一种用于电力线除冰的两栖机器人及除冰方法与流程

本发明涉及电力巡线，尤其涉及一种用于电力线除冰的两栖机器人及除冰方法。

背景技术：

1、目前，随着电力传输的要求不断提高，输电等级越来越高，高压/超高压巡线维护作业对于电网系统的安全性、稳定性和效率提升的作用尤为重要。输电线路所处区域多为自然环境恶劣、交通闭塞的野外，电力线在自然环境中长期受到机械拉力、雷击、温度变化、雨雪天气的影响，容易出现塔杆倾斜、线路断股、老化、腐蚀等现象，电力线塔杆上的绝缘子在自然环境中也容易出现损坏，电力线周边树木的生长等，均要求对电力线进行巡检。

2、其中，为了保证供电的可靠性，在寒冷地区或低温季节里，工作人员要定期清除电力线表面的结冰，保证电力线正常使用。而现有的维护清理方式为操作人员利用工具敲击、刮划电力线表面，以使结冰掉落，但是清理效果不好，且操作风险高，常无法全面清理电力线的表面，同时人为的敲击、刮划操作可能损坏电力线。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、本发明要解决的是现有除冰方式清理效果不好，操作风险高，且容易损坏电力线的技术问题。

3、(二)技术方案

4、为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于电力线除冰的两栖机器人，包括机身、飞行单元、起落架、爬线单元以及除冰机构；所述飞行单元设置在所述机身上，以用于实现机器人飞行；所述起落架设置在所述机身下方，以用于实现机器人平稳着陆；所述爬线单元设置在所述机身底部，以用于实现机器人爬线；所述除冰机构位于所述爬线单元一端，以用于实现对电力线的除冰。

5、进一步地，所述除冰机构包括加热水箱、喷洒管、回收导管、水泵以及收集水箱；所述加热水箱设置在所述机身上；所述喷洒管与所述加热水箱连接，且所述喷洒管对应电力线位置设置；所述收集水箱设置在所述起落架上，且所述收集水箱位于所述喷洒管下方；所述收集水箱通过所述回收导管与所述加热水箱连接，且所述回收导管上设置有所述水泵。

6、进一步地，所述加热水箱内设置有加热电阻，所述加热电阻一端通过导线与电力线电性接触，另一端电性连接有高压电容。

7、进一步地，所述加热电阻为加热丝，且所述加热丝呈s形布置在所述加热水箱底部。

8、进一步地，所述喷洒管上设置有电磁阀，所述喷洒管一端设置有喷头。

9、进一步地，所述收集水箱通过旋转装置连接所述起落架，以用于实现所述收集水箱的转动。

10、进一步地，所述旋转装置包括固定端和旋转端，所述固定端设置在所述起落架一侧，所述旋转端设置在所述收集水箱一端，所述固定端上的驱动轴与所述旋转端连接。

11、进一步地，还包括电性连接的姿态控制系统、电机驱动模块、电源模块以及通信模块，所述姿态控制系统包括惯性测量单元和微处理器，以用于实现机器人的飞行或爬线平衡控制。

12、进一步地，还包括摄像头和云台，所述摄像头通过所述云台与所述机身连接，且位于所述爬线单元另一端。

13、第二方面，本发明提供了一种用于电力线除冰的两栖机器人的除冰方法，包括步骤：

14、s1，对加热水箱内注入预备用水；

15、s2，启动飞行单元使机器人到达电力线作业位置；

16、s3，加热电阻一端的导线与电力线电性接触进行取电，在高压电容的作用形成交变电流，使加热电阻对加热水箱内的预备用水进行加热；

17、s4，通过旋转装置使收集水箱位于喷洒管下方；

18、s5，打开电磁阀和水泵，热水从喷洒管流出，对电力线上覆盖的冰块进行融化；

19、s6，融化后的融水通过收集水箱收集，并通过水泵抽到加热水箱进行再利用；

20、s7，启动爬线单元使机器人沿电力线进行巡线。

21、(三)有益效果

22、本发明的上述技术方案具有如下优点：通过机器人代替人工实现了从地面起降到待巡检的电力线，然后通过爬线单元使机器人沿电力线进行巡检，同时通过除冰机构对结冰的电力线进行除冰操作，由于采用热水融冰的方式，相对于传统除冰清理效果好，操作风险低，且不容易损坏电力线，具有较好的应用前景。

技术特征：

1.一种用于电力线除冰的两栖机器人，其特征在于，包括机身、飞行单元、起落架、爬线单元以及除冰机构；

2.根据权利要求1所述的一种用于电力线除冰的两栖机器人，其特征在于，所述除冰机构包括加热水箱、喷洒管、回收导管、水泵以及收集水箱；

3.根据权利要求2所述的一种用于电力线除冰的两栖机器人，其特征在于，所述加热水箱内设置有加热电阻，所述加热电阻一端通过导线与电力线电性接触，另一端电性连接有高压电容。

4.根据权利要求3所述的一种用于电力线除冰的两栖机器人，其特征在于，所述加热电阻为加热丝，且所述加热丝呈s形布置在所述加热水箱底部。

5.根据权利要求2所述的一种用于电力线除冰的两栖机器人，其特征在于，所述喷洒管上设置有电磁阀，所述喷洒管一端设置有喷头。

6.根据权利要求2所述的一种用于电力线除冰的两栖机器人，其特征在于，所述收集水箱通过旋转装置连接所述起落架，以用于实现所述收集水箱的转动。

7.根据权利要求6所述的一种用于电力线除冰的两栖机器人，其特征在于，所述旋转装置包括固定端和旋转端，所述固定端设置在所述起落架一侧，所述旋转端设置在所述收集水箱一端，所述固定端上的驱动轴与所述旋转端连接。

8.根据权利要求1所述的一种用于电力线除冰的两栖机器人，其特征在于，还包括电性连接的姿态控制系统、电机驱动模块、电源模块以及通信模块，所述姿态控制系统包括惯性测量单元和微处理器，以用于实现机器人的飞行或爬线平衡控制。

9.根据权利要求1～8任一项所述的一种用于电力线除冰的两栖机器人，其特征在于，还包括摄像头和云台，所述摄像头通过所述云台与所述机身连接，且位于所述爬线单元另一端。

10.一种用于电力线除冰的两栖机器人的除冰方法，其特征在于，包括步骤：

技术总结
本发明涉及电力巡线技术领域，尤其涉及一种用于电力线除冰的两栖机器人及除冰方法，包括机身、飞行单元、起落架、爬线单元以及除冰机构；所述飞行单元设置在所述机身上，以用于实现机器人飞行；所述起落架设置在所述机身下方，以用于实现机器人平稳着陆；所述爬线单元设置在所述机身底部，以用于实现机器人爬线；所述除冰机构位于所述爬线单元一端，以用于实现对电力线的除冰。本发明通过机器人代替人工实现了从地面起降到待巡检的电力线，然后通过爬线单元使机器人沿电力线进行巡检，同时通过除冰机构对结冰的电力线进行除冰操作，由于采用热水融冰的方式，相对于传统除冰清理效果好，操作风险低，且不容易损坏电力线，具有较好的应用前景。

技术研发人员：王涛
受保护的技术使用者：重庆吉光幻羽科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12