，具有驱鸟的功能，利用光照与声音进行双重驱鸟，避免电工机器人巡检期间鸟类在裸导线上停留的问题，保障鸟类安全同时提高巡检期间的安全性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分:

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中半卡座剖面结构示意图；

图3为本发明中半圆套座剖面结构示意图；

图4为本发明中行进清理装置结构示意图；

图5为本发明中巡检驱鸟装结构示意图；

图6为本发明中双向螺纹杆处结构示意图；

图7为本发明中连杆处结构示意图。

图中：1、机座；2、双向螺纹杆；3、限位滑座；4、半卡座；5、啮合齿轮；6、导线滑轮；7、行进清理装置；71、电机；72、连杆；73、驱动齿轮；74、骓齿轮一；75、行进齿轮；76、转动清理装置；761、半圆固定圈座；762、半圆套座；763、限位板；764、刷座；765、半齿轮；766、连轴；767、锥齿轮二；8、连接块；9、电工监测环座；10、巡检驱鸟装置；11、臂杆；12、辅助滑轮；101、连柱；102、转片；103、安装块；104、转动轴板；105、反光面板；106、出音桶；107、撞击套柱；108、金属板；109、扩音喇叭。

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。

请参阅图1-图7所示，本发明提供的技术方案：

一种高架空裸导线电工机器人，包括机座1，机座1的内部转动连接有双向螺纹杆2，双向螺纹杆2的表面螺纹连接有限位滑座3，限位滑座3的表面固定连接有半卡座4，如图1-2所示，半卡座4的数量设置为两个，且呈对称分布的状态，其内部与周围结构相同，通过转动双向螺纹杆2带动两个限位滑座3上的两个半卡座4进行相互运动，在相对远离与相对靠近调节的时候完成对机座1整体的安装与拆卸，半卡座4的内部转动连接有啮合齿轮5，半卡座4内开设有与裸导线直径相匹配的圆槽，用于穿过导线在其表面进行滑动巡检，啮合齿轮5的端部固定连接有导线滑轮6，当两个半卡座4相互接触固定时，其内部的两个啮合齿轮5进行接触啮合，从而达到其中一导线滑轮6转动时带动另一导线滑轮6进行同步运动，其运动的方向相反，进一步达到在转动时在裸导线表面进行前后行进的目的，机座1的内部设置有行进清理装置7，行进清理装置7上通过连接块8固定连接有电工监测环座9，电工监测环座9的内部设置有摄像头和红外线感应器，摄像头用于对裸导线进行对准识别，内部设置有图像识别模块，对裸导线表面损坏、开裂等问题进行智能识别，红外线感应器实时对导线表面进行温度检测，若产生高温问题则进行自动预警，将报警信息与对应的报警地址传递给终端，实现自动化对高架空裸导线进行电工巡检的目的，代替人工巡检，同时，机座1整体通过两个导线滑轮6在导线表面滑动巡检，在巡检期间接触导线表面达到一定的清理作用，完善自动化电工机器人的工作内容，半卡座4上设置有巡检驱鸟装置10。

本实施例中，限位滑座3的表面滑动连接机座1的内壁，机座1限制限位滑座3的滑动轨迹，使其只能进行直线移动，半卡座4的表面通过扭簧弹性连接有臂杆11，臂杆11的内部通过轴连接有辅助滑轮12，辅助滑轮12用于在裸导线表面进行滑动，与导线滑轮6搭配工作，达到提高机座1整体运行稳定性的效果。

进一步的是，行进清理装置7包括有电机71、行进齿轮75和转动清理装置76，电机71的表面通过螺栓固定连接机座1的内部，电机71的输出轴卡接有连杆72，连杆72的顶端贯穿机座1固定连接有驱动齿轮73，如图7所示，驱动齿轮73上设置一个齿牙，这里的齿牙数量不进行特定设置，可采用多个或者单个，当只有一个齿牙时驱动齿轮73达到间歇性啮合行进齿轮75的效果，从而达到控制行进齿轮75上导线滑轮6转速的目的，使其较为缓慢的在裸导线上进行滑动巡检，提高巡检期间的稳定性，连杆72的表面固定连接有锥齿轮一74，连杆72的表面转动连接机座1的内部，行进齿轮75的一端固定连接导线滑轮6的端部，行进齿轮75的另一端转动连接半卡座4的内部，电机71通过连杆72上驱动齿轮73带动行进齿轮75上导线滑轮6转动，滑轮通过啮合齿轮5带动另一啮合齿轮5上导线滑轮6转动，两个滑轮在裸导线上的相对转动达到机座1整体在裸导线上前进行驶的目的，行驶期间启动电工监测环座9内摄像头和红外线感应器，摄像头结合内部图像识别模块对裸导线表面损坏、开裂等问题进行智能识别，红外线感应器实时对导线表面进行温度检测，从而达到实现自动化对高架空裸导线进行电工巡检的目的，代替人工巡检，同时近距离的温度检测更具备精准性，解决人工巡检高危险问题的同时解决无人机只能进行远距离的单一温度监测问题。

更进一步的是，转动清理装置76包括有半圆固定圈座761和半齿轮765，半圆固定圈座761的端部固定连接半卡座4的表面，半圆固定圈座761的表面活动连接半圆套座762，半圆固定圈座761靠近半圆套座762的一端固定连接有限位板763，限位板763的表面通过弹簧弹性连接半圆套座762的内部，半圆固定圈座761通过限位板763上弹簧弹性固定半圆套座762，使得半圆套座762能够进行转动的同时利用弹力进行运动复位，半圆套座762的内壁固定连接有刷座764，半齿轮765的内部固定连接有连轴766，连轴766的端部固定连接有锥齿轮二767，连轴766的表面转动连接机座1的内部，锥齿轮二767的表面啮合锥齿轮一74的表面，连杆72通过锥齿轮一74带动锥齿轮二767上的连轴766转动，连轴766通过半齿轮765带动半圆套座762转动，半齿轮765上齿牙啮合半圆套座762转动后失去一段时间的啮合，失去啮合效果的半圆套座762通过内部连接的弹簧进行复位转动，半圆套座762整体在半圆固定圈座761上进行不断的正反转动，在转动期间带动其上固定连接的刷座764进行转动，进一步达到刷座764对裸导线表面进行转动清理的效果，提高清理效果。

值得注意的是，半圆套座762的内壁滑动连接限位板763的表面，半圆套座762的内部开始有通风孔，当半圆套座762在半圆固定圈座761上进行转动期间，限位板763在期内产生一个空气的挤压力与抽吸力，并通过通风孔进行反应，即将挤压后的力推动内部空气从通风孔中吹出，与将抽吸期间的力从通风孔处将空气吸入的状态，吸力与吹风均作用在通风孔对准的裸导线上，对其具有灰尘清理与辅助降温的效果，半圆套座762的表面固定连接有齿牙，半齿轮765只需要与两个半卡座4上的任意一个半圆套座762上齿牙啮合即可，另一个半圆套座762受啮合的半圆套座762转动的力进行同步转动，并通过内部弹簧进行同步的复位转动，半圆套座762远离半圆固定圈座761的一端与连接块8的端部固定连接。

值得说明的是，在机座1整体进行电工巡检期间，裸导线上会停留鸟类，为了避免小鸟影响机座1的巡检工作，同时避免对小鸟进行撞击危险的问题，设置巡检驱鸟装置10，巡检驱鸟装置10包括有连柱101、安装块103和出音桶106，连柱101的一端贯穿半卡座4的内部固定连接啮合齿轮5的端部，连柱101的另一端固定连接有转片102，转片102的数量设置为多个，用于间歇性带动转动轴板104转动用，安装块103的内部通过扭簧弹性连接有转动轴板104，转动轴板104由一个轴与两个板组合构成，其中一个板用于连接反光面板105，另一个板用于被转片102进行接触带动，继而通过转片102带动该板达到带动另一板上反光面板105的效果，使得反光面板105能够进行转动折射的目的，从而达到光照驱鸟的效果，转动轴板104的表面固定连接有反光面板105。

此外，连柱101的表面通过扭簧弹性连接有撞击套柱107，撞击套柱107由一个套筒与多个金属片组合构成，采用扭簧连接的方式进行弹性定位，从而达到其在转动期间撞击金属板108时能够进行一个弹性让位，避免过硬性接触导致金属板108或金属片损失的问题，出音桶106的内壁固定连接有金属板108，出音桶106的表面固定连接有扩音喇叭109，安装块103的表面固定连接半卡座4的表面，出音桶106的端部固定连接半卡座4的表面，撞击套柱107在转动时通过其上的金属片弹性接触金属板108的表面，使得两个金属进行接触撞击，撞击后产生的声音在出音桶106内被收音至扩音喇叭109内，并从其中进行扩音播放，从而达到利用撞击声音警示鸟群的效果，具有驱鸟的功能。

本发明的一种高架空裸导线电工机器人在使用时，通过转动双向螺纹杆2端部的转柄，转动通过双向螺纹杆2带动其上螺纹连接且被直线限位的两个限位滑座3进行相对远离，限位滑座3带动两个半卡座4整体进行远离，将远离后的机座1整体安装至高架空裸导线上，使得两个半卡座4内圆槽对准裸导线中心，再反转转柄带动双向螺纹杆2上两个限位滑座3进行相互靠近运动，使得两个限位滑座3上半卡座4进行对准接触，合并后的两个半卡座4通过限位滑座3与螺纹杆螺纹连接的自锁性进行固定，整体套在裸导线的外部，并且其内部的两个导线滑轮6分别位于裸导线的两侧进行夹持；当需要对高架空裸导线进行电工巡检时，利用程序控制电机71运作，电机71通过连杆72上驱动齿轮73转动，驱动齿轮73转动时啮合行进齿轮75转动，行进齿轮75通过导线滑轮6带动啮合齿轮5转动，啮合齿轮5则在转动同时带动另一啮合齿轮5上导线滑轮6转动，使得两个导线滑轮6在裸导线上进行相对转动，在转动期间达到前进行驶的目的，移动期间启动电工监测环座9内摄像头和红外线感应器，摄像头结合内部图像识别模块对裸导线表面损坏、开裂等问题进行智能识别，红外线感应器实时对导线表面进行温度检测，若产生高温问题则进行自动预警，将报警信息与对应的报警地址传递给终端，从而达到实现自动化对高架空裸导线进行电工巡检的目的，代替人工巡检，同时近距离的温度检测更具备精准性；

半卡座4在进行移动巡检时，其上固定连接的半圆固定圈座761带动半圆套座762上刷座764进行同步移动，在移动期间刷座764上采用绝缘材料制成的刷毛接触裸导线表面并进行刷动清理，在模拟电工工作的机器人巡检期间进行清理，解决高架空裸导线上杂质残留的问题，完善自动化电工机器人的工作内容，同时合并后的两个半卡座4带动其上的半圆固定圈座761与半圆套座762也进行合并当连杆72转动时通过锥齿轮一74带动锥齿轮二767上的连轴766转动，连轴766带动半齿轮765进行转动时间歇性带动半圆套座762进行转动，半齿轮765上齿牙啮合半圆套座762转动后失去一段时间的啮合，失去啮合效果的半圆套座762通过内部连接的弹簧进行复位转动，半圆套座762整体在半圆固定圈座761上进行不断的正反转动，在转动期间带动其上固定连接的刷座764进行转动，进一步达到刷座764对裸导线表面进行转动清理的效果，提高清理效果，半圆套座762在半圆固定圈座761上进行转动期间，限位板763在期内产生一个空气的挤压力与抽吸力，并通过通风孔作用在通风孔对准的裸导线上，对裸导线上进行吹风与抽吸，达到对其上进行灰尘清理与辅助降温的效果；

啮合齿轮5在导线滑轮6行驶期间通过连柱101带动转片102与撞击套柱107进行转动，转片102转动期间间歇性接触转动轴板104并对其产生带动力使其进行转动，当失去接触带动的力后，转动轴板104通过扭簧的弹力进行转动复位，转动轴板104在转动与复位期间带动反光面板105进行转动，反光面板105具有将光线进行折射反应的效果，转动的面板在被光照期间会将光转动折射在前方，刺眼的光在裸导线上进行晃动时能够达到利用光照驱散群鸟的效果，同时，撞击套柱107在转动时通过其上的金属片弹性接触金属板108的表面，使得两个金属进行接触撞击，撞击后产生的声音在出音桶106内被收音至扩音喇叭109内，并从其中进行扩音播放，从而达到利用撞击声音警示鸟群的效果，具有驱鸟的功能，利用光照与声音进行双重驱鸟，避免电工机器人巡检期间鸟类在裸导线上停留的问题，保障鸟类安全同时提高巡检期间的安全性。

以上实施方式仅用于说明本发明实施例，而并非对本发明实施例的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明实施例的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明实施例的范畴，本发明实施例的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种高架空裸导线电工机器人，包括机座(1)，其特征在于：所述机座(1)的内部转动连接有双向螺纹杆(2)，所述双向螺纹杆(2)的表面螺纹连接有限位滑座(3)，所述限位滑座(3)的表面固定连接有半卡座(4)，所述半卡座(4)的内部转动连接有啮合齿轮(5)，所述啮合齿轮(5)的端部固定连接有导线滑轮(6)，所述机座(1)的内部设置有行进清理装置(7)，所述行进清理装置(7)上通过连接块(8)固定连接有电工监测环座(9)，所述半卡座(4)上设置有巡检驱鸟装置(10)。

2.根据权利要求1所述的一种高架空裸导线电工机器人，其特征在于：所述限位滑座(3)的表面滑动连接机座(1)的内壁，所述电工监测环座(9)的内部设置有摄像头和红外线感应器，所述半卡座(4)的表面通过扭簧弹性连接有臂杆(11)，所述臂杆(11)的内部通过轴连接有辅助滑轮(12)。

3.根据权利要求1所述的一种高架空裸导线电工机器人，其特征在于：所述行进清理装置(7)包括有电机(71)、行进齿轮(75)和转动清理装置(76)，所述电机(71)的表面通过螺栓固定连接机座(1)的内部，所述电机(71)的输出轴卡接有连杆(72)，所述连杆(72)的顶端贯穿机座(1)固定连接有驱动齿轮(73)，所述连杆(72)的表面固定连接有锥齿轮一(74)。

4.根据权利要求3所述的一种高架空裸导线电工机器人，其特征在于：所述连杆(72)的表面转动连接机座(1)的内部，所述行进齿轮(75)的一端固定连接导线滑轮(6)的端部，所述行进齿轮(75)的另一端转动连接半卡座(4)的内部。

5.根据权利要求3所述的一种高架空裸导线电工机器人，其特征在于：所述转动清理装置(76)包括有半圆固定圈座(761)和半齿轮(765)，所述半圆固定圈座(761)的端部固定连接半卡座(4)的表面，所述半圆固定圈座(761)的表面活动连接半圆套座(762)，所述半圆固定圈座(761)靠近半圆套座(762)的一端固定连接有限位板(763)，所述限位板(763)的表面通过弹簧弹性连接半圆套座(762)的内部，所述半圆套座(762)的内壁固定连接有刷座(764)。

6.根据权利要求5所述的一种高架空裸导线电工机器人，其特征在于：所述半圆套座(762)的内壁滑动连接限位板(763)的表面，所述半圆套座(762)的内部开始有通风孔，所述半圆套座(762)的表面固定连接有齿牙，所述半圆套座(762)远离半圆固定圈座(761)的一端与连接块(8)的端部固定连接。

7.根据权利要求5所述的一种高架空裸导线电工机器人，其特征在于：所述半齿轮(765)的内部固定连接有连轴(766)，所述连轴(766)的端部固定连接有锥齿轮二(767)，所述连轴(766)的表面转动连接机座(1)的内部，所述锥齿轮二(767)的表面啮合锥齿轮一(74)的表面。

8.根据权利要求1所述的一种高架空裸导线电工机器人，其特征在于：所述巡检驱鸟装置(10)包括有连柱(101)、安装块(103)和出音桶(106)，所述连柱(101)的一端贯穿半卡座(4)的内部固定连接啮合齿轮(5)的端部，所述连柱(101)的另一端固定连接有转片(102)，所述安装块(103)的内部通过扭簧弹性连接有转动轴板(104)，所述转动轴板(104)的表面固定连接有反光面板(105)。

9.根据权利要求8所述的一种高架空裸导线电工机器人，其特征在于：所述连柱(101)的表面通过扭簧弹性连接有撞击套柱(107)，所述出音桶(106)的内壁固定连接有金属板(108)，所述出音桶(106)的表面固定连接有扩音喇叭(109)。

10.根据权利要求8所述的一种高架空裸导线电工机器人，其特征在于：所述安装块(103)的表面固定连接半卡座(4)的表面，所述出音桶(106)的端部固定连接半卡座(4)的表面。