一種輸電線路冰層削減方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電網(wǎng)維護(hù)領(lǐng)域，尤其涉及一種輸電線路冰層削減方法。
【背景技術(shù)】
[0002]輸電線路覆冰會(huì)造成以下危害:(I)損壞桿塔，線路覆冰過厚，會(huì)使桿塔機(jī)械荷重越載而折斷；(2)線路跳閘，對于導(dǎo)線垂直排列的線路，當(dāng)下層導(dǎo)線上的覆冰先脫落時(shí)(導(dǎo)線上的覆冰不一定同時(shí)脫落)，導(dǎo)線就會(huì)迅速上升或上、下跳躍，造成相間短路，使線路開關(guān)跳閘，供電中斷；(3)絕緣子串傾斜、導(dǎo)線嚴(yán)重下垂，線路各檔距內(nèi)的覆冰厚度不均勻時(shí)，導(dǎo)線弧垂將發(fā)生很大變化，造成懸垂絕緣子串傾斜，金具承受較大的水平方向作用力，在覆冰過厚的檔距內(nèi)，會(huì)造成導(dǎo)線嚴(yán)重下垂而發(fā)生接地事故；(4)絕緣子串覆冰后，會(huì)大大降低絕緣性能，當(dāng)懸垂絕緣子串覆冰溶化時(shí)，可能形成冰柱，使絕緣子串短路，造成接地事故。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，輸電線路除冰的技術(shù)方案仍主要依賴現(xiàn)場人工操作進(jìn)行，即安排當(dāng)?shù)毓╇姽芾聿块T的員工攜帶除冰工具對管轄區(qū)內(nèi)的輸電線路進(jìn)行現(xiàn)場除冰，這種方式雖然能達(dá)到除冰的效果，但人工除冰的模式天生帶有除冰效率低下、耗時(shí)耗力的缺點(diǎn)，同時(shí)，稍有不慎，除冰人員可能從高處墜落或者被輸電線路高壓擊中，給除冰人員帶來嚴(yán)重的人身傷害，也會(huì)給供電設(shè)備造成一定損傷。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，也出現(xiàn)了一些機(jī)器人除冰的遠(yuǎn)程控制方案，但由于輸電電網(wǎng)設(shè)備過多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，輸電線路所在環(huán)境一般比較惡劣，而且機(jī)器人本身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致現(xiàn)有技術(shù)中的機(jī)器人除冰方案難以大批量應(yīng)用，只能停留在實(shí)驗(yàn)室階段;更關(guān)鍵的是，現(xiàn)場電子冰層測量設(shè)備的缺失導(dǎo)致除冰效果不佳。
[0005]因此，需要一種新的輸電線路冰層削減方案，能夠使得機(jī)器人除冰模式適應(yīng)復(fù)雜的現(xiàn)場環(huán)境，并達(dá)到精確的除冰控制，從而完全替換繁瑣的人工除冰模式，為供電管理部門節(jié)約大量的人力和物力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種智能化輸電線路冰層削減系統(tǒng)，對現(xiàn)有的輸電線路機(jī)器人進(jìn)行各個(gè)方面的改良和優(yōu)化，例如引入高精度的現(xiàn)場冰層電子檢測設(shè)備，優(yōu)化機(jī)器人架構(gòu)，使得其能夠適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境下的輸電線路，使得一路輸電線路只需要一個(gè)機(jī)器人即能完成全程的除冰操作。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種智能化輸電線路冰層削減系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括模擬導(dǎo)線、電容感應(yīng)式冰層傳感器和機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)，模擬導(dǎo)線位于輸電線路所在鐵塔的位置上，電容感應(yīng)式冰層傳感器設(shè)置在模擬導(dǎo)線上，用于檢測模擬導(dǎo)線的實(shí)時(shí)冰層厚度，機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)搭載在輸電線路上，接收實(shí)時(shí)冰層厚度，并基于實(shí)時(shí)冰層厚度進(jìn)行削冰操作。
[0008]更具體地，在所述智能化輸電線路冰層削減系統(tǒng)中，包括:模擬導(dǎo)線，安裝在輸電線路所在鐵塔的位置上；電容感應(yīng)式冰層傳感器，設(shè)置在模擬導(dǎo)線上，包括13個(gè)與模擬導(dǎo)線平行的電極，13個(gè)電極寬為2毫米且13個(gè)電極均勻設(shè)置在同一平面上，編號(hào)為偶數(shù)的電極即6個(gè)電極同時(shí)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(guān)，一端與13個(gè)電極連接，另一端與電阻的另一端連接，用于同時(shí)將編號(hào)為奇數(shù)的電極即7個(gè)電極同時(shí)與電阻的另一端連通，以接收AC電源的激勵(lì);檢波濾波器，一端與電阻的另一端連接，對電容感應(yīng)式冰層傳感器通過多路選通開關(guān)傳送的電容信號(hào)進(jìn)行檢波濾波操作；電容數(shù)字轉(zhuǎn)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(hào)進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換后并發(fā)送給微控制器;微控制器，與電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器通過串口連接，基于檢波濾波后的電容信號(hào)確定模擬導(dǎo)線的冰層厚度并作為實(shí)時(shí)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(fā)送實(shí)時(shí)冰層厚度;機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)，搭載在輸電線路上，包括前輪子機(jī)構(gòu)、中輪子機(jī)構(gòu)、后輪子機(jī)構(gòu)、前方剎車子機(jī)構(gòu)、后方剎車子機(jī)構(gòu)、前方氣動(dòng)伸縮子機(jī)構(gòu)、后方氣動(dòng)伸縮子機(jī)構(gòu)、中部氣動(dòng)伸縮子機(jī)構(gòu)、基座、重心調(diào)節(jié)子機(jī)構(gòu)和控制盒;前輪子機(jī)構(gòu)處于基座上方，包括前方切削刀片、前方防切削板、前方驅(qū)動(dòng)電機(jī)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(jìn)行切削操作時(shí)卡在輸電線路上，實(shí)現(xiàn)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(yīng)的圓槽，前方驅(qū)動(dòng)電機(jī)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(dòng)力的同時(shí)，為前方行走輪提供行走動(dòng)力；中輪子機(jī)構(gòu)位于前輪子機(jī)構(gòu)和中輪子機(jī)構(gòu)中間，處于基座上方，包括中部驅(qū)動(dòng)電機(jī)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(yīng)的圓槽，中部驅(qū)動(dòng)電機(jī)與中部行走輪連接，用于為中部行走輪提供行走動(dòng)力；后輪子機(jī)構(gòu)處于基座上方，包括后方切削刀片、后方防切削板、后方驅(qū)動(dòng)電機(jī)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(jìn)行切削操作時(shí)卡在輸電線路上，實(shí)現(xiàn)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(yīng)的圓槽，后方驅(qū)動(dòng)電機(jī)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(dòng)力的同時(shí)，為后方行走輪提供行走動(dòng)力；前方氣動(dòng)伸縮子機(jī)構(gòu)位于前輪子機(jī)構(gòu)和基座之間，用于將前輪子機(jī)構(gòu)連接到基座上，包括前方腕關(guān)節(jié)、前方垂直伸縮臂、前方肘關(guān)節(jié)、前方水平伸縮臂和前方肩關(guān)節(jié)，前方腕關(guān)節(jié)將前輪子機(jī)構(gòu)和前方垂直伸縮臂連接，前方垂直伸縮臂與前方肘關(guān)節(jié)連接，前方水平伸縮臂將前方肘關(guān)節(jié)與前方肩關(guān)節(jié)連接，前方肩關(guān)節(jié)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(hào)，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(hào)；中部氣動(dòng)伸縮子機(jī)構(gòu)位于中輪子機(jī)構(gòu)和基座之間，用于將中輪子機(jī)構(gòu)連接到基座上，包括中部腕關(guān)節(jié)、中部垂直伸縮臂、中部肘關(guān)節(jié)、中部水平伸縮臂和中部肩關(guān)節(jié)，中部腕關(guān)節(jié)將中輪子機(jī)構(gòu)和中部垂直伸縮臂連接，中部垂直伸縮臂與中部肘關(guān)節(jié)連接，中部水平伸縮臂將中部肘關(guān)節(jié)與中部肩關(guān)節(jié)連接，中部肩關(guān)節(jié)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(hào)，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(hào)；后方氣動(dòng)伸縮子機(jī)構(gòu)位于后輪子機(jī)構(gòu)和基座之間，用于將后輪子機(jī)構(gòu)連接到基座上，包括后方腕關(guān)節(jié)、后方垂直伸縮臂、后方肘關(guān)節(jié)、后方水平伸縮臂和后方肩關(guān)節(jié)，后方腕關(guān)節(jié)將后輪子機(jī)構(gòu)和后方垂直伸縮臂連接，后方垂直伸縮臂與后方肘關(guān)節(jié)連接，后方水平伸縮臂將后方肘關(guān)節(jié)與后方肩關(guān)節(jié)連接，后方肩關(guān)節(jié)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(hào)，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(hào);前方剎車子機(jī)構(gòu)包括前方剎車塊、前方剎車導(dǎo)向結(jié)構(gòu)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(dǎo)向結(jié)構(gòu)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(dòng)操作提供動(dòng)力；后方剎車子機(jī)構(gòu)包括后方剎車塊、后方剎車導(dǎo)向結(jié)構(gòu)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(dǎo)向結(jié)構(gòu)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(dòng)操作提供動(dòng)力；重心調(diào)節(jié)子機(jī)構(gòu)位于基座下方，采用控制盒為重心調(diào)節(jié)的配重設(shè)備，包括重心調(diào)節(jié)氣缸和三位電磁閥，重