电力光缆线路清障装置的制作方法

本实用新型涉及的是一种可由操作人员在地面遥控操作的电力光缆线路清障装置，属于电力系统光缆线路智能巡线设备技术领域。

背景技术：

当电网结构处于山区时，植被生长茂盛，自然生态环境好，各种野生动物较多。担负着电网通信的光缆线路都处在荒山野岭、深沟峡谷间，树木随着每年的生长可能达到并超过通信光缆的高度，而松鼠等动物可通过树枝爬到电力光缆线路上啃咬光缆，因而经常发生光缆线路通信中断故障，严重影响了电网正常运行。每年电力部门都要花大量的人力和财力对电力光缆线路通道进行清理并巡检光缆状态，但是一方面随着环保意识的增强，加上光缆线路不带电，林业部门不允许随意砍伐树木，只能修剪树枝，山区的树木都在7米以上，高枝修剪器延伸长度有限，很难完成修剪作业，线路维护人员的工作强度非常大，为了清理通道只能爬到树上作业，劳动效率低，同时还不安全，特别是在作业过程中，山区的蜂害、蛇害，野猪夹、高空作业等对电力作业人员的生命安全构成严重威胁，而另一方面，对于光缆线路的巡检更多使用的是线路下方巡检人员目视检查的方式，根本无法对光缆（特别是光缆上表面）进行有效的潜在故障排查，因此目前作业及巡检方式已经跟不上现代化电网建设与发展的需求。

随着科技发展，光缆线路的巡检方式发生很大变化，从人工方式到现在的智能化检测，如人工检测、航测、智能机器人检测等。然而，在上述的检测手段中，大多数方法都不能满足恶劣环境的要求，从而无法保障光缆线路在恶劣环境中的良好运行。

现有技术存在的缺点有：

对于人工检测方法，该方法主要是以目测为主要手段，劳动强度大，地面巡检人员离线塔较远，巡检精度低，同时在跨江河、高山等地方，巡检人员很难对光缆线路实施检测；

对于航测法，该方法巡检速度快，但为了保持飞机与线塔的安全距离，无法对线塔进行近距离检查；大雾大风天气条件恶劣下及山地植被密集处无法巡检。直升机巡检需培养飞行员，作业程序繁琐，涉及飞行、地勤、加油、通信、气象、维修等问题,导致运行成本高。无人机巡检小巧无人驾驶，可以自主GPS 导航，但载荷有限，续航时间短。

对于智能机器人方法，该方法能适应恶劣的环境，能近距离观察光缆线路，巡线精度高，此外，还能清除光缆线路上的杂物，维修光缆线路的缺陷。但现有的研究中常出现机器人越障能力不强，智能化低等缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种能使光缆线路运行平稳，降低成本投入，保障操作人员安全，提高光缆线路的检修效率，对光缆线路实现准确检测定位的电力光缆线路清障装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电力光缆线路清障装置，它主要由动力行走越障机构、监控系统、多自由度剪枝机构、控制箱以及人机交互界面等组成，所述动力行走越障机构主要包括安装在作为本体的控制箱上面、可架设在光缆上面行走的轮式驱动机构，以及与轮式驱动机构配套的锁紧轮机构；所述控制箱的行走前方安装有配备二维云台、实现全方位多角度监控的视频监控云台；所述的控制箱通过无线WIFI通讯与一搭载有一个匹配液晶显示屏的平板PC构成的人机交互界面连接，并构成一监控系统；所述的控制箱上还安装有一个实现以巡线光缆为轴线的一定范围内柱面系统异物清理的4轴串联机械臂，在所述机械臂的未端安装有飞锯并构成一多自由度剪枝机构。

作为优选：所述的控制箱内安装有电源系统；所述的视频监控云台配置有LED补光装置；所述的轮式驱动机构采用多个可自适应悬挂在光缆线路上的V型槽轮结构，并在每个V型槽轮结构的下方各自配置有一共同完成对光缆大弧面握裹并最大化传输驱动力的锁紧轮机构。

作为优选：所述的轮式驱动机构通过升降机构安装在控制箱的上面，而在所述控制箱上还设置有配重系统。

本实用新型采用智能化装置和设备，提高光缆清障装置的运行效率，不仅能完成光缆线路巡检装置的巡检任务，还能对光缆线路障碍的清理，提高了光缆线路的维护保养效率，降低了光缆线路的运维成本；

与现有技术相比较，本实用新型具有如下的有益技术效果：

1）在实用新型的本体中前后两个高清摄像头的应用，能够发现传统地面目视巡检不能发现的潜在故障点以提醒操作人员提前对故障点进行处理，降低通信中断事故的发生概率，有效提高光缆线路检修维护的效率，消除了因人力维护检视不彻底而留下的安全隐患，减少了人力的投入；

2）本实用新型的多自由度剪枝机构应用，能有效地处理传统高枝剪不能达到的较高树枝，避免直接砍伐树木，极大程度上减少松鼠等林中小动物对光缆的破坏，降低了光缆线路的损坏，保障了光缆线路的安全可靠运行；

3）本实用新型的3吊臂式动力行走越障机构的应用，保障了机器人在单光缆线路上受力稳定，完成装置的越障动作。

本实用新型具有能使光缆线路运行平稳，降低成本投入，保障操作人员安全，提高光缆线路的检修效率，对光缆线路实现准确检测定位等特点。

附图说明

图1是本实用新型所述电力光缆线路清障装置的系统示意图。

图2是本实用新型所述电力光缆线路清障装置的本体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步描述：图1、2所示，本实用新型所述的一种电力光缆线路清障装置，它主要由动力行走越障机构、监控系统、多自由度剪枝机构、控制箱以及人机交互界面等组成，所述动力行走越障机构主要包括安装在作为本体的控制箱5上面、可架设在光缆8上面行走的轮式驱动机构1，以及与轮式驱动机构1配套的锁紧轮机构2；所述控制箱5的行走前方安装有配备二维云台、实现全方位多角度监控的视频监控云台4；所述的控制箱5通过无线WIFI通讯9与一搭载有一个匹配液晶显示屏的平板PC构成的人机交互界面10连接，并构成一监控系统；所述的控制箱5上还安装有能实现以巡线光缆为轴线的一定范围内柱面系统异物清理的4轴串联机械臂6，在所述机械臂6的未端安装有飞锯7并构成一多自由度剪枝机构。

图中所示，所述的控制箱5内安装有电源系统；所述的视频监控云台4配置有LED补光装置；所述的轮式驱动机构1采用多个可自适应悬挂在光缆线路上的V型槽轮结构，并在每个V型槽轮结构的下方各自配置有一共同完成对光缆大弧面握裹并最大化传输驱动力的锁紧轮机构2。

本实用新型所述的轮式驱动机构1通过升降机构3安装在控制箱5的上面，而在所述控制箱5上还设置有配重系统。

实施例：本实用新型的移动载体为轮式驱动机构1，其设计采用V型槽轮设计，可自适应悬挂在光缆线路上，完成对光缆的大弧面握裹，最大化传输驱动力，以保证电力光缆线路清障装置在光缆上的有效移动，最大限度配合操作者完成各种清障工作任务。

所述的控制箱5亦是装置的本体，来搭载驱动机构1；机械臂6搭载视频监控云台4实现视频监控在光缆线路上的不同位置的监控，监控云台4配备二维云台，可实现全方位多角度监控，同时配备LED补光装置，实现准确监控系统的准确检视。电源系统等均安装在该装置的控制箱5内，其中机械臂为一个4轴的串联机械臂，可实现以巡线光缆为轴线的一定范围内柱面系统的异物清理。

所述的动力行走越障机构还可以是包含行进机构和转向机构，保证机器人在光缆线路上快速行走以及越障避险，最大限度协助操作人员完成检视清障任务。

所述的视频监控云台4，也即视觉成像系统，它包两个高清摄像头，用以实时感知装置前进和后退过程中光缆线路的具体情况，完成对光缆线路的实时成像。

所述的多自由度剪枝机构采用4轴机械臂，主要由机械臂和剪枝飞锯组成，用以装置在行进过程中遇到的光缆线路上的树枝等障碍。

所述的主机箱系统包含控制器部分和配重部分，用于实现对装置整体的控制和运动过程中质心位置的协调，缩短清障装置的越障时间。

所述的人机交互界面，可实现画面传输，反馈光缆线路的实际工况，显示电量使用情况，人工控制的运行状况。