架空輸電線路機器人全自主巡檢系統(tǒng)及示范應用

王偉

摘要：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國正步入到大數(shù)據(jù)信息時代，機器人全自動巡檢，也越來越成為當今電力巡檢的重要方向。架空輸電線路機器人全自動巡檢系統(tǒng)的建立，能夠促進我國輸電線路機器人巡檢的發(fā)展。但是，由于我國正處于發(fā)展中國家，所以我國的線路機器人巡檢沒有達到實用水平。由于我國地域遼闊，地區(qū)的地理環(huán)境都不盡相同，因此，要不斷的發(fā)展我國架空輸電線路機器人全自動巡航系統(tǒng)的建設。確保我國各地區(qū)大規(guī)模電網(wǎng)能夠運營和接受維護。

關鍵詞：架空輸電線路;機器人;巡檢系統(tǒng);全自動巡檢;示范應用

為解決由于我國各地區(qū)地理環(huán)境差異大所導致電力線路巡查中出現(xiàn)的問題，包括輸電線路巡檢中遇到高山，江河帶來的困難，以及高寒地區(qū)帶來的自然危害，大力發(fā)展輸電線路機器人全自動巡航系統(tǒng)的建立完善，不斷地降低巡檢的危險性，提高巡檢的安全性，提高巡檢的工作效率。據(jù)了解，直升機巡檢，大型無人機巡檢，智能機器人巡檢等都是我國較先進的巡檢方式。巡檢的方式依據(jù)所受的限制進行選擇的。每個巡檢都有其優(yōu)點與弊端，大型無人機巡檢能夠?qū)崿F(xiàn)超低空，超視復雜環(huán)境下進行全自動巡檢，但技術要求十分的高。小型無人機巡檢靈活方便，能夠在一定程度上減輕巡檢工人員的任務量，但是存在的缺點是，航行時間短，并且容易受到巡檢人員的影響，對巡檢到距離也有一定的要求，相比較之下，輸電線路機器人巡檢雖然工作效率低，但是能夠在很長一段的時間之內(nèi)進行巡檢，并且多次反復確認軍艦結(jié)果，也能夠打破距離的約束，更大范圍的跨越不同的復雜的地理環(huán)境進行巡檢。輸電線路機器人全自動巡檢沒有巡視的盲區(qū)，并且巡檢的費用相比較來說，費用支出更具優(yōu)勢。因此，要大力發(fā)展架空輸電線路機器人全自動續(xù)航系統(tǒng)的建設與完善。

一、輸電線路機器人全自動巡檢系統(tǒng)的闡述

輸電線路機器人全自動巡檢的本質(zhì)就是在巡檢的開始自動上線，在巡檢結(jié)束時自動下線，在整個過程中不需要人力，全部由機器人自動上下線實現(xiàn)。在巡檢的過程之中，對巡檢區(qū)域進行設置，就能在不需要人為控制的條件下進行全部的巡檢工作。實現(xiàn)機器人沿架空地線進行全自動巡檢，能夠提高巡檢的質(zhì)量，安全性以及效率。機器人在巡線過程之中能夠自主的穿越防震錘等一系列異形障礙。能夠自主采用上下線工作，無需人為。具有傳感器能夠分辨，可見光影像，紅外視頻等數(shù)據(jù)模塊。能自主的對準巡檢的目標，克服巡檢過程中遇到的干擾，能夠自動對焦，避免出現(xiàn)模糊的影像數(shù)據(jù)。

二、機器人類型以及其作業(yè)方式

檔距巡檢，耐張段巡檢，多耐張段或全線巡檢，是巡檢機器人巡檢的主要三種作業(yè)方式。第一種檔距巡檢，適用于大跨越段，能夠降低巡檢過程中的安全風險。第二種耐張段巡檢適用于輸電線路故障的區(qū)域。第三種多耐張段或全線巡檢，能夠有效地提高巡檢的工作效率，并且對全線巡檢路徑進行改造。機器人的主要障礙物是防震錘以及懸垂線夾，穿越巡檢機器人在行走的過程中，可以用滾動的方式通過障礙物。跨越巡檢機器人可以采用雙臂交替錯幣臂跨越障礙物的辦法跨越障礙物。

三、巡檢機器人的系統(tǒng)研制

巡檢機器人的系統(tǒng)組成，分為機械系統(tǒng)，運動系統(tǒng)，電源系統(tǒng)，管理系統(tǒng)，通信系統(tǒng)，信息融合定位系統(tǒng)。機械系統(tǒng)主要負責機器人的行進，穿越巡檢機器人的機械系統(tǒng)構成，就能夠幫助穿越巡檢機器人進行直線的運動，或者過橋的運動。也能夠幫助穿越機器人，減少行進過程中出現(xiàn)打滑的現(xiàn)象，機器人的運動控制系統(tǒng)主要負責機器人行進過程中的速度和行進的位置控制?？梢詫崟r控制速度，嚴防打滑的現(xiàn)象出現(xiàn)。也可以實時的檢測機器人與障礙物之間的距離。電源監(jiān)控與管理系統(tǒng)主要負責為機器人供電，為機器人工作進行供電，對機器人工作的電量進行預算和估計，機器人的通信系統(tǒng)主要負責機器人與地面基站，太陽能充電基站的通信與數(shù)據(jù)傳輸。多源信息融合的導航定位系統(tǒng)，主要負責確定機器人運行時的空間位置，可以利用多元信息融合的導航定位系統(tǒng)對機器人進行實時定位，從而可以實現(xiàn)自主巡航。 多任務載荷系統(tǒng)，能夠滿足高壓，超特高壓電力線路的日常維護，能夠高效，自主的處理業(yè)務的要求，也具有很高的定位能力，能夠滿足機器人的線路巡檢故障診斷作業(yè)的任務需求。

四、巡檢系統(tǒng)檢驗測試及巡檢應用

通過對機器人的環(huán)境工況進行測試，檢測出機器人通過風力等級為十級，在考核過程之中，檢測了機器人巡檢過程中的抗雨淋能力，抗低溫，抗高溫測試，抗電磁場干擾的測試。通過對巡檢系統(tǒng)功能進行測試，檢測出機器人能夠通過跨越障礙和爬坡的測試，對通過了對機器人自動上下線裝置，和對太陽能充電的檢測。機器人也在實驗過程中通過耐張塔過橋，懸垂線夾，防震錘等異形障礙的測試。通過對巡檢系統(tǒng)進行示范應用，檢驗機器人在巡檢過程之中的巡檢能力，并對巡檢試驗過程中發(fā)現(xiàn)的問題進行總結(jié)，總結(jié)了電源異常中斷，上下線及行走路徑卡阻，部件銹蝕等容易出現(xiàn)的問題。通過在應用示范中對一般情況！和特殊天氣進行示范應用，總結(jié)出對異常情況的處理方式，如天氣的驟變，如暴風雨，沙塵暴等惡劣天氣，任務規(guī)劃出現(xiàn)異常時，巡檢的路線發(fā)現(xiàn)嚴重斷股時，在機器人電量不足時應立即終止機器人的工作，確保安全。

五、結(jié)束語

巡檢機器人通過了多種試驗與檢測，示范應用具有較好的效果，因此，要不斷地發(fā)展架空輸電線路機器人全自動巡檢系統(tǒng)的建立完善。利用機器人巡檢不斷減少巡檢的風險性，提高巡檢的高效性，不斷的提高機器人全自動巡檢的實用性水平，促進我國機器人巡檢的全面發(fā)展。

參考文獻

[1]彭向陽，錢金菊，吳功平，麥曉明，魏萊，饒章權.架空輸電線路機器人全自主巡檢系統(tǒng)及示范應用[J].高電壓技術，2017，43（08）：2582-2591.

[1]彭向陽，吳功平，金亮，王柯，王銳，宋暉.架空輸電線路智能機器人全自主巡檢技術及應用[J].南方電網(wǎng)技術，2017，11（04）：14-22.