CN204391614U - 一种高压线自动巡检装置及巡检系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压线自动巡检装置及巡检系统，通过可相互完美扣合的两个巡检柱形成专门的高压线滑行轨道，可以实现巡检装置的自动安装和拆卸；通过在巡检装置内设置四个摄像头，实现了360度全视角监控；通过设置机械臂和机械手，保证了巡检装置无论所遇障碍物大小均可轻松跨越，越障速度块，越障效率高；通过在巡检柱前端设置粉碎刀，实现了高压线异物处理；通过设置粉尘刷，实现了高压线上的粉尘清理；通过在巡检柱内设置U形滚筒，向高压线粉刷涂料，实现了对高压线的保养。

Description

一种高压线自动巡检装置及巡检系统

技术领域

本实用新型涉及到高压线检测领域，尤其涉及到一种高压线自动巡检装置及巡检系统。

背景技术

近年来，随着高压线路主干网的建设，挂网运行的高压输电线路越来越多，而对高压输电线路的状态检测也是必不可少的。

目前，常用的巡检方法包括人工巡检、无人机巡检和两种，人工巡检工作量大、条件艰苦、巡检精度低，特别是对山区和跨越大江大河线路的巡检，存在很大的困难，甚至有一些巡检项目靠常规方法难以完成。而无人机巡检通常采用在无人直升机上挂靠摄像装置，并由人工远程遥控无人直升机沿着高压线拍摄，获取高压线的视频数据，由控制中心对视屏数据进行分析，得出高压线的异常位置。无人机巡检精度和效率均较高，但由于受巡视区域地理、气候等条件的影响，存在安全隐患，且巡线费用高。除此之外，也出现了直接在输电线路上行走进行检测的巡检设备，但这种设备跨越障碍的方式决定了其存在越障能力不强的缺点，特别是遇到一些较大障碍物时基本无法保证通行，适用性大大降低。

因此，现有技术有待进一步的改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题在于，提供一种高压线自动巡检装置及巡检系统，解决现有巡检设备成本高、受地理位置气候等条件限制、以及越障能力差的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种高压线自动巡检装置，包括巡检柱和机械臂，机械臂一端固定在巡检柱上、另一端通过设置的机械手活动卡扣在巡检柱上，所述巡检柱包括对称设置且一侧相互铰接的左巡检柱和右巡检柱，所述左巡检柱和右巡检柱相互扣合，在所述左巡检柱和右巡检柱的扣合处设置有凹槽并在相互扣合下形成容置高压线的滑行轨道，在巡检柱上左巡检柱和右巡检柱的铰接处设置有用于控制巡检柱开合的升降支架；巡检柱内设置有驱动巡检柱在高压线上滑行的驱动轮和驱动电机、用于监测高压线状态的第一摄像头以及电子控制系统。

所述的高压线自动巡检装置，其中，所述电子控制系统包括用于存储各摄像头拍摄的视频图像的存储单元、用于将所述视频图像传输至监控设备的数据传输单元和用于控制巡检装置中各电机运行的控制单元。

所述的高压线自动巡检装置，其中，所述电子控制系统还包括2.4GHZ无线通信单元，用于与地面的监控设备通过2.4GHZ频率网络进行无线数据通信。

所述的高压线自动巡检装置，其中，所述第一摄像头为高清摄像头，包括有4个，前后各设置两个，用于360度拍摄。

所述的高压线自动巡检装置，其中，在所述巡检柱前端设置有两组环绕滑行轨道的粉碎刀，所述粉碎刀包括一组大异物粉碎刀和一组小异物粉碎刀，两组粉碎刀由驱动转轮驱动。

所述的高压线自动巡检装置，其中，在所述巡检柱内还包括有用于清理高压线上粉尘的粉尘刷，所述粉尘刷环绕滑行轨道设置。

所述的高压线自动巡检装置，其中，所述巡检柱内还设置有数个U形滚筒和与之相连的涂料添加箱，所述U形滚筒用于为高压线粉刷涂料，涂料添加箱用于向U形滚筒输送涂料。

所述的高压线自动巡检装置，其中，在所述左巡检柱或右巡检柱上还设置有吊环。

所述的高压线自动巡检装置，其中，在所述巡检柱前端设置有用于监测前方高压线状况的第二摄像头，在机械手上设置有用于监测机械手工作状态的第三摄像头。

一种高压线自动巡检系统，包括上述的巡检装置，还包括与巡检装置无线连接的遥控器，所述遥控器通过2.4GHZ频率网络与电子控制系统交互，遥控控制巡检装置。

与现有技术相比，本实用新型的高压线自动巡检装置及巡检系统具有以下技术好处：

（1）巡检装置可以打开和关闭，并通过无人直升机可以直接挂靠在高压线上，实现远程遥控控制，操作方便；且巡检装置有左右两个可以相互完美扣合的巡检柱，将高压线包裹其中，固定效果好；

（2）在巡检装置内设置四个摄像头，实现了360度全视角监控；

（3）设置机械臂和机械手，当检测障碍时，机械臂展开，通过机械手抓住障碍物后方，巡检柱打开，机械臂摆动，将巡检柱越过障碍。机械臂和机械手能够保证巡检装置无论所遇障碍物大小均可轻松跨越，越障速度块，越障效率高；

（4）通过在巡检柱前端设置粉碎刀，可以实现高压线异物处理，清洁高腰线；同时在内部设置粉尘刷，实现高压线上的粉尘清理；

（5）通过在巡检柱内设置U形滚筒，向高压线粉刷涂料，实现了对高压线的保养；

（6）巡检装置和遥控器通过2.4GHZ频率网络进行数据通信，传输高清图像，实现了高压线巡检的远程遥控功能，便于操作，能够应对多种复杂地理环境，适用性非常强。

附图说明

图1为本实用新型提供的高压线自动巡检装置的结构示意图。

图2为本实用新型提供的高压线自动巡检装置的内部结构示意图。

图3为本实用新型提供的高压线自动巡检装置中左右巡检柱打开状态的结构示意图。

图4为本实用新型提供的高压线自动巡检装置中左右巡检柱关闭状态的结构示意图。

图5为本实用新型提供的高压线自动巡检装置夹持高压线的一结构示意图。

图6为本实用新型提供的高压线自动巡检装置夹持高压线的又一结构示意图。

图7为本实用新型提供的高压线自动巡检装置越障状态示意图。

图8为本实用新型提供的高压线自动巡检装置中电子控制系统的结构框图。

图9为本实用新型提供的高压线自动巡检系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型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，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

本发明的主要思想是构建一个可以远程遥控自动巡检高压线的系统，设置挂靠式的巡检装置和通过2.4GHZ无线连接的远程遥控器，自动对高压线进行远程遥控巡检，并通过配备高清摄像头实时监控高压线巡检画面，实现高压线巡检的自动化和实时性，提升巡检装置应对各种恶劣复杂地理环境的能力。

参见图1至图4，本实用新型提供的高压线自动巡检装置，包括巡检柱10和连接巡检柱10的机械臂11。巡检柱10为可开合结构，包括左右两个对称设置的巡检柱，分别定义为左巡检柱101和右巡检柱102，左巡检柱101和右巡检柱102一侧相互铰接，另一侧相互扣合，在扣合位置处设置有凹槽14并在相互扣合下形成容置高压线的滑行轨道17，滑行轨道17直径略大于高压线直径。

优选地，为了更好地实现两个巡检柱的打开和关闭，本实施例在巡检柱10上左巡检柱101和右巡检柱102的铰接处设置有用于控制巡检柱开合的升降支架121，该升降支架121包括升降柱121和与之连接的两个铰接片122，两个铰接片122的另一端分别连接在左巡检柱101和右巡检柱102上。需要打开巡检柱10时，电机控制升降柱121向内推动两个铰接片122，向外支开左右巡检柱，进而打开巡检柱10；需要关闭巡检柱10时，电机控制升降柱121向外拉出，拉动两个铰接片122，将左右巡检柱扣合，进而关闭巡检柱10。巡检柱开合结构简单，操作便捷，而且可以实现自动化控制。在巡检柱10内设置有驱动巡检柱10在高压线10上滑行的驱动轮191和驱动电机192，驱动电机192带动驱动轮191沿着高压线10转动，带动巡检装置向前滑行。优选地，驱动轮191可以设置多个，既可以避免一个驱动轮出现故障后巡检装置无法运行的问题，又可以提升驱动轮沿高压线转动的稳定性。

为了加强巡检柱夹持高压线的准确性和安全性，本实用新型在左巡检柱101和右巡检柱102相互扣合处各设置数组弹性折板13，弹性折板13两两相对称，弹性折板13的内端口靠近弹性轨道17。在高压线20上安装巡检柱10时，巡检柱10现处于打开状态，两个弹性折板13呈“Y”形，上端张开，将高压线20沿着两个弹性折板13间的缝隙套进弹性轨道17内，完成巡检柱10在高压线20上的安装。巡检柱10关闭后，两个弹性折板13相贴合。弹性折板不仅起到了引导作用，而且避免了巡检柱安装过程中对高压线造成划伤，尽可能提升安装的安全性。由于高压线20为金属材料，因此，弹性折板13可优选柔性材料制作。

进一步地，为了实现高压线巡检，本实用新型在巡检装置内设置第一摄像头181，用于监测高压线状态；第一摄像头181设置包括有多个，优选为4个，前后各设置两个，实现高压线360度的监控。在巡检过程中，第一摄像头181会实时拍摄高压线20上的情况，并将拍摄的图像存储或者实时无线传输到控制中心。而在巡检柱10前端设置有第二摄像头182，用于监测前方高压线状况。

在本实施例中，又参见图5和图6，机械臂11一端固定在巡检柱10上，另一端设置有机械手112，在不使用时机械手112活动卡扣在巡检柱10上，具体可以在巡检柱10上设置一L形挂钩113用于机械手112抓放。而机械臂11不限定固定在哪个巡检柱上，可以固定在左巡检柱101上，也可以固定在右巡检柱102上，机械手112与机械臂11相对巡检柱10水平设置，防止越障摆动时巡检柱发生偏移导致不能无法抓住高压线的情况发生。优选固定在左右两巡检柱铰接侧的中心线上。同时，机械臂11在巡检柱上的固定位置设置有转动轴111，转动轴111由转动电机带动，可以实现机械臂11在水平方向大角度转动，优选实现270度转动。进一步地，机械臂11包括有多节，由多个电机驱动，优选5个电机，而具体节数可以依实际情况调整，以便适应不同高压线巡检环境。再者，在机械手112端部还设置有第三摄像头183，用于监测机械手112的工作状态。在本实施例中，机械手112端部也设置有转动轴111，并由电机驱动，以实现机械手112的转动操作。

进一步地，对于高压线上出现的异物，为了避免异物对巡检装置造成影响并做好清理工作，本实用新型还设置了负责清理异物的粉碎装置。具体地，参见图2，在所述巡检柱前端设置有两组环绕滑行轨道17的粉碎刀，包括一组大异物粉碎刀151和一组小异物粉碎刀152，大异物粉碎刀151设置在前端，呈锥形，小异物粉碎刀152设置在后端。大异物粉碎刀151可以粉碎一些体积较大的异物，如动物尸体、大块冰块、树枝等，小异物粉碎刀152可以粉碎大异物粉碎刀151粉碎后的小块异物或者其他一些小块异物，如挂在高压线上的绳子、塑料袋等。两组粉碎刀由驱动转轮驱动，在粉碎时绕高压线旋转并切割异物。

在本实施例中，巡检柱内还设置有用于清理高压线上粉尘的粉尘刷21，粉尘刷21环绕滑行轨道17设置，优选设置在小异物粉碎刀152后面，这样在巡检装置向前滑行过程中，粉尘刷21可以对高压线上的粉尘进行清理，而且由于异物经粉碎刀粉碎后难免在高压线上有少许残留，粉尘刷21也可以起到二次清理的作用。粉尘刷21可以固定设置，实现被动粉刷，也可以由电机驱动绕高压线转动，后者清理效果更好，优选后者。

进一步地，所述巡检柱10内还设置高压线保养箱17，在保养箱17内包括有相连接的滚筒171和涂料添加箱172。滚筒171为U形，包括有数个并间隔相对排列形。U形滚筒171用于为高压线粉刷涂料，涂料添加箱172用于向滚筒171输送涂料。在本实施例中，U形滚筒171优选为2个。保养箱通过向高压线粉刷涂料实现高压线的保养操作。结合前面的粉碎刀和粉尘刷21，本实用新型提供的巡检装置可以实现从清除异物、粉尘到粉刷涂料保养等一条龙操作，不仅操作简单便捷，而且效果显著，集成度高，适用性强。

为了便于巡检装置在高压线上的安装和拆卸，本实用新型在巡检柱10上设置有吊环16，用于无人直升机吊挂，使用时无人直升机通过吊环16挂住巡检装置直至巡检柱10关闭、完成安装，拆卸时无人机挂住吊环16，巡检柱10打开，巡检装置从高压线20上脱落、完成拆卸。

优选地，参见图7，本实用新型的巡检装置内设置有电子控制系统30，用于控制整个巡检装置各功能部件的运行。具体包括用于存储各摄像头拍摄的视频图像的存储单元301、用于传输所述视频图像的数据传输单元302和用于控制巡检装置中各电机运行的控制单元303。进一步地，还包括图像处理单元304，用于对各摄像头拍摄的视频或图像进行处理，以判断巡检装置前方是否有异物或机械手112是否正常工作、高压线上的粉尘是否清除干净、涂料是否粉碎完整等等。同时，电子控制系统还包括有GPS单元305，用于对巡检装置进行定位，便于对故障点进行精准定位。所述电子控制系统还包括2.4GHZ无线通信单元306，用于与地面的监控设备通过2.4GHZ频率网络进行无线数据通信，特别是用于传输各摄像头拍摄的高清图像、以及地面监控设备对巡检装置的各种遥控指令。

为了实现对巡检装置的远程控制，参见图9，本实用新型除包括上述巡检装置外，还包括与巡检装置无线连接的遥控器40，二者共同组成高压线自动巡检系统。遥控器40与设置在巡检装置内的电子控制系统30进行数据交互，遥控控制巡检装置、比如控制升降支架121打开或关闭巡检柱，控制电机驱动机械手112和机械臂11运动，控制粉碎刀、粉尘刷21转动以及控制涂料添加箱172向U形滚筒171输送涂料等等。进一步地，该遥控器40上还设置有显示屏401，用于观察巡检装置上各摄像头回传的视频数据，通过视频数据可以很好地实现高压线的远程巡检。同时遥控器上还设置有操作系统402，用于对巡检装置的运行参数进行设置。优选地，本实用新型的遥控器和巡检装置采用2.4GHZ频段网络进行数据通信，以保证高清图像的传输质量。

优选地，本实用新型的第一摄像头181、第二摄像头182和第三摄像头183均采用高清摄像头。机械手112、机械臂11和U行滚筒171均可采用绝缘材料，避免与高压线摩擦过程中产生火花，以防对巡检装置造成损坏。

本实用新型提供的高压线巡检装置的具体实施如下：

1）通过无人直升机悬挂巡检装置，飞抵待巡检高压线上；

2）遥控器控制巡检柱打开，将高压线套在巡检柱内的滑行轨道17内，然后再控制巡检柱关闭，完成巡检装置的安装；

3）巡检装置启动驱动电机，启动驱动轮转动，巡检装置开始对高压线巡检；

4）第一摄像头实时拍摄高压线状态，第二摄像头拍摄巡检装置前方高压线状态，第三摄像头拍摄机械手工作状态，并把拍摄到的画面存储或实时传输到遥控器；

5）粉尘刷启动清理高压线上的粉尘，涂料添加通向U形滚筒输入涂料，U形滚筒向高压线粉刷涂料，实现高压线清洁和保养；

6）当第二摄像头监测到前方有异物时，首先，巡检装置启动机械手，机械手脱离挂钩，机械臂摆动，将机械手摆动到巡检柱前方，控制机械手抓牢高压线；其次，控制升降支架，将巡检柱打开并从高压线上脱离，控制机械臂摆动，将巡检柱摆到异物另一侧，并抓牢高压线，关闭巡检柱，完成越障。

综上所述，本实用新型提供的高压线自动巡检装置及巡检系统，通过可相互完美扣合的两个巡检柱形成专门的高压线滑行轨道，可以实现巡检装置的自动安装和拆卸；通过在巡检装置内设置四个摄像头，实现了360度全视角监控；通过设置机械臂和机械手，保证了巡检装置无论所遇障碍物大小均可轻松跨越，越障速度块，越障效率高；通过在巡检柱前端设置粉碎刀，实现了高压线异物处理；通过设置粉尘刷，实现了高压线上的粉尘清理；通过在巡检柱内设置U形滚筒，向高压线粉刷涂料，实现了对高压线的保养。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种高压线自动巡检装置，其特征在于，包括巡检柱和机械臂，机械臂一端固定在巡检柱上、另一端通过设置的机械手活动卡扣在巡检柱上，所述巡检柱包括对称设置且一侧相互铰接的左巡检柱和右巡检柱，所述左巡检柱和右巡检柱相互扣合，在所述左巡检柱和右巡检柱的扣合处设置有凹槽并在相互扣合下形成容置高压线的滑行轨道，在巡检柱上左巡检柱和右巡检柱的铰接处设置有用于控制巡检柱开合的升降支架；巡检柱内设置有驱动巡检柱在高压线上滑行的驱动轮和驱动电机、用于监测高压线状态的第一摄像头以及电子控制系统。

2.根据权利要求1所述的高压线自动巡检装置，其特征在于，所述电子控制系统包括用于存储各摄像头拍摄的视频图像的存储单元、用于将所述视频图像传输至监控设备的数据传输单元和用于控制巡检装置中各电机运行的控制单元。

3.根据权利要求2所述的高压线自动巡检装置，其特征在于，所述电子控制系统还包括2.4GHZ无线通信单元，用于与地面的监控设备通过2.4GHZ频率网络进行无线数据通信。

4.根据权利要求1所述的高压线自动巡检装置，其特征在于，所述第一摄像头为高清摄像头，包括有4个，前后各设置两个，用于360度拍摄。

5.根据权利要求1所述的高压线自动巡检装置，其特征在于，在所述巡检柱前端设置有两组环绕滑行轨道的粉碎刀，所述粉碎刀包括一组大异物粉碎刀和一组小异物粉碎刀，两组粉碎刀由驱动转轮驱动。

6.根据权利要求1所述的高压线自动巡检装置，其特征在于，在所述巡检柱内还包括有用于清理高压线上粉尘的粉尘刷，所述粉尘刷环绕滑行轨道设置。

7.根据权利要求1所述的高压线自动巡检装置，其特征在于，所述巡检柱内还设置有数个U形滚筒和与之相连的涂料添加箱，所述U形滚筒用于为高压线粉刷涂料，涂料添加箱用于向U形滚筒输送涂料。

8.根据权利要求1所述的高压线自动巡检装置，其特征在于，在所述左巡检柱或右巡检柱上还设置有吊环。

9.根据权利要求1所述的高压线自动巡检装置，其特征在于，在所述巡检柱前端设置有用于监测前方高压线状况的第二摄像头，在机械手上设置有用于监测机械手工作状态的第三摄像头。

10.一种高压线自动巡检系统，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的巡检装置，还包括与巡检装置无线连接的遥控器，所述遥控器通过2.4GHZ频率网络与电子控制系统交互，遥控控制巡检装置。