电力铁塔攀爬装置及电力监控系统的制作方法

本实用新型涉及电力监控技术领域，具体涉及电力铁塔攀爬装置及电力监控系统。

背景技术：

传统的电力巡检方法普遍采用的是人工巡检、手工记录以及机器人巡检的方式，但是电力铁塔因位置较高，一般需要工作人员逐塔巡视。这种方法费时费力，而且受恶劣的自然环境影响，工作条件艰苦、巡检周期长、效率低。同时，人工攀爬铁塔及上线检测对工作人员存在安全隐患。

随着机器人技术的发展，电力特种机器人成为特种机器人领域的一个研究热点。遥控技术现在已经很成熟，小到玩具用到的遥控飞机、遥控汽车，大到航空领域，简单的遥控成本也较低。因此遥控技术应用于机器人不存在技术难题。例如公告号为“CN205971578U”的专利，公开了一种遥控机器人，包括机身及机械腿，所述机械腿通过转接部能够活动地设置在所述机身上，所述机械腿包括与所述机身可活动连接的从动臂以及第一传动组件，所述第一传动组件能够驱动所述从动臂相对所述机身运动；其中，所述第一传动组件包括卡合止退结构，所述卡合止退结构用于给予所述从动臂足够的支撑力，并使所述第一传动组件在被切断动力的情况下能够维持当前的传动状态，从而使所述机械腿能够保持当前的运行状态。上述的遥控机器人即使在动力被切断时仍能够保持动力被切断前的运行状态，也是利用了遥控技术。

技术实现要素：

基于此，本实用新型有必要提供一种可自动攀爬电力铁塔、不受恶劣的自然环境影响、攀爬效率较高的电力铁塔攀爬装置。

本实用新型还提供一种电力监控系统，其可自动攀爬电力铁塔以进行自动巡检、巡检周期短、效率高、没有安全隐患、不受恶劣的自然环境影响。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电力铁塔攀爬装置，其包括：

提升机构，所述提升机构包括中空的导向管、安装于所述导向管内的螺杆及连接所述螺杆的动力机构，所述导向管的侧壁开设有导向开口；

第一固定机构，所述第一固定机构包括套装在所述螺杆靠上端位置并由所述导向开口伸出于所述导向管的第一导向块、安装于所述第一导向块上的第一伸缩驱动部件及连接所述第一伸缩驱动部件的第一夹紧部件；

第二固定机构，所述第二固定机构包括套装在所述螺杆靠下端位置并由所述导向开口伸出于所述导向管的第二导向块、安装于所述第二导向块上的第二伸缩驱动部件及连接所述第二伸缩驱动部件的第二夹紧部件；

控制器，所述控制器电连接所述动力机构、第一伸缩驱动部件及第二伸缩驱动部件。

上述的电力铁塔攀爬装置动力机构驱动螺杆带动导向管上升，第一固定机构先通过第一夹紧部件夹紧铁塔，从而第一固定机构不随着螺杆上升，第二固定机构的第二夹紧部件松开紧铁塔，随着螺杆上升，然后第二固定机构通过第二夹紧部件夹紧铁塔，从而第二固定机构不随着螺杆上升，第一固定机构的第一夹紧部件松开紧铁塔，随着螺杆上升，如此循环，可以使得上述攀爬装置不断地上升，以自动攀爬电力铁塔，该装置不受恶劣的自然环境影响、攀爬效率较高。

其中一些实施例中，所述动力机构包括提升电机、连接所述提升电机的转轴的主动齿轮及连接所述主动齿轮的从动齿轮，所述螺杆的端部连接所述从动齿轮。

其中一些实施例中，所述动力机构还包括安装于所述导向管下侧的壳体，所述提升电机安装于所述壳体内且转轴穿出所述壳体连接所述主动齿轮，所述螺杆穿出所述导向管的下端连接所述从动齿轮。

其中一些实施例中，所述第一夹紧部件与所述第二夹紧部件均包括连接所述第一伸缩驱动部件或所述第二伸缩驱动部件的连板、连接所述连板第一端的第一外夹板、弹性连接于所述第一外夹板内侧的第一内夹板、连接所述连板第二端的第二外夹板及弹性连接于所述第二外夹板内侧的第二内夹板，所述连板垂直于所述第一伸缩驱动部件或所述第二伸缩驱动部件的伸缩方向设置。

其中一些实施例中，所述第一外夹板、第二外夹板与所述连板之间均呈100℃-150℃的角度。

其中一些实施例中，所述第一内夹板与所述第一外夹板平行，所述第二外夹板与所述第二内夹板平行。

其中一些实施例中，所述第一夹紧部件与所述第二夹紧部件还包括连接块、第一挤压杆、第二挤压杆、第一拉杆及第二拉杆，所述连接块连接所述第一伸缩驱动部件或所述第二伸缩驱动部件，所述第一挤压杆与所述第二挤压杆分别连接所述连接块，所述连板垂直连接所述第一挤压杆与所述第二挤压杆，所述第一拉杆与所述第二拉杆均呈弧形设置，所述第一拉杆朝向远离所述第一外夹板的方向凸起，所述第二拉杆朝向远离所述第二外夹板的方向凸起，所述第一拉杆的一端连接所述第一挤压杆，另一端连接所述第一外夹板，所述第二拉杆的一端连接所述第二挤压杆，另一端连接所述第二外夹板。

其中一些实施例中，所述第一挤压杆的端部设有第一挤压块，所述第二挤压杆的端部设有第二挤压块。

其中一些实施例中，所述第一内夹板的外侧设有垂直于所述第一内夹板的第一导向杆，所述第一导向杆套设有第一弹簧件，所述第一导向杆的端部连接所述第一外夹板，以弹性连接所述第一外夹板与所述第一内夹板；所述第二内夹板的外侧设有垂直于所述第二内夹板的第二导向杆，所述第二导向杆套设有第二弹簧件，所述第二导向杆的端部连接所述第二外夹板，以弹性连接所述第二外夹板与所述第二内夹板。

其中一些实施例中，所述第一导向杆的端部穿设所述第一外夹板并伸出于所述第一外夹板,所述第二导向杆的端部穿设所述第二外夹板并伸出于所述第二外夹板,所述第一夹紧部件与所述第二夹紧部件还包括第一调节件与第二调节件，所述第一调节件连接所述第一导向杆伸出于所述第一外夹板的一端，以调节所述第一导向杆伸出所述第一外夹板的长度，所述第二调节件连接所述第二导向杆伸出于所述第二外夹板的一端，以调节所述第二导向杆伸出所述第二外夹板的长度。

其中一些实施例中，所述第一固定机构还包括连接所述第一导向块的端部的第一容纳块，所述第一伸缩驱动部件安装于所述第一容纳块内，所述第一夹紧部件由所述第一容纳块内伸出；所述第二固定机构还包括连接所述第二导向块的端部的第二容纳块，所述第二伸缩驱动部件安装于所述第二容纳块内，所述第二夹紧部件由所述第二容纳块内伸出。

其中一些实施例中，所述第一固定机构还包括连接所述第一伸缩驱动部件的第一电磁铁，所述第二定机构还包括连接所述第二伸缩驱动部件的第二电磁铁，所述第一电磁铁与所述第二电磁铁均电连接所述控制器。

其中一些实施例中，所述第一电磁铁安装于所述连板的远离所述第一伸缩驱动部件的侧部，所述第二电磁铁安装于所述连板的远离所述第二伸缩驱动部件的侧部。

其中一些实施例中，所述控制器为遥控器。

本实用新型还提供一种电力监控系统，其包括所述的电力铁塔攀爬装置，所述导向管的顶端设有电连接所述控制器的拍摄装置。

其中一些实施例中，所述导向管的顶端安装有转动驱动部件，所述拍摄装置连接所述转动驱动部件，用于驱动所述拍摄装置转动角度。

附图说明

图1是本实用新型实施例一所述电力铁塔攀爬装置的结构示意图；

图2是图1所述电力铁塔攀爬装置的第一夹紧部件或第二夹紧部件的结构示意图；

图3是本实用新型实施例二所述电力铁塔攀爬装置的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将对本实用新型进行更全面的描述。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

实施例一

请参照图1，本实用新型提供一种电力铁塔攀爬装置100，用于自动攀爬电力铁塔，包括提升机构10、第一固定机构20、第二固定机构30及控制器(图未示)；提升机构10包括中空的导向管11、安装于导向管11内的螺杆12及连接螺杆12的动力机构13，导向管11的侧壁开设有导向开口14，动力机构13用于驱动螺杆12转动以上升；第一固定机构20包括套装在螺杆12靠上端位置并由导向开口14伸出于导向管11的第一导向块21、安装于第一导向块21上的第一伸缩驱动部件22及连接第一伸缩驱动部件22的第一夹紧部件23；第二固定机构30包括套装在螺杆12靠下端位置并由导向开口14伸出于导向管11的第二导向块(图未示)、安装于第二导向块上的第二伸缩驱动部件32及连接第二伸缩驱动部件32的第二夹紧部件33。

动力机构13驱动螺杆12带动导向管11上升，第一固定机构20的第一伸缩驱动部件22驱动第一夹紧部件23朝向铁塔伸出并夹紧铁塔，从而第一固定机构20不随着螺杆上升，第二固定机构30的第二伸缩驱动部件32驱动第二夹紧部件33松开紧铁塔，随着螺杆12上升，然后第二固定机构30通过第二夹紧部件33夹紧铁塔，从而第二固定机构30不随着螺杆上升，第一固定机构20的第一夹紧部件23松开紧铁塔，随着螺杆12上升，如此循环，可以使得上述攀爬装置不断地上升，以自动攀爬电力铁塔，该装置不受恶劣的自然环境影响、攀爬效率较高。其中，第一夹紧部件23或第二夹紧部件33松开铁塔时回缩，且距离铁塔一定距离，以绕过铁塔上的障碍物。

导向管11整体呈圆管状，内部中空设置。导向开口14由管底开到管顶，顶面和底面密封。

螺杆12安装在导向管11内，螺杆12的顶端连接导向管11的顶面，螺杆12的底端伸出于导向管11的底面以连接动力机构13。

动力机构13包括提升电机18、连接提升电机18的转轴的主动齿轮15及连接主动齿轮15的从动齿轮16，螺杆12的端部连接该从动齿轮16，提升电机18转动，驱动主动齿轮15转动，主动齿轮15带动从动齿轮16转动，从动齿轮16带动螺杆12转动。

进一步地，上述的动力机构13还包括安装于导向管11下侧的壳体17，提升电机18安装于壳体17内且转轴穿出壳体17连接主动齿轮15，螺杆12穿出导向管11的下端连接从动齿轮16。

本实施例中，主动齿轮15与从动齿轮16通过齿形带连接。其他实施例中，主动齿轮15与从动齿轮16啮合连接。

本实施例中，第一固定机构20还包括连接第一导向块21的端部的第一容纳块210，第一伸缩驱动部件22安装于该第一容纳块210内部，第一夹紧部件23由该第一容纳块210内部伸出；第二固定机构30还包括连接第二导向块31的端部的第二容纳块310，第二伸缩驱动部件32安装于该第二容纳块310内部，第二夹紧部件33由该第二容纳块310内部伸出。由此，第一容纳块210与第二容纳块310可以支撑第一伸缩驱动部件22与第二伸缩驱动部件32，并可以保护其不受外界环境的影响。其中的第一容纳块210与第二容纳块310呈镂空设置，便于第一夹紧部件23与第二夹紧部件33伸出。

请参照图2，第一夹紧部件23与第二夹紧部件33均包括连接第一伸缩驱动部件22或第二伸缩驱动部件32的连板24、连接连板24第一端的第一外夹板25、弹性连接于第一外夹板25内侧的第一内夹板26、连接连板24第二端的第二外夹板27及弹性连接于第二外夹板27内侧的第二内夹板28，连板24垂直于第一伸缩驱动部件22或第二伸缩驱动部件32的伸缩方向设置。举例说明：当第一伸缩驱动部件22驱动连板24朝向远离螺杆12的方向移动时，第一外夹板25压着第一内夹板26，第二外夹板27压着第二内夹板28，第一内夹板26与第二内夹板28压在铁塔的两侧，以压紧铁塔，同时，由于第一内夹板26受到来自第一外夹板25的弹性作用，保证第一内夹板26挤压的更紧，防止晃动。第二内夹板28受到来自第二外夹板27的弹性作用，保证第二内夹板28挤压的更紧。其中的第一内夹板26与第二内夹板28均呈L型。

具体地，第一内夹板26的外侧设有垂直于第一内夹板26的第一导向杆250，第一导向杆250套设有第一弹簧件251，第一导向杆250的端部连接第一外夹板25，以弹性连接第一外夹板25与第一内夹板26；第二内夹板28的外侧设有垂直于第二内夹板28的第二导向杆270，第二导向杆270套设有第二弹簧件271，第二导向杆270的端部连接第二外夹板27，以弹性连接第二外夹板27与第二内夹板28。

进一步地，第一导向杆250的端部穿设第一外夹板25并伸出于第一外夹板25,第二导向杆270的端部穿设第二外夹板27并伸出于第二外夹板27,第一夹紧部件23与第二夹紧部件33还包括第一调节件252与第二调节件272，第一调节件252连接第一导向杆250伸出于第一外夹板25的一端，以调节第一导向杆250伸出第一外夹板25的长度，第二调节件272连接第二导向杆270伸出于第二外夹板27的一端，以调节第二导向杆270伸出第二外夹板27的长度。通过调节第一导向杆250、第二导向杆270伸出的长度，来调节外夹板与内夹板之间的压紧度，进而调节内夹板对铁塔角钢的挤压力度。

上述的第一调节件252与第二调节件272可以是螺母件，此时第一导向杆250与第二导向杆270为螺栓件，螺母件直接安装于螺栓件上，转动螺母即可进行调节。

上述的第一调节件252为套接在第一导向杆250上的第一调节件，第一调节件上设有第一紧固旋钮253，第一紧固旋钮253的内端抵接在第一导向杆250上。第二调节件272为套接在第二导向杆270上的第二调节件，第二调节件上设有第二紧固旋钮273，第二紧固旋钮273的内端抵接在第二导向杆270上。通过旋转第一紧固旋钮253、第二紧固旋钮273，可以调节第一导向杆250、第二导向杆270的伸出长度，进而调节挤压力度，保证对铁塔的角钢的加压力度。

上述的第一伸缩驱动部件22或第二伸缩驱动部件32均为转轴为螺杆的电机，电机的螺杆转动时，可以带着其他部件伸出或者回缩。

本实施例中，第一外夹板25、第二外夹板27与连板24之间均呈100℃-150℃的角度，使得第一内夹板26与第二内夹板28之间贴合铁塔的形状。第一内夹板26与第一外夹板25平行，第二外夹板27与第二内夹板28平行。

第一外夹板25、第二外夹板27的上下位置以及尺寸是一致的，保证爬在铁塔上面时导向管11与铁塔的角钢平行。

进一步地，第一夹紧部件23与第二夹紧部件33还包括连接块34、第一挤压杆37、第二挤压杆38、第一拉杆35及第二拉杆36，连接块34连接第一伸缩驱动部件22或第二伸缩驱动部件32，第一挤压杆37、第二挤压杆38分别连接连接块34的两侧，连板24垂直连接第一挤压杆37与第二挤压杆38；第一拉杆35与第二拉杆36均呈弧形设置，第一拉杆35朝向远离第一外夹板25的方向凸起，第二拉杆36朝向远离第二外夹板27的方向凸起，第一拉杆35的一端连接第一挤压杆37，另一端连接第一外夹板25，第二拉杆36的一端连接第二挤压杆38，另一端连接第二外夹板27。由此，第一拉杆35及第二拉杆36可以阻碍连板24，防止连板24移动位置，进而使得整个结构更稳定。

进一步地，第一挤压杆37的端部设有第一挤压块370，第二挤压杆38的端部设有第二挤压块380，第一挤压块370与第二挤压块380可以挤紧铁塔的角钢，促进夹紧的力度。

第一固定机构20还包括连接第一伸缩驱动部件23的第一电磁铁29，第二定机构30还包括连接第二伸缩驱动部件33的第二电磁铁39，第一电磁铁29与第二电磁铁39均电连接控制器。控制器可以控制第一电磁铁29与第二电磁铁39通电或断电，当第一电磁铁29与第二电磁铁39通电时，可以依靠吸引力吸住铁塔的角钢，增加第一固定机构20及第二固定机构30固定在铁塔上的力度。

第一电磁铁29安装于连板24的远离第一伸缩驱动部件23的侧部，第二电磁铁39安装于连板24的远离第二伸缩驱动部件33的侧部，即当外夹板和内夹板夹住铁塔的两侧时，第一电磁铁29与第二电磁铁39吸引住铁塔的角钢。具体是，当对应的第一伸缩驱动部件23缩回时，第一电磁铁29断电，第一伸缩驱动部件23伸出时，第一电磁铁29通电；当对应的第二伸缩驱动部件33缩回时，第二电磁铁39断电，第二伸缩驱动部件33伸出时，第二电磁铁39通电。

第一固定机构20的工作原理为：第一伸缩驱动部件23伸出时，带动连接块34朝向铁塔方向前进，连接块34带动第一挤压杆37与第二挤压杆38，第一挤压杆37与第二挤压杆38带动第一外夹板25与第二外夹板27，第一外夹板25与第二外夹板27带动第一内夹板26与第二外内夹板28挤压第一内夹板26与第二内夹板28夹紧铁塔的角钢，以夹紧铁塔，随着运动，弹簧不断被挤压，夹的更紧，而这时第一挤压块370、第二挤压块380也抵住了角钢的两个端面，保证挤压受力平衡，弹簧的作用，避免了有缝隙产生，同时，第一电磁铁29也通电吸引住角钢；当第一伸缩驱动部件23翻转回缩时，带动连接块34朝向远离铁塔方向移动，连接块34带动第一挤压杆37与第二挤压杆38，第一挤压杆37与第二挤压杆38带动第一外夹板25与第二外夹板27远离铁塔，第一外夹板25与第二外夹板27带动第一内夹板26与第二外内夹板28张开，慢慢离开夹紧铁塔的角钢。当第一固定机构20夹紧铁塔时，第二固定机构30松开铁塔；第一固定机构20松开铁塔时，第二固定机构30夹紧铁塔，第一固定机构20与第二固定机构30的工作原理相同。

控制器还电连接动力机构13的提升电机18、第一伸缩驱动部件23及第二伸缩驱动部件33，可以控制提升电机18、第一伸缩驱动部件23及第二伸缩驱动部件33，可以控制其运行。

上述的控制器为遥控器，包括遥控器壳体、安装在遥控器壳体内的蓄电池和控制器、无线发射器以及接收控制用的操控器和显示器，比较成熟，遥控在我们的生活中很常见，不再详述。

上述的电力铁塔攀爬装置100的工作过程为：动力机构13驱动螺杆12带动导向管11上升，第一固定机构20先通过第一夹紧部件23夹紧铁塔，从而第一固定机构20不随着螺杆12上升，第二固定机构30的第二夹紧部件33松开紧铁塔，随着螺杆12上升，然后第二固定机构30通过第二夹紧部件33夹紧铁塔，从而第二固定机构30不随着螺杆12上升，第一固定机构20的第一夹紧部件23松开紧铁塔，随着螺杆12上升，如此循环，可以使得上述攀爬装置不断地上升，以自动攀爬电力铁塔，该装置不受恶劣的自然环境影响、攀爬效率较高。

实施例二

请参照图3，本实施例提供一种电力监控系统200，包括实施例一所述的电力铁塔攀爬装置100，其中的导向管的顶端设有连接所述控制器的拍摄装置50。使得电力铁塔攀爬装置100怕上铁塔后，拍摄装置50对铁塔周围的情况进行巡视和检测，拍照或拍摄视频，并可通过自带的通讯模块和控制器无线传输数据，将照片、视频传输给控制器端，以供人工进行判断。

具体地，导向管11的顶端安装有转动驱动部件51，拍摄装置50连接该转动驱动部件51，用于驱动拍摄装置50转动角度。本实施例中，该转动驱动部件51为水平转动电机，可以驱动拍摄装置50水平转动，以扩大水平方向的拍摄范围。拍摄装置50自带上下摆动的功能，可以上下摆动以扩大竖直方向的拍摄范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。