架空输电线路机器人全自主巡检系统及示范应用

王伟

摘要：随着我国经济的快速发展，我国正步入到大数据信息时代，机器人全自动巡检，也越来越成为当今电力巡检的重要方向。架空输电线路机器人全自动巡检系统的建立，能够促进我国输电线路机器人巡检的发展。但是，由于我国正处于发展中国家，所以我国的线路机器人巡检没有达到实用水平。由于我国地域辽阔，地区的地理环境都不尽相同，因此，要不断的发展我国架空输电线路机器人全自动巡航系统的建设。确保我国各地区大规模电网能够运营和接受维护。

关键词：架空输电线路;机器人;巡检系统;全自动巡检;示范应用

为解决由于我国各地区地理环境差异大所导致电力线路巡查中出现的问题，包括输电线路巡检中遇到高山，江河带来的困难，以及高寒地区带来的自然危害，大力发展输电线路机器人全自动巡航系统的建立完善，不断地降低巡检的危险性，提高巡检的安全性，提高巡检的工作效率。据了解，直升机巡检，大型无人機巡检，智能机器人巡检等都是我国较先进的巡检方式。巡检的方式依据所受的限制进行选择的。每个巡检都有其优点与弊端，大型无人机巡检能够实现超低空，超视复杂环境下进行全自动巡检，但技术要求十分的高。小型无人机巡检灵活方便，能够在一定程度上减轻巡检工人员的任务量，但是存在的缺点是，航行时间短，并且容易受到巡检人员的影响，对巡检到距离也有一定的要求，相比较之下，输电线路机器人巡检虽然工作效率低，但是能够在很长一段的时间之内进行巡检，并且多次反复确认军舰结果，也能够打破距离的约束，更大范围的跨越不同的复杂的地理环境进行巡检。输电线路机器人全自动巡检没有巡视的盲区，并且巡检的费用相比较来说，费用支出更具优势。因此，要大力发展架空输电线路机器人全自动续航系统的建设与完善。

一、输电线路机器人全自动巡检系统的阐述

输电线路机器人全自动巡检的本质就是在巡检的开始自动上线，在巡检结束时自动下线，在整个过程中不需要人力，全部由机器人自动上下线实现。在巡检的过程之中，对巡检区域进行设置，就能在不需要人为控制的条件下进行全部的巡检工作。实现机器人沿架空地线进行全自动巡检，能够提高巡检的质量，安全性以及效率。机器人在巡线过程之中能够自主的穿越防震锤等一系列异形障碍。能够自主采用上下线工作，无需人为。具有传感器能够分辨，可见光影像，红外视频等数据模块。能自主的对准巡检的目标，克服巡检过程中遇到的干扰，能够自动对焦，避免出现模糊的影像数据。

二、机器人类型以及其作业方式

档距巡检，耐张段巡检，多耐张段或全线巡检，是巡检机器人巡检的主要三种作业方式。第一种档距巡检，适用于大跨越段，能够降低巡检过程中的安全风险。第二种耐张段巡检适用于输电线路故障的区域。第三种多耐张段或全线巡检，能够有效地提高巡检的工作效率，并且对全线巡检路径进行改造。机器人的主要障碍物是防震锤以及悬垂线夹，穿越巡检机器人在行走的过程中，可以用滚动的方式通过障碍物。跨越巡检机器人可以采用双臂交替错币臂跨越障碍物的办法跨越障碍物。

三、巡检机器人的系统研制

巡检机器人的系统组成，分为机械系统，运动系统，电源系统，管理系统，通信系统，信息融合定位系统。机械系统主要负责机器人的行进，穿越巡检机器人的机械系统构成，就能够帮助穿越巡检机器人进行直线的运动，或者过桥的运动。也能够帮助穿越机器人，减少行进过程中出现打滑的现象，机器人的运动控制系统主要负责机器人行进过程中的速度和行进的位置控制。可以实时控制速度，严防打滑的现象出现。也可以实时的检测机器人与障碍物之间的距离。电源监控与管理系统主要负责为机器人供电，为机器人工作进行供电，对机器人工作的电量进行预算和估计，机器人的通信系统主要负责机器人与地面基站，太阳能充电基站的通信与数据传输。多源信息融合的导航定位系统，主要负责确定机器人运行时的空间位置，可以利用多元信息融合的导航定位系统对机器人进行实时定位，从而可以实现自主巡航。 多任务载荷系统，能够满足高压，超特高压电力线路的日常维护，能够高效，自主的处理业务的要求，也具有很高的定位能力，能够满足机器人的线路巡检故障诊断作业的任务需求。

四、巡检系统检验测试及巡检应用

通过对机器人的环境工况进行测试，检测出机器人通过风力等级为十级，在考核过程之中，检测了机器人巡检过程中的抗雨淋能力，抗低温，抗高温测试，抗电磁场干扰的测试。通过对巡检系统功能进行测试，检测出机器人能够通过跨越障碍和爬坡的测试，对通过了对机器人自动上下线装置，和对太阳能充电的检测。机器人也在实验过程中通过耐张塔过桥，悬垂线夹，防震锤等异形障碍的测试。通过对巡检系统进行示范应用，检验机器人在巡检过程之中的巡检能力，并对巡检试验过程中发现的问题进行总结，总结了电源异常中断，上下线及行走路径卡阻，部件锈蚀等容易出现的问题。通过在应用示范中对一般情况！和特殊天气进行示范应用，总结出对异常情况的处理方式，如天气的骤变，如暴风雨，沙尘暴等恶劣天气，任务规划出现异常时，巡检的路线发现严重断股时，在机器人电量不足时应立即终止机器人的工作，确保安全。

五、结束语

巡检机器人通过了多种试验与检测，示范应用具有较好的效果，因此，要不断地发展架空输电线路机器人全自动巡检系统的建立完善。利用机器人巡检不断减少巡检的风险性，提高巡检的高效性，不断的提高机器人全自动巡检的实用性水平，促进我国机器人巡检的全面发展。

参考文献

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