[發明專利]智能化供電線路維護平臺

在審

• 申請號: 201610121856.3
• 申請日: 2015-12-17
• 公開（公告）號: CN105720543A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 張希梅
• 申請（專利權）人: 張希梅
• 主分類號: H02G7/16
• 分類號: H02G7/16;G01B7/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明是申請號為201510955621X、申請日為2015年12月17日、發明名稱為“智能化供電線路維護平臺”的專利的分案申請。

技術領域

本發明涉及電網維護領域，尤其涉及一種智能化供電線路維護平臺。

背景技術

供電線路的結冰危害很大，想要提前探知線路的覆冰，就要掌握以上的有關資料，特別是多變的氣象資料。解決線路覆冰危害問題，主要還是預防為主，從設計上著手。在線路通過覆冰嚴重的地區，適當提高線路的設計標準；減小檔距以降低桿塔呼稱高，增加耐張段數量以減小耐張段長度；在路徑選擇上盡可能避開高山風口等，以提高線路抗覆冰的能力和事故搶修的速度。

目前，對已形成嚴重覆冰的線路，目前沒有好的清除方法。曾有文章介紹用加熱法除冰，即在覆冰線路的導線中通以大電流，使導線發熱熔化覆冰。但此法使用設備復雜，對導線有損害。人工破冰作用甚微且極危險。目前還存在一些機器人除冰方案，但設計尚不成熟，結構不夠合理，尚不能適應復雜多變的現場工作環境，無法推廣使用。同時，缺乏有效的現場冰層厚度檢測設備和冰層消除設備，降低了機械除冰的自動化程度，反而增加了除冰成本。

因此，需要一種新的供電線路冰層削減系統，能夠改善機器人的主體架構使其能夠適合供電線路現場環境，還能夠設計出高精度的現場電子式的冰層厚度檢測設備和冰層消除設備，以提高系統的智能化水平，降低除冰成本。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種智能化供電線路維護平臺，引入了包括螺線管、旋轉式彈藥存儲筒、無線通信接口、燃燒室和活塞連桿的汽缸活塞機構和扳機協同操作，實現現場沖擊式電子除冰，引入了2根感應導線、溫度補償裝置和電容測量電路，實現現場冰層厚度的電子測量，并將上述設備搭載在改良后的機器人主體結構上，從而提高無人式供電線路除冰的工作效率。

根據本發明的一方面，提供了一種智能化供電線路維護平臺，所述平臺包括超聲波探測傳感器、冰層處理設備和機器人主體結構，機器人主體結構行走在供電線路上，超聲波探測傳感器位于機器人主體結構上，用于檢測并輸出前方供電線路處的障礙物距離，機器人主體結構與冰層處理設備連接，用于控制冰層處理設備對供電線路的冰層處理操作。

更具體地，在所述智能化供電線路維護平臺中，包括：2根感應導線，平行且對稱架設在供電線路的兩側；絕緣三角形支架，位于供電線路和2根感應導線之間，用于支撐固定供電線路和2根感應導線；溫度補償裝置，包括3個溫度傳感器和2個溫度補償器，3個溫度傳感器分別設置在供電線路和2根感應導線的內部，2個溫度補償器分別設置在2根感應導線的內部，每一個溫度補償器通過比較其對應感應導線的溫度與供電線路的溫度，對其對應感應導線的溫度進行補償，以保證其對應感應導線的溫度與供電線路的溫度相同；電容測量電路，設置在絕緣三角形支架上，用于檢測供電線路作為一個極板、2根感應導線作為另一個極板的電容器的電容值；微處理器，設置在絕緣三角形支架上，與電容測量電路連接，基于電容值確定供電線路的冰層厚度以作為實時冰層厚度輸出；第一頻分雙工通信接口，安裝在供電線路所在鐵塔的位置上，與微控制器電性連接，用于無線發送實時冰層厚度，還用于通過第二頻分雙工通信接口無線接收除冰指令，除冰指令中包括扳機推動次數；汽缸活塞機構，搭載在機器人主體結構上，包括螺線管、旋轉式彈藥存儲筒、無線通信接口、燃燒室和活塞連桿；活塞連桿頂部配有開端夾鉗，用于夾住供電線路的地線，活塞連桿底部與燃燒室連接；燃燒室底部連接旋轉式彈藥存儲筒；旋轉式彈藥存儲筒底部連接螺線管和扳機；扳機，用于將旋轉式彈藥存儲筒內彈藥推送到燃燒室內并觸發彈藥在燃燒室內爆炸，以對供電線路的地線產生瞬間的沖擊載荷，實現除冰效果；螺線管用于推動扳機，能夠多次執行對扳機的推動以實現多次觸發彈藥在燃燒室內爆炸；第三頻分雙工通信接口，位于燃燒室上，與螺線管電性連接，與第一頻分雙工通信接口無線連接，用于無線接收除冰指令，并將除冰指令電性發送給螺線管；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，具有與供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，具有與供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，具有與供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飛思卡爾IMX6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飛思卡爾IMX6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飛思卡爾IMX6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飛思卡爾IMX6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飛思卡爾IMX6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飛思卡爾IMX6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，剎車塊位于后方供電線路位置，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，所述控制板集成了飛思卡爾IMX6處理器和第二頻分雙工通信接口，第二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，飛思卡爾IMX6處理器與第二頻分雙工通信接口、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；飛思卡爾IMX6處理器還通過第二頻分雙工通信接口與第一頻分雙工通信接口連接，以接收實時冰層厚度，根據實時冰層厚度確定扳機推動次數，將扳機推動次數打包在除冰指令中并通過第二頻分雙工通信接口發送給第一頻分雙工通信接口；超聲波探測傳感器，位于前輪子結構上，與飛思卡爾IMX6處理器電性連接，用于檢測并輸出前方供電線路處的障礙物距離；其中，第一頻分雙工通信接口將除冰指令通過第三頻分雙工通信接口發送給螺線管，以控制螺線管解析除冰指令，獲得扳機推動次數，并按照解析到的扳機推動次數多次執行對扳機的推動。