本说明书一个或多个实施例涉及电力技术领域，尤其涉及一种10kv自行式多地形小体积高空带电作业平台。
背景技术：
随着社会的进一步发展，人们对电力供应质量的要求也越来越高，在人们的工作和生活中，电力已经起到了重要的作用，一旦电力停止工作，将会对人们的生活和生产带来严重的问题。针对这个问题就提出带电作业，带电作业能够有效降低停电时间，带电作业将会成为一种常态的作业方式而逐渐取代停电作业；同时，配网带电作业又属高空、高危、高强度工作。
技术实现要素：
有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种10kv自行式多地形小体积高空带电作业平台，以解决现有的带电作业方案不便捷的问题。
基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供了一种10kv自行式多地形小体积高空带电作业平台，包括：绝缘工作斗、绝缘模组、剪叉升降机构、提升机构、控制系统和移动底盘；
所述绝缘工作斗用于承载带电作业人员；
所述绝缘模组用于绝缘隔离所述绝缘工作斗和所述剪叉升降机构；
所述提升机构用于升降所述绝缘模组和所述剪叉升降机构；
所述控制系统用于控制所述提升机构；
所述移动底盘用于移动所述10kv自行式多地形小体积高空带电作业平台。
可选的，所述绝缘模组的绝缘隔离距离至少为一米。
可选的，所述提升机构采用双滑轮组同步提升的方式。
可选的，所述提升机构采用四个直线导轨进行导向。
可选的，所述提升机构采用直流绞盘作为动力。
可选的，所述带电作业平台采用由内燃机动力系统、电动机动力系统和液压动力系统构成的多重动力系统。
可选的，所述带电作业平台通过建立基于力矩法的平台自动平衡模型，获取高空作业平台稳定系数的目标函数，采用的倾角高速采集技术与预补偿技术以解决自调平问题。
从上面所述可以看出，本说明书一个或多个实施例提供的10kv自行式多地形小体积高空带电作业平台，通过建立基于力矩法的平台自动平衡模型，获取高空作业平台稳定系数的目标函数，采用的倾角高速采集技术与预补偿技术解决了自行式行走系统在复杂路面环境下行走过程中的自调平问题，使高空作业平台具备良好的通过性和稳定性，保证作业人员安全，提高工作效率。采用了智能化的多元驱动技术和紧凑型多重动力系统设计，保证了高空作业平台的复杂环境工作能力，有效支撑配网野外作业需求。提出了主动设计与检测于一体的绝缘安全防护技术，开发了高刚性的复合升降系统，保证了强电场环境下的高空作业绝缘安全。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书一个或多个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本说明书一个或多个实施例提供的10kv自行式多地形小体积高空带电作业平台的一种结构示意图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
需要说明的是，除非另外定义，本说明书一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
随着社会的进一步发展，人们对电力供应质量的要求也越来越高，在人们的工作和生活中，电力已经起到了重要的作用，一旦电力停止工作，将会对人们的生活和生产带来严重的问题。针对这个问题就提出带电作业，带电作业能够有效降低停电时间，带电作业将会成为一种常态的作业方式而逐渐取代停电作业；同时，配网带电作业又属高空、高危、高强度工作。
配网带电可以分成两种方式：绝缘杆作业法；绝缘手套作业法。我们对这两种方式进行简要的分析如下：
绝缘杆作业法是指作业人员与带电体保持规定的安全距离，戴绝缘手套和穿绝缘靴，通过绝缘工具进行作业的方式。
绝缘手套作业法是指作业人员使用绝缘承载工具(绝缘斗臂车、绝缘梯、绝缘平台等)与大地保持规定的安全距离，穿戴绝缘防护用具，与周围物体保持绝缘距离，通过绝缘手套对带电体直接进行作业的方式。
绝缘杆作业法由于人不直接接触接近带电体，作业安全性更高，但是却存在操作不灵活，绝缘工具设计复杂，无法满足复杂的作业要求。绝缘手套作业借助于绝缘承载工具，使用更方便，作业效率高，可完成复杂的带电作业任务。目前常用的绝缘承载工具主要有绝缘斗臂车，绝缘斗臂车本身具有安全性高、作业效率高、作业发明多的特点；但是绝缘斗臂车通常为轮式底盘结构，体积较大，而10kv配电线路多位于偏远山区，现有的绝缘斗臂车无法适应地势不一、高低不平的崎岖路面，设计与开发一种能够运载方便适应复杂路况和狭小空间且操作简便的高空带电作业平台。作业人员能通过平台的自动操作，完成升降、伸缩等功能，安全实现高空带电作业。
本发明研究成果具有普遍适应性。本发明研制的10kv自行式多地形小体积高空带电作业平台不仅能够适用于农村复杂地面环境下的配电网线路作业，也能够适用于城市狭小空间环境下的配电网线路作业。同时，该高空作业平台除了适用于带电作业情况，还能进行非带电类的作业，使用较多的主要有电力、路灯、交通、园林等部门。
自行式多地形小体积高空带电作业平台不用上车辆牌照，节省税赋、年检和保险等成本；不需要专门的人员驾驶(车载式高空作业车驾驶员必须有驾驶证)，节省人员培训成本和使用成本；机动灵活，能够适应更多的工作场地和环境，包括粗糙不平的地面和狭窄封闭的室内。安全性能好，设计计算优化，安全保护完善，不需要液压支腿调平，减少了因户外松软地面施工引起支腿陷落风险；同时该平台拥有更高的工作效率，即自行式高空作业车可在安全作业高度自由行驶，从而作业效率更高，节省了车载式高空作业车收臂、打开支腿再升起的无效工作时间，特别适合在配网线路、建筑工地、工厂内和库房等一个固定区域连续作业。
图1为本说明书一个或多个实施例提供的10kv自行式多地形小体积高空带电作业平台的一种结构示意图，10kv自行式多地形小体积高空带电作业平台，包括：
绝缘工作斗、绝缘模组、剪叉升降机构、提升机构、控制系统和移动底盘。
所述绝缘工作斗用于承载带电作业人员。
一些实施方式中，工作斗必须得是绝缘材料，并且满足相关的实验要求，绝缘工作斗形式与绝缘斗臂车的工作斗一致，尺寸设计为双人斗。根据最终详细设计向专业生产绝缘斗的厂家定制。
所述绝缘模组用于绝缘隔离所述绝缘工作斗和所述剪叉升降机构。
一些实施方式中，主绝缘模组保证整个带电作业平台的绝缘安全，工作时将工作斗和剪叉升降机构的金属部分隔离，设计方案采用可另行独立升降整个绝缘工作斗结构的设计，量程为0-0.5m，以方便小高度的微调处理。整个主绝缘模块安全距离始终保持在1m以上。
配电线路的作业空间狭小、障碍多，但是作业过程中需要始终保持足够的相间、相地、邻线间安全距离，对作业人员进行有效的绝缘隔离是本发明的难点。攻克多级立体式绝缘隔离技术成为本发明保证安全作业的技术关键。
配网带电作业采用主绝缘和辅助绝缘多重防护的作业方法保证作业过程作业人员和设备的安全。在配电线路带电作业中，绝缘操作工具与绝缘承载工具作为相地之间的主绝缘，空气间隙作为相间主绝缘，形成绝缘防护的第一道防线；设备绝缘遮蔽、隔离用具作为后备防护；人身绝缘防护用具作为最后一道防线，形成多重安全防护，保证了作业人员安全。以上多重防护措施及防护设备在机器人多级绝缘防护技术研究时具有借鉴作用。
考虑带电作业机器人的绝缘配合问题时，以惯用法为主，同时参考了人工带电作业的有关国家标准。根据绝缘配合惯用法，系统最大过电压、绝缘耐受电压与安全裕度之间的关系为：
其中，a为安全裕度；uw为绝缘的耐受电压(kv)；u0.max为系统最大过电压(kv)；kr为电压升高系数；k0为操作过电压倍数；un为额定工作电压(kv)。
所述提升机构用于升降所述绝缘模组和所述剪叉升降机构。
一些实施方式中，提升机构采用双滑轮组同步提升的方式，采用一套24v直流绞盘作为动力，通过滑轮组减速增力后可提升500kg的重物，能够完全满足绝缘模组的提升功能；提升机构采用四个直线导轨进行导向，具有较高的结构刚度和很好的稳定性，为带电作业人员提供一个可靠、稳定的工作平台。当高空作业车调平之前，提升机构将工作斗降低，方便人员进入，同时不会对整车的重心有较大的影响。
当作业人员进入绝缘工作斗之后，提升机构先将主绝缘升起，然后才让剪叉升降机构升起，将作业人员送到作业位置，进行带电作业操作。
设计能够满足10kv线路作业高度和绝缘安全距离的复合升降系统，主升降系统能够保证作业高度需求，并具有足够的刚性，保证底盘在行走过程中的稳定性；绝缘升降系统保证作业平台的绝缘安全距离，确保绝缘工作平台能够进行带电作业；从电场仿真研究、受力仿真分析、实时检测等方面对复合升降系统展开全面的安全防护技术研究，保证作业安全。
所述控制系统用于控制所述提升机构。
一些实施方式中，为了实现移动绝缘平台的高精度、高安全性、高实时性的“三高”性能，控制策略研究方面应从控制硬件连接、控制软件选择、以及动作策略三个方面入手，由内而外保证移动绝缘平台的苛刻要求。其中动作策略可分解为底盘支腿控制策略、电机与发动机控制策略、转台臂架控制策略和行走控制策略进行研究。
控制硬件的连接研究，移动绝缘平台的主控制器是整车控制系统的核心元件，主控制器的选型应符合iec61508国际标准，安全完整性水平应能达到sil2(安全完整性水平)或sil3的要求。同时使用i/o模块拓展模块对主控制器的i/o点数进行补充，选型时应选择有很好的密封性，高防护等级的移动机械行业的专业设计模块。长度角度传感器、载荷传感器、测量底车倾斜角度的水平传感器等各类传感和测量仪器是控制器发出控制指令的来源，控制器通过读取这些传感器的信号，判断运算，实现整车的控制。
控制软件的选择研究，控制软件应具有以下功能特点：程序语言标准化，完全符合iec61161-3的编写标准；内部器件变量化，可定义多种数据类型；程序组织模块化，程序组织单元通过程序、函数；编程监控一体化，可在运行时提供可视化界面。
动作策略研究，根据移动绝缘平台的使用特点，考虑使用时的安全性和舒适性，它有以下动作需要进行控制。
电机与发动机控制策略研究，研究不同类型的电机或发动机启动动力选择策略与配网带电作业工作环境的关系，选择最优的启动动力选择策略，保证在两种动力的切换互不干扰，当为电机模式启动电机时，电机能够启动，并且切断发动机停车电磁铁电源，防止发动机启动；当按下电机停止或者是急停开关时，电机停止。当为发动机模式启动发动机时，发动机能够启动，并且切断电机启动开关，防止电机启动，能够有效的保证动力系统的安全。
针对崎岖路面、狭小通道等复杂地形环境，研究基于交直流电力动力系统、热动力系统复合驱动下的功率控制策略，在保证连续作业能力、作业效率、作业安全的前提下，研究各动力系统之间的智能切换与协同技术，设计一套紧凑型的多重动力系统。
10kv高空带电作业平台包括内燃机动力系统、电动机动力系统及液压动力系统等多种模式。研制10kv高空作业平台，其关键在于恰当地进行各动力系统的选型设计，研究各系统之间的自由切换及互锁技术，保障高空作业平台稳定地运行。
转台与臂架控制策略研究，研究当机械臂到达某一特定的位置，臂架需要伸缩和变幅，转台需要进行回转，但同时为保证整车的稳定性，需要对整车的幅度进行限制。控制器通过长度角度传感器来读取工作时的臂架伸出长度以及变幅的角度，通过一定的算法来算出整车的工作幅度，与给出的幅度值比较，从而限制臂架伸出变幅来达到对幅度的限制。
底盘支腿控制策略，研究通过如何由车身的各类传感器和测量仪器，通过主控制器接受测量信号经一定的算法反馈给各执行元件，实现底盘支腿控制底盘的调平策略。
行走控制策略研究，研究当车辆需要移动时，需要对行走进行控制。例如，当整车行走时，需要将臂架全部缩回，将臂架变幅需要一定的参数，将转台转到原始位置，使支腿全部处于缩回状态，将操作开关拨到遥控模式行走状态，再通过操作手柄才能实现整车的移动。
在液压传动与控制中，能够接受模拟式或数字式信号，使输出的流量或压力连续成比例的受到控制，都可以被称为电液比例控制系统。电液比例控制系统尽管其结构各异，功能也不相同，但都可以归纳为由功能相同的基本单元组成的系统。
电液比例控制系统由电子放大及校正单元、电液比例控制单元(含机械转换器在内的比例阀、电液比例变量泵及变量马达)、动力执行单元及动力源、工程负载及信号检测反馈处理单元所组成。一般情况下，把机构一液压反馈和电反馈称为内反馈回路，把由输出引回到输入端的反馈称为外反馈回路，只有包含了后者的电液比例控制系统，才成为闭环控制系统。组成电液比例控制系统基本单元的功能如下：
指令元件及放大器(输入元件)：它是控制信号的产生、输入及放大的元件，也可称为编程器或输入电路。在有反馈信号存在的情况下，它给出与反馈信号有相同形式和量级的控制信号。它也可以是信号发生装置或程序控制器。指令信号可以手动设定或程序设定。最常见的是手动预置设定，运行时用程序选通。
电-机械转换器：它是电液的接口元件，一般是动铁式电磁器件，它把控制信号转换为(力矩)或位移(转角)等机械量控制信号，比如比例电磁铁等。
比较元件：它的功能是把给定的输入信号与反馈信号进行比较得出偏差信号作为电控器的输入，进行比较的信号必须是同量纲、同量级的。如果比例电控器的输入量为电量，因此反馈量也应转换成同类型的电量。如遇到不同类型的量作比较，在比较前要进行信号类型转换，例如aid或d/a转换或机-电转换等。
液压转换器及放大器件：液压转换器及放大器件可以是各类开关式、伺服式和比例式器件，实际上是一功率放大单元。
液压执行元件：通常是液压缸或液压马达，它是系统的输出装置，其输出参数是位移、速度、加速度、力或转角、角速度、角加速度和转矩。
测量及反馈元件：对于闭环控制需要加入检测反馈元件。它检测被控量或中间变量的实际值，得出系统的反馈信号。检测元件有位移传感器、测速发电机等。检测元件往往又是信号转换器(例如机-电、机-液转换)，用于满足比较的要求。从框图中可见，检测元件有内环和外环之分。内环检测元件通常包含在比例阀内，用于改善比例阀的动、静态特性。外环检测元件直接检测输出量，用于提高整个系统的性能和控制精度。
液压动力源：由容积式液压泵、溢流阀和蓄能器组成的恒压油源，或由容积式液压泵、安全阀组成的恒流量油源。在电液比例控制系统中，液压元件(比例阀)、执行器件、控制对象联系十分密切，为了系统建模以及动态分析的方便，常把这三者组合成一种液压装置，成为液压动力机构。为进一步改善系统的静、动态特性，经常在系统中加上各种校正装置。
所述移动底盘用于移动所述10kv自行式多地形小体积高空带电作业平台。
一些实施方式中，研究多自由行走系统的高速传感技术，实现对行走系统的倾转角度和角加速度的高速、高频精确采集；采用可编程控制器作为控制系统的核心控制单元，研究多自由度行走系统的倾转角度预补偿技术，从而实现行走系统在行走过程中的自调平能力。
配网带电作业地形复杂，高空作业平台需克服不同障碍自由行走，同时移动绝缘平台需实时自动找平以保持机身稳定不倾覆，攻克履带底盘自找平技术成为本发明的技术难题。
本发明设计开发出一种适应农田和崎岖山路、狭小通道等复杂地形环境的10kv高空带电作业平台，具备行走过程中自调平能力、泄漏电流监测报警、偏载报警等功能，更好的保证作业安全，满足野外10kv架空线路带电作业需要，并进行现场示范应用。
通过建立基于力矩法的平台自动平衡模型，获取高空作业平台稳定系数的目标函数，采用的倾角高速采集技术与预补偿技术解决了自行式行走系统在复杂路面环境下行走过程中的自调平问题，使高空作业平台具备良好的通过性和稳定性，保证作业人员安全，提高工作效率。
采用了智能化的多元驱动技术和紧凑型多重动力系统设计，保证了高空作业平台的复杂环境工作能力，有效支撑配网野外作业需求。
提出了主动设计与检测于一体的绝缘安全防护技术，开发了高刚性的复合升降系统，保证了强电场环境下的高空作业绝缘安全。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本说明书一个或多个实施例时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本说明书一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本说明书一个或多个实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(ic)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本说明书一个或多个实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本说明书一个或多个实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本公开的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本说明书一个或多个实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
尽管已经结合了本公开的具体实施例对本公开进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态ram(dram))可以使用所讨论的实施例。
本说明书一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。