[發明專利]輸電線路實時風偏在線檢測系統

在審

• 申請號: 201610121830.9
• 申請日: 2015-12-17
• 公開（公告）號: CN105553112A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 任榮源
• 申請（專利權）人: 任榮源
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;G01R31/08;G01B21/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種輸電線路實時風偏在線檢測系統，所述系統包括SDRAM存 儲器、風偏角確定設備和機器人主體結構，SDRAM存儲器用于存儲與輸 電線路實時風偏角相關的預設參數，風偏角確定設備用于計算輸電線路的 實時風偏角，機器人主體結構架設在輸電線路上，用于對輸電線路進行巡 視，SDRAM存儲器和風偏角確定設備都位于機器人主體結構上，機器人 主體結構基于實時風偏角的數值確定是否報警。

2.如權利要求1所述的輸電線路實時風偏在線檢測系統，其特征在 于，所述系統包括：

SDRAM存儲器，設置在控制箱內，預先存儲了絕緣子串的受風面積、 風壓不均勻系數、輸電線路的體型系數、輸電線路的受風面積、輸電線路 的垂直檔距、輸電線路單位長度的重力以及輸電線路中每相導線的根數， 其中，絕緣子串的受風面積取值為0.03平方米，風壓不均勻系數取值為 0.61，輸電線路的體型系數取值為1.2，輸電線路的受風面積為輸電線路的 直徑乘以輸電線路的線長；

風速傳感器，設置在輸電線路上，用于檢測并輸出輸電線路的實時風 速；

大氣壓強檢測設備，設置在輸電線路上，用于檢測并輸出輸電線路周 圍大氣的實時大氣壓強；

大氣溫度檢測設備，設置在輸電線路上，用于檢測并輸出輸電線路周 圍大氣的實時大氣溫度；

大氣濕度檢測設備，設置在輸電線路上，用于檢測并輸出輸電線路周 圍大氣的實時大氣濕度；

空氣密度檢測設備，設置在輸電線路上，與大氣壓強檢測設備、大氣 濕度檢測設備和大氣溫度檢測設備分別連接，基于實時大氣壓強、實時大 氣溫度和實時大氣濕度確定并輸出輸電線路周圍空氣的實時空氣密度；

夾角檢測設備，設置在輸電線路上，用于檢測并輸出風向與輸電線路 的軸向夾角；

風偏角確定設備，設置在控制箱內，包括絕緣子串風荷載確定子設備、 輸電線路風荷載確定子設備、絕緣子串垂直荷載加重力檢測子設備、輸電 線路垂直荷載確定子設備和風偏角輸出子設備；

絕緣子串風荷載確定子設備與SDRAM存儲器和風速傳感器分別連 接，將9.80665、絕緣子串的受風面積和實時風速的平方的乘積除以16所 得到的結果作為絕緣子串風荷載；

輸電線路風荷載確定子設備與SDRAM存儲器、空氣密度檢測設備、 風速傳感器和夾角檢測設備分別連接，將風壓不均勻系數、輸電線路的體 型系數、輸電線路的受風面積、實時空氣密度、實時風速的平方和軸向夾 角正弦值的平方相乘的乘積除以2，得到輸電線路風荷載；

絕緣子串垂直荷載加重力檢測子設備位于絕緣子上，用于檢測并輸出 絕緣子串垂直荷載加重力；

輸電線路垂直荷載確定子設備與SDRAM存儲器連接，將輸電線路的 垂直檔距、輸電線路單位長度的重力以及輸電線路中每相導線的根數相 乘，將乘積作為輸電線路垂直荷載輸出；

風偏角輸出子設備與絕緣子串風荷載確定子設備、輸電線路風荷載確 定子設備、絕緣子串垂直荷載加重力檢測子設備和輸電線路垂直荷載確定 子設備分別連接，將絕緣子串風荷載除以2后與輸電線路風荷載相加作為 第一和值，將絕緣子串垂直荷載加重力除以2后與輸電線路垂直荷載相加 作為第二和值，將第一和值除以第二和值所獲得的結果取反正切運算，運 算的結果作為實時風偏角輸出；

機器人主體結構，包括前輪子結構、中輪子結構、后輪子結構、剎車 子結構、前方氣動伸縮子結構、后方氣動伸縮子結構、中部氣動伸縮子結 構、底板、重心控制子結構和控制箱；

前輪子結構處于底板上方，包括前方驅動電機和前方行走輪，前方行 走輪采用塑料材料，具有與輸電線路相適應的圓槽，前方驅動電機與前方 切削刀片和前方行走輪分別連接，用于為前方切削刀片提供切削動力的同 時，為前方行走輪提供行走動力；

中輪子結構位于前輪子結構和中輪子結構中間，處于底板上方，包括 中部驅動電機和中部行走輪組成，中部行走輪采用塑料材料，具有與輸電 線路相適應的圓槽，中部驅動電機與中部行走輪連接，用于為中部行走輪 提供行走動力；

后輪子結構處于底板上方，包括后方驅動電機和后方行走輪，后方行 走輪采用塑料材料，具有與輸電線路相適應的圓槽，后方驅動電機與后方 切削刀片和后方行走輪分別連接，用于為后方切削刀片提供切削動力的同 時，為后方行走輪提供行走動力；

前方氣動伸縮子結構位于前輪子結構和底板之間，用于將前輪子結構 連接到底板上，包括前方腕關節、前方垂直伸縮臂、前方肘關節、前方水 平伸縮臂和前方肩關節，前方腕關節將前輪子結構和前方垂直伸縮臂連 接，前方垂直伸縮臂與前方肘關節連接，前方水平伸縮臂將前方肘關節與 前方肩關節連接，前方肩關節與底板連接，前方垂直伸縮臂還與ARM11 處理器電性連接以接收前方垂直伸縮控制信號，前方水平伸縮臂還與 ARM11處理器電性連接以接收前方水平伸縮控制信號；

中部氣動伸縮子結構位于中輪子結構和底板之間，用于將中輪子結構 連接到底板上，包括中部腕關節、中部垂直伸縮臂、中部肘關節、中部水 平伸縮臂和中部肩關節，中部腕關節將中輪子結構和中部垂直伸縮臂連 接，中部垂直伸縮臂與中部肘關節連接，中部水平伸縮臂將中部肘關節與 中部肩關節連接，中部肩關節與底板連接，中部垂直伸縮臂還與ARM11 處理器電性連接以接收中部垂直伸縮控制信號，中部水平伸縮臂還與 ARM11處理器電性連接以接收中部水平伸縮控制信號；

后方氣動伸縮子結構位于后輪子結構和底板之間，用于將后輪子結構 連接到底板上，包括后方腕關節、后方垂直伸縮臂、后方肘關節、后方水 平伸縮臂和后方肩關節，后方腕關節將后輪子結構和后方垂直伸縮臂連 接，后方垂直伸縮臂與后方肘關節連接，后方水平伸縮臂將后方肘關節與 后方肩關節連接，后方肩關節與底板連接，后方垂直伸縮臂還與ARM11 處理器電性連接以接收后方垂直伸縮控制信號，后方水平伸縮臂還與 ARM11處理器電性連接以接收后方水平伸縮控制信號；

剎車子結構包括剎車塊、剎車導向結構和剎車氣缸，剎車塊位于后方 輸電線路位置，剎車導向結構與剎車塊和剎車氣缸分別連接，用于為剎車 塊的剎車制動操作提供動力；

重心控制子結構位于底板下方，采用控制箱為重心調節的配重設備， 包括重心調節氣缸和三位電磁閥，重心調節氣缸為重心調節提供動力，三 位電磁閥通過調節控制箱和底板之間的相對距離來控制機器人主體結構 的重心位置；

控制箱位于底板下方，包括外殼和控制板，所述控制板集成了ARM11 處理器和頻分雙工通信接口，頻分雙工通信接口與遠端的供電管理服務器 連接，用于接收供電管理服務器無線發送的無線控制指令，ARM11處理 器還與頻分雙工通信接口、前方驅動電機、中部驅動電機和后方驅動電機 分別連接，用于解析無線控制指令以確定并輸出前方垂直伸縮控制信號、 前方水平伸縮控制信號、中部垂直伸縮控制信號、中部水平伸縮控制信號、 后方垂直伸縮控制信號或后方水平伸縮控制信號，還用于解析無線控制指 令以確定前方驅動電機、中部驅動電機或后方驅動電機的驅動控制信號；

其中，ARM11處理器與風偏角輸出子設備連接，當實時風偏角大于 等于預設風偏閾值時，發出線路風偏過大報警信號，當實時風偏角小于預 設風偏閾值時，發出線路風偏正常信號；

其中，ARM11處理器將線路風偏過大報警信號或線路風偏正常信號 通過頻分雙工通信接口無線發送給遠端的供電管理服務器；

ARM11處理器與SDRAM存儲器連接，預設風偏閾值存儲于SDRAM 存儲器中；

伸縮限位開關組合，包括六個伸縮限位開關，用于分別限制前方垂直 伸縮臂、前方水平伸縮臂、中部垂直伸縮臂、中部水平伸縮臂、后方垂直 伸縮臂和后方水平伸縮臂的伸縮距離。