[發明專利]智能化輸電線路冰層削減系統

在審

• 申請號: 201610121864.8
• 申請日: 2015-12-17
• 公開（公告）號: CN105680396A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 李福軍
• 主分類號: H02G7/16
• 分類號: H02G7/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種智能化輸電線路冰層削減系統，所述系統包括模擬導線、電 容感應式冰層傳感器和機器人行走機構，模擬導線位于輸電線路所在鐵塔 的位置上，電容感應式冰層傳感器設置在模擬導線上，用于檢測模擬導線 的實時冰層厚度，機器人行走機構搭載在輸電線路上，接收實時冰層厚度， 并基于實時冰層厚度進行削冰操作。

2.如權利要求1所述的智能化輸電線路冰層削減系統，其特征在于， 所述系統包括：

模擬導線，安裝在輸電線路所在鐵塔的位置上；

電容感應式冰層傳感器，設置在模擬導線上，包括13個與模擬導線 平行的電極，13個電極寬為2毫米且13個電極均勻設置在同一平面上， 編號為偶數的電極即6個電極同時接地；

AC電源，安裝在輸電線路所在鐵塔的位置上，一端接地；

電阻，一端與AC電源的另一端連接；

多路選通開關，一端與13個電極連接，另一端與電阻的另一端連接， 用于同時將編號為奇數的電極即7個電極同時與電阻的另一端連通，以接 收AC電源的激勵；

檢波濾波器，一端與電阻的另一端連接，對電容感應式冰層傳感器通 過多路選通開關傳送的電容信號進行檢波濾波操作；

電容數字轉換器，與檢波濾波器和微控制器分別連接，將檢波濾波后 的電容信號進行數字轉換后并發送給微控制器；

微控制器，與電容數字轉換器通過串口連接，基于檢波濾波后的電容 信號確定模擬導線的冰層厚度并作為實時冰層厚度輸出；

GPRS通信接口，安裝在輸電線路所在鐵塔的位置上，與微控制器連 接，用于無線發送實時冰層厚度；

機器人行走機構，搭載在輸電線路上，包括前輪子機構、中輪子機構、 后輪子機構、前方剎車子機構、后方剎車子機構、前方氣動伸縮子機構、 后方氣動伸縮子機構、中部氣動伸縮子機構、基座、重心調節子機構和控 制盒；

前輪子機構處于基座上方，包括前方切削刀片、前方防切削板、前方 驅動電機和前方行走輪，前方切削刀片用于切除前方輸電線路處的冰層， 前方防切削板與前方切削刀片連接，用于在前方切削刀片進行切削操作時 卡在輸電線路上，實現前方切削刀片與輸電線路的隔離，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；

中輪子機構位于前輪子機構和中輪子機構中間，處于基座上方，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；

后輪子機構處于基座上方，包括后方切削刀片、后方防切削板、后方 驅動電機和后方行走輪，后方切削刀片用于切除后方輸電線路處的冰層， 后方防切削板與后方切削刀片連接，用于在后方切削刀片進行切削操作時 卡在輸電線路上，實現后方切削刀片與輸電線路的隔離，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；

前方氣動伸縮子機構位于前輪子機構和基座之間，用于將前輪子機構 連接到基座上，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機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，前方肩關節與基座連接，前方垂直伸縮臂還與凌陽 SPCE061A芯片電性連接以接收前方垂直伸縮控制信號，前方水平伸縮臂 還與凌陽SPCE061A芯片電性連接以接收前方水平伸縮控制信號；

中部氣動伸縮子機構位于中輪子機構和基座之間，用于將中輪子機構 連接到基座上，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機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，中部肩關節與基座連接，中部垂直伸縮臂還與凌陽 SPCE061A芯片電性連接以接收中部垂直伸縮控制信號，中部水平伸縮臂 還與凌陽SPCE061A芯片電性連接以接收中部水平伸縮控制信號；

后方氣動伸縮子機構位于后輪子機構和基座之間，用于將后輪子機構 連接到基座上，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機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，后方肩關節與基座連接，后方垂直伸縮臂還與凌陽 SPCE061A芯片電性連接以接收后方垂直伸縮控制信號，后方水平伸縮臂 還與凌陽SPCE061A芯片電性連接以接收后方水平伸縮控制信號；

前方剎車子機構包括前方剎車塊、前方剎車導向結構和前方剎車氣 缸，前方剎車塊位于前方輸電線路位置，前方剎車導向結構與前方剎車塊 和前方剎車氣缸分別連接，用于為前方剎車塊的剎車制動操作提供動力；

后方剎車子機構包括后方剎車塊、后方剎車導向結構和后方剎車氣 缸，后方剎車塊位于后方輸電線路位置，后方剎車導向結構與后方剎車塊 和后方剎車氣缸分別連接，用于為后方剎車塊的剎車制動操作提供動力；

重心調節子機構位于基座下方，采用控制盒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基座之間的相對距離來調節機器人行走機構 的重心位置；

控制盒位于基座下方，包括外殼和控制板，所述控制板集成了凌陽 SPCE061A芯片和無線通信接口，無線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，凌陽SPCE061A 芯片與無線通信接口、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；

凌陽SPCE061A芯片還通過無線通信接口接收GPRS通信接口發送的 實時冰層厚度，以向前方驅動電機發送前方切冰控制指令，控制前方切削 刀片的切削力度，向后方驅動電機發送后方切冰控制指令，控制后方切削 刀片的切削力度；

其中，無線通信接口集成了GPRS通信器件和移動通信器件；

接觸式開關傳感器，位于前輪子機構上，與凌陽SPCE061A芯片電性 連接，用于在接觸到輸電線路障礙時，發送接觸障礙信號；

紅外傳感器，位于前輪子機構上，與凌陽SPCE061A芯片電性連接， 用于在距離前方輸電線路障礙200毫米時，發出障礙預警信號。