高压线除冰机器人设计
福州大学
本科毕业设计（论文）
开题报告
题目轻量化高速过障超高压巡线除冰机器
人设计
院、系机械工程及自动化
专业机械设计制造及其自动化
学生姓名杨祥
学号021000438
指导教师聂晓根
2013年10 月28 日
图1 敲打式除冰冲击头
压轮推进式机器人刀具示意图
该设计机体上的两个固定压轮骑挂在输电线上保持机体的平衡，机体的重心位于输电线下方，另两个动力压轮分别与两个固定压轮配
动压轮向上抬升,
依靠压轮与输电线的摩擦获得前进的动力，机体前部的除冰分为上下两个。工作时圆柱形除冰机构旋转
过程中将覆冰切削成粉末而将冰破除。
图3 破冰锥破冰机构示意图
该装置安装于架空线除冰机器人的前端，其特征在于，在所述的除冰机构的前端设有冰刀底座，在所述的除冰底座上安装有用于在架空线除冰机器人推进过程中进行除冰的组合冰刀。
机器人的除冰机构还包括破冰锥套、安装于破冰锥套内的可伸缩的破冰锥、破冰锥底座、凸轮、弹簧和破冰电机。该除冰机构
实用、安装、拆卸和更换都很方便，可以适用于不同覆冰程度的架空线，除冰效果好。
高压线机械除冰车的设计 毕业设计(论文)
毕业设计（论文）题目：高压线机械除冰车的设计 姓名： 专业：机械设计与制造 学院： 学习形式： 助学单位： 指导教师： 年月
毕业设计（论文）说明书 题目高压线机械除冰车的设计 院别： 专业：机械设计与制造 班级： 设计人： 指导教师：
毕业设计（论文）任务书 一、题目：高压线机械除冰车的设计 二、基础数据 除冰车必须能够除去线径mm 20左右的高压线上包裹的直径为 mm 60以上的冰柱，并保证其悬挂在高压线上除冰时的速度达到700米/小时，且除冰刀能够达到min /300r 以上的转速。 为了实现除冰车的慢速运行，本设计选用表3-2中的02pattman 电动机通过链传动带动后轮行走。电动机上的链轮齿数117Z =，后轮轴上的链轮齿数217Z =，链传动的传动效率一般取98.0~95.0=η（本设计取95.0=η）,选用pattman01电动机通过链传动带动除冰刀高速旋转。电动机上的链轮齿数130Z =，后轮轴上的链轮齿数217Z =链传动的传动效率取95.0=η 型号 工作电压()V 工作功率()W 工作转速()m in r 01Pattman 24 4.38 300 02Pattman 24 4.38 100
三、内容要求： 1. 说明部分： 基于已有方案的弊端，本论文提出了并实际加工一种新的适用于高压线除冰设备——悬挂式机械除冰车。该除冰车最大优势是属于高空破障作业工具，能够克服河流、沟壑等交通工具难以逾越的障碍，采用挤压、震动、切削的三重除冰效果，真正起到预防灾害的目的。该除冰车的制造成本低、体积小、可靠性高，具有很广阔的市场前景。 论文主要包括以下几个方面的内容： （1）除冰车整体方案的设计及所需解决的技术问题； （2）除冰车机械部分的设计计算，包括前、后轮轴、除冰刀与除冰刀轴的计算，锁紧机构、调节机构的设计； （3）控制部分的设计； （4）典型零件的加工工艺； （5）除冰车的创新点、实物及试验照片展示。 2. 计算部分： 后轮轴的转速： 1 21 2 17 100100min 17 Z n n r Z =?=?= 3 23 3 min 2 36.4810 1128 100 P d A mm n - ? ==≈ ) (d h1.0 ~ 07 .0 = 3423 280.289.6 d h d mm -- =?+=?+=
高压输电线路除冰机器人的机构设计
第30卷 第6期2008年12月三峡大学学报(自然科学版) J of China Three G orges Univ.(Natural Sciences )Vol 130No.6Dec 12008 收稿日期:2008208223通讯作者:张 屹(1976-),男,副教授,博士后,主要研究方向为机电系统现代设计方法. 高压输电线路除冰机器人的机构设计 张 屹 邵 威 高虹亮 罗 成 杨 旸 (三峡大学机械与材料学院,湖北宜昌 443002) 摘要:在分析高压输电线路巡检工作的特点和国内外高压输电线路巡线机器人的发展现状和发展趋势的基础上,结合高压输电线路上覆冰的去除方法,主要介绍了设计的一种新型的高压输电线 路除冰机器人.该机器人结构简单,可以在输电线上稳定地行走,能够较好地解决自主越障的问题,完成输电线上的除冰任务,具有广泛的应用前景.关键词:除冰机器人; 输电线路; 越障; 除冰中图分类号:T H112 文献标识码:A 文章编号:16722948X (2008)0620069204 Mechanical Design of a Robot for Deicing T ransmission Lines Zhang Y i Shao Wei Gao Hongliang L uo Cheng Yang Yang (College of Mechanical &Material Engineering ,China Three G orges U niv.,Y ichang 443002,China )Abstract A new robot for t ransmission lines deicing is designed ,based on analyzing t he characters of trans 2mission lines inspection and t he advance of t he robot for inspection of t ransmission lines at home and abroad ;and deicing combining t he met hods of t ransmission lines.The frame of t his robot is very simple.It can walk on t he t ransmission lines ,and solve t he p roblem of spanning t he barrier it self better ,and complete t he deicing task basically.The robot has a broad p rospect of application. K eyw ords deicing robot ; t ransmission lines ; spanning t he barriers ; deicing 随着我国经济的高速发展,超高压大容量输电线路越建越多,线路走廊穿越的地理环境更加复杂,如经过大面积的水库、湖泊和崇山峻岭,给线路维护带来很多困难.而且在严冬及初春季节,我国云贵高原、川陕一带及两湖地区常出现雾凇和雨凇现象,造成架空输电线路覆冰,使线路舞动、闪络、烧伤,甚至断线倒杆,使电网结构遭到破坏,安全运行受到严重威胁.在紧急情况下,寻道员用带电操作杆或其它类似的绝缘棒只能为很少的一部分覆冰线路除冰,人工除冰有很高的危险性 [1] . 在国外,一些国家的地理与气候情况与我国相似,甚至一些国家的情况更加恶劣,为了保证电力系统的可靠性,提高高压输电线除冰的效率,减少损失,维护工人的安全,开发一种可以替代或部分替代工人进行除冰作业的新型设备一直是国内外相关研究的 热点.因此,研制安全有效的除冰机械以代替人进行导线除冰具有较好的应用前景和实用意义.文章提出的除冰机器人即为一种既安全又有效的除冰装置. 1 高压输电线路除冰机器人的机构介绍 机器人是一个复杂的机电一体化系统,涉及到机械结构、自动控制、通信、传感器信息融合、电源技术等多个领域.但机械结构是整个系统的基础,也是目 前制约机器人实用化的最大障碍.针对这种情况设计了一种新型的实用的高压输电线路除冰机器人,它具有以下一些功能:(1)能在输电线上以预想的速度进行平稳爬行;(2)具有一定的爬坡能力;(3)能够跨越输电线上的防震锤,线夹,绝缘子等障碍物;(4)能够除去输电线上的冰雪.
高压输电线路除冰技术
高压输电线路除冰技术 摘要：近些年来我国高压输电线路受冰灾的次数高达数千次，由于高压输电线路物布置地理位置，很容易受天气气候的影响，尤其是在大风天气下，高压输电线路由于覆冰的影响会引发电线的舞动，从而造成断线，杆塔倒塌等恶劣事故的发生，所以高压输电线路除冰成为了每个电力工作人员工作的一大重点。 关键词：高压输电线路除冰技术要点 0 前言 高压输电线路的防除覆冰成为电力工作者工作的一个重点，应该加强对高压输电线路覆冰的研究工作。电力工作者应该提高对高压输电线路除冰工作的重视，深刻理解高压输电线路覆冰的危害，掌握高压输电线路除冰的基本技术，做好高压输电线路的除冰工作，在实践的基础上总结高压输电线路除冰经验，对高压输电线路除冰技术进行合理的展望，完成对高压输电线路的保护，用技术的手段确保高压输电线路的问题，进而提升供电的稳定。电力从产生到应用一般要经历高压输电线路的输送，随着经济和社会的发展，各界对电力需求越来越高，电力生产能力也相应提高，高压输电线路的长度正在逐步增加，以完成电力和各界的需求。高压输电线路布设于田野、山脉和水系，容易受到天气因素的影响，据不完全统计，进50 年我国高压输电线路遭受冰灾的次数高达1000 次，高压输电线路覆冰会引发电线的舞动，在风力较大的情况下会导致断线和杆塔倒塌，成为影响我国北方高压输电网络安全的重要因素。 1.高压输电线路机械除冰法 使用机械外力迫使高压输电线路导线上的覆冰脱落，分为的方法。“ad hoc”法、滑轮铲刮法、电磁力除冰法和机器人除冰法。 1.1“ad hoc”法 “ad hoc”法，被告称之为外力敲打法，就是由工作人员在现场利用工具敲击输电线路，以此来达到除冰的目地，这个方法简便易行，但只能用于以10KV为主的近距离线路除冰，效率低，工作量大，只能在紧急情况下使用，应用范围极小。 1.2滑轮铲刮法 它是由在地面上的工作人员通过控制输电线路上的滑轮移动，利用力的作用，使导线弯曲，然后使覆冰破裂，这个方法效率高、操作简便、能耗小，并且价格低廉，是目前输电线路穝有效的除冰方法之一，但是此种方法受地形限制，安全性能还不太完善。 1.3电磁力除冰法
高压线除冰装置项目创业计划书
高压线除冰装置创业计划书 1.1项目背景 当今中国经过10多年的高速发展，国用电量急剧增大，超高压大容量输电线路的需求量也急剧增加，因此高压线的建设与日俱增，但在冬季大雪后，我国每年都会在局部地区出现不同程度的雨凇现象(指超冷却的降水碰到温度等于或者低于零摄氏度的物体表面时所形成玻璃状的透明或无光泽的表面粗糙的冰覆盖层），并且我国南方地区还出现过严重的雪灾，它们都会造成高压覆冰，这些高压线上时常会出现的厚冰层有可能造成电线的断线倒杆，造成电网的瘫痪严重的影响了人们正常的工作和生活。而除冰工作给工作人员带来了生命危险，并且效率也不高，所以我们设计了一种高压线除冰装置。国已经有一些地方（比如省市(国家)高新区）正在研发高压线除冰装置，可见高压线除冰装置在国的需求量还是很大的，2008年南方雪灾大家还记的吧？这次雪灾使南方许多地方的高压线上覆盖上厚厚的一层冰，导致电线被拉断或电线杆倾斜，造成南方电网瘫痪的严重后果，给人民和国家带来了巨大的损失，而高压线上的覆冰需要专门的工作人员来处理，给工作人员的生命安全带来了威胁，并且除冰的效率也不高，还有一些寒冷山区和高纬度的地区（北峰山区、巫山高海拔地区等地）也容易出现高压线覆冰现象，而这时就需要一种既安全又高效的高压线除冰装置的出现，所以我们研发的这种装置是应社会之需
的，是有广阔的市场空间的。 国外的一些天气寒冷的国家也存在同样的问题，比如欧洲的一些国家（英国、法国等地），由于天气寒冷，使高压线上覆盖了厚厚的一层冰，这些冰不仅会使高压线的寿命大大减少，更严重的还会使高压线断裂，造成电网中断的严重后果，给国家造成无法估量的损失。我公司也可以同时着手于国外市场，这样我们的销售市场就大大增加了。 1.2公司及产品 1.2.1公司简介 市冰夏有限责任公司，是一家提议中的公司，它处于研发包括高压线除冰装置的高新技术开发区，它所面向市场在国几乎处于空白状态。本公司致力于高压线除冰装置最大限度的开发和入市，以满足社会的需要和更好的服务于人民，希望能够为高压线上的覆冰而深深困扰的地区和国家带来福音。 公司选址在省市(国家)高新区，组织结构采用矩阵式结构（在直线职能制垂直形态组织系统的基础上，再增加一种横向的领导系统）本公司采用以吸引风险投资为主要的筹资方式。 1.2.2 产品 本公司的主要产品为高压线除冰装置，它由机械动力系统、传动系统、执行系统组成，本产品采用机械除冰法，机械外力除冰最早有adhoc 法、滑轮铲刮法和强力振动法，由于这些方法都存在一些问题，我们从机械除冰法出发, 在分析了目前发展现状的基础上, 提出了
2019年变电站大型智能巡检机器人检测项
2019年变电站大型智能巡检机器人 性能检测项目及要求 1.概述 本次检测工作主要依据《变电站智能机器人巡检系统检测规范（Q/GDW 11514-2016）》、《国网运检部关于进一步完善变电站智能巡检机器人后台监控系统功能和界面的通知（运检一〔2016〕103号）》等相关要求进行。 2.检测项目 检测项目主要包括三大类，分别为：基本性能、巡检能力和监控后台。详见下表1。 表1 检测项目
注：表“*”号项目为重要技术参数，如该项不符合要求则将判定整体检测结果为不符合要求。以上表格“*”号只进行了检测大项初步标识，具体“*”号对应的子项目以附件2“2019年变电站大型智能巡检机器人性能检测表”为准。 3.检测项目技术要求 3.1基本性能 3.1.1外观质量 机器人的外观质量应满足：整机外观美观整洁，整机结构坚固，所有连接件、紧固件应有防松措施，电机、支架等可更换部件应有一一对应的明显标识；外壳表面应有保护涂层或防腐设计，不应有伤痕、
毛刺等其他缺陷；外壳应采取必要的防静电及防电磁场干扰措施；外壳和电器部件的外壳均不应带电；机器人本体重量（包括电池）不超过100kg。 将机器人主要部件的规格、型号和数量进行核查记录，与其实物照片一并作为检测机构出具检测报告的附录。 3.1.2可见光及红外成像质量 可见光摄像机上传视频分辨率不小于高清1080P；红外摄像头具备自动对焦功能，热成像仪分辨率不低于320*240；红外图像为伪彩显示、可显示影像中温度最高点位置及温度值、具有热图数据。 在巡检温度记录上应显示巡检点设备部件的最高温度并标记位置，设备部件的测温区域应有明显的标记框线，建模数据的框线应与测温结果的标记框线外形一致。 3.1.3运动功能 1）具备无轨自主导航功能；前后方向和左右方向的重复导航定位误差不大于±10mm，在1m/s的运动速度下，最小制动距离不大于0.5m。 2）具备防碰撞功能，应具有障碍物检测功能，在行走过程中如遇到障碍物应及时停止，障碍物移除后应能恢复行走。 3）具备越障能力，最小越障高度为5cm。 4）具备涉水功能，最小涉水深度为100mm。 5）具备爬坡能力，爬坡能力应不小于15°。 6）具备防跌落功能，最小防止跌落高度为10cm。
电缆隧道智能巡检机器人的设计与实现
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/4116628916.html, 电缆隧道智能巡检机器人的设计与实现 作者：刘冰 来源：《电子技术与软件工程》2017年第06期 伴随着城市电缆隧道的快速发展，电缆隧道运行安全隐患和风险也相对增加，为了有效提升电缆运行的安全性，需要定期对隧道进行巡检，目前，智能机器人技术已经逐渐取代人工巡检工作，成为未来电缆隧道巡检的主要发展趋势。因此，本文主要对电缆隧道智能巡检机器人技术进行研究，试图为之提供行之有效的可行性建议。 【关键词】电缆隧道智能机器人巡检设计 随着人工智能技术的发展和应用，智能机器技术也逐步发展成熟。目前，在电力、矿井、石油化工、核辐射等特种环境下，机器人已经越来越多地替代传统的人检和物防，在降低人们生命安全隐患的同时，还能有效提升工作效率。电力隧道智能机器人巡检系统是针对地下电力隧道设计研发的智能一体化巡检方案。系统以隧道智能巡检机器人为核心，配备隧道灭火机器人，结合实时监控平台，数据采集服务器以及相关附件，可实现对电力隧道环境与设备的不间断监控及火灾应急处置。本文就对电缆隧道智能巡检机器人的设计与实现进行详细分析。 1 电缆隧道智能巡检机器人技术评价 隧道巡检机器人采用轨道移动方式，搭载高清摄像机及红外热成像仪，实现隧道实时监控与红外热成像诊断；集成有害气体、烟雾、光照度、温湿度等传感器以及定位装置和语音对讲系统，使用户实时掌控隧道环境信息，并通过监控平台实现对巡检机器人的控制，数据接入、存储、统计、GIS定位以及立体展示。同时，系统具备火灾报警联动处置能力，灭火机器人可在巡检机器人检测到火情后第一时间到达事故段落、实施有效灭火处理措施。系统提供符合电力系统标准的IEC61850数据接口，方便接入电力大集控系统。 电缆隧道智能巡检机器人具备更加智能化的算法，能够准确诊断电缆隧道内各类设备的缺陷；系统后台采用人性化交互设计，能够清晰展示系统巡检结果；该系统提供多样化的解决方案，适用于隧道内各种复杂环境，支持升降云台以及离线巡检模式，并集成了电缆隧道消防灭火和电缆故障巡检解决方案。 2 智能巡检机器人的设计与实现 2.1 智能巡检机器人架构设计 本文研究的电缆隧道智能巡检机器人，包括：远程管理平台、管理中心平台、通信平台、供电系统、智能机器人五大部分，具体如图1所示。
变电站智能巡检机器人资料
变电站智能巡检机器人 重庆东电通信技术有限公司 2015年12月
目录 一、概述 (2) 1.1、变电巡检周期 (2) 1.2、变电站巡检内容 (3) 1.3、人工巡检有效性分析 (3) 二、系统设计 (4) 2.1、整体结构 (4) 2.2、机器人控制系统 (6) 2.3、变电站检测系统 (6) 2.3、远程红外监测与诊断系统 (7) 2.4、远程图像监测与诊断系统 (7) 2.5、远程声音监测与诊断系统 (8) 三、基本性能 (8) 3.1、外观质量 (8) 3.2、可见光及红外成像质量 (9) 3.3、运动功能 (9) 3.4、自主充电功能 (10) 3.5、对讲与喊话功能 (10) 3.6、巡检方式设置和切换 (10) 3.7、自检功能 (11) 3.8、智能报警功能 (11) 四、巡检能力 (11) 4.1、变电站区域表计和分合指示（执行机构）识别准确度 (11) 4.2、红外测温准确度 (11) 五、监控后台功能 (12) 5.1、监控后台软件总体功能 (12) 5.2、实时监视功能 (12) 5.3、机器人实时状态控制 (13) 5.4、机器人巡视任务管理功能 (13) 5.5、数据查询统计 (13) 5.6、电子地图功能 (14)
根据《国家电网公司变电站管理规范》、《无人值守变电站管理规范(试行)》、《电力公司变电设备管理维护标准》的意见和要求，目前，某供电公司集控站巡视管理规定如下： 1.1、变电巡检周期 变电站设备巡视，分为正常巡视（含交接班巡视）、全面巡视、熄灯巡视和特殊巡视，各类巡视应做好记录。 正常巡视(含交接班巡视)：除按照有关要求执行外，有人值守变电站还应严格执行交接班设备巡视，必须在规定的周期和时间内完成。无人值班变电站：集控站所辖站每日1次；其它集控站所辖站每2日1次。 熄灯检查：应检查设备有无电晕、放电、接头有无过热发红现象。有人值班变电站，无人值班变电站每周均应进行1次。 全面巡视（标准化作业巡视）：应对设备全面的外部检查，对缺陷有无发展作出鉴定，检查设备的薄弱环节，检查防误闭锁装置，检查接地网及引线是否好。无人值班变电站每月进行2次，上半月和下半月各进行1次。 特殊巡视：应视具体情况而定。下列情况时应进行特殊巡视：大风前、后；雷雨后；冰雪、冰雹、雾天；设备变动后；设备新投入运行后；设备经过检修、改造或长期停运后重新投入系统运行后；设备异常情况；设备缺陷有发展时；法定节假日、重要保电任务时段等。在法定节假日、重要保电任务时段，各无人值班变电站每日至少巡视
LEGO智能除冰机器人的设计
- 29 - LEGO 智能除冰机器人的设计 甘辰予1，陈劲生2 (1.南宁市第二中学，广西 南宁 530022; 2.广西和信通讯技术有限公司，广西 南宁 530022) 【摘 要】介绍采用LEGO(乐高)组件搭建的除冰机器人其整体结构、动作原理以及发明创新点。并从系统控制方案及硬件组成、软件结构特点等方面对除冰机器人控制系统的设计进行了讨论。通过实验使用表明其可靠性高，性能良好，作业安全。 【关键词】除冰机器人；输电线路；除冰；越障 【中图分类号】TP242.6 【文献标识码】A 【文章编号】1008-1151(2009)10-0029-03 （一）引言 输电线路冬季因受冰雪危害引起的供电中断事故通常都是较严重的，其修复工作难度大，周期长，停电影响面积广，因此一直是全世界范围内需要解决的难点问题。2008年初，我国南方大面积连续特大降雪，冰雪压跨了输电线路塔架， 压断了输电线路，受灾人口高达1 亿之多，直接经济损失超过1100 亿元。目前输高压导线路除冰措施主要依靠人工用拉杆、竹棒等沿线敲打，使覆冰脱落。这次南方遭受冰灾地区的电网除冰主要采用的就是人工除冰的方法，不仅效率低下，而且对电力工人的生命安全造成了极大的威胁。因此，研究新型的除冰方法替代人工除冰就变成十分迫切。利用除冰机器人实现输电线路在线除冰是目前输电线路除冰技术的发展趋势，具有功耗小、成本低、效率高、保障人身安全、无需 停电和转移负载等优点。研制安全有效的除冰机械以代替人 工进行导线除冰具有较好的应用前景和实用意义。 （二）除冰机器人构型方案的确定 1.系统的工作要求 （1）除冰机器人设计必须考虑下列因素。1）具有适合于柔性线路上平直段、爬坡和下坡段的轮式行走或步进式行走装置以及爬坡、制动能力。2）具有摆动、旋转、俯仰调整功能的越障装置。3）具有故障状态的安全报警能力。4）由于除冰机器人悬挂在架空的输电线路上，越障时应保证除冰机器人姿态平稳，并保持与其它导线和线塔金属部件的安全间距等。因此，各类附属装置的空间尺寸受到一定的限制。5）除冰机器人不但能在架空的输电线路上自主移动，还能通过搅拌机式的装置快速压碎冰块。6）提供足够的空间安装所携带的电源以及探测、记录和分析处理仪器。 （2）除冰机器人设计的关键。1）如何精确定位卡住输电线路上的电缆；2）如何驱动；3）如何除去覆冰；4）终点如何制动。 其中最难的是如何除冰，选定除冰方案是以机器人在电缆线上行走中，利用除冰装置上的螺纹旋柱向内的压力和旋柱上粗糙的螺纹压碎线路上的覆冰，其效果最为有效。而针对终点制动这个难题，利用超声波测距装置进行除冰机器人制动，使其真正成为具有智能的除冰机器人。 2.系统的组成部分 除冰机器人是基于传感器技术、控制技术、机器人技术于一体的集成系统。本除冰机器人采用乐高(LEGO)组件搭建， 机器人总体结构大致可以分为主控模块、执行模块(越障系 统、摄像系统、测距系统、除冰系统)和电源模块(太阳能蓄电池、太阳能充电器)等叁个模块。 各模块功能如下表： 超声波和触碰传感器 感应层(采集发送环境信息) NXT 主控中心处理器 决策层(路径识别、实时控制) 电源供给和电机驱动 驱动层(决策的执行、系统维持) 在本系统中，除冰机器人底盘采用两轮结构，在前轮的上方，安装四个螺纹旋柱作为除冰装置。后轮为驱动轮，采用两轮差动转向的方式实现转向。每一个主动轮采用一个步进电机独立驱动。机器人系统外观图如图1。 图1 系统外观图 （三）系统的硬件设计 整个硬件系统由控制中心、越障系统、摄像系统、测距系统、除冰系统和电源系统组成。硬件构成如图2所示。 装置 装置 数据 图2 系统的硬件构成图 1.控制中心设计 控制中心是机器人的运算核心和控制核心，乐高公司到现在为止总共推出过两款机器人：第一代RCX 和第二代NXT。NXT 与RCX 相比最大的特点就是控制中心的中央处理器从8位升级到32位，处理能力得到了大幅度的提高。这给了NXT 【收稿日期】2009-07-15 【作者简介】甘辰予，男，南宁市第二中学高中部教师，研究方向为LEGO 机器人功能设计和实验、应用；陈劲生，男，广西和信通讯技术有限公司经济师，研究方向通信线路维护及通信技术管理。
输电线路除冰机器人除冰机构设计
第一章绪言 1.1引言 2008年1月，郴州市出现了连续近一个月的低温雨雪冰冻天气，遭受了历史罕见的冰雪灾害。国家减灾委员会专家已定性为：“郴州发生的这次冰雪灾害，是世界上一次大面积、极端性气候事件，是江南地区持续时间最长的一次雨雪冰冻过程，影响地区的人口之多是世界罕见的”。这次郴州冰灾造成中心城区正值春节期间停电、停水10多天，个别地方达到20多天，交通、通讯、电视均出现不同程度的中断，成为了一座与外界隔绝的“孤城”。郴州成为我国南方冰雪灾害最严重的地区之一。 特别是电力系统遭受毁灭性重创，冰灾引起了倒塔,现场调查了2008年湖南冰灾期间≥220kV输电线路的受损情况,发现倒塔线路覆冰厚度主要集中在20～60mm,同时微地形和微气象造成覆冰加重和覆冰的不均匀性,档距、塔形等对线路倒塔也存在影响。分析倒杆断线的形式认为覆冰太厚超过设计值、垂直荷载压垮和不平衡张力拉垮是造成线路倒塔。专家解说，高压线高高的钢塔在下雪天时，可以承受2-3倍的重量。但如果下雨凇，可能会承受10-20倍的电线重量。电线结冰，遇冷收缩，风吹引起震荡，就使电线不胜重荷而断裂。 随着我国经济的高速发展，超高压大容量输电线路越建越多，线路走廊穿越的地理环境更加复杂，如经过大面积的水库、湖泊和崇山峻岭，给线路维护带来很多困难．而且在严冬及初春季节，我国云贵高原、川陕一带及两湖地区常出现雾凇和雨凇现象，造成架空输电线路覆冰，使线路舞动、闪络、烧伤，甚至断线倒杆，使电网结构遭到破坏，安全运行受到严重威胁．在紧急情况下，寻道员用带电操作杆或其它类似的绝缘棒只能为很少的一部分覆冰线路除冰，人工除冰有很高的危险性。 在国外，一些国家的地理与气候情况与我国相似，甚至一些国家的情况更加恶劣，为了保证电力系统的可靠性，提高高压输电线除冰的效率，减少损失，维护工人的安全，开发一种可以替代或部分替代工人进行除冰作业的新型设备一直是国内外相关研究的热点．因此，研制安全有效的除冰机械以代替人进行导线除冰具有较好的应用前景和实用意义。
年变电站智能巡检机器人性能检测方案
年变电站智能巡检机器人性 能检测方案 一、工作组织 1. 中国电力科学研究院作为第三方检测机构，负责具体开展试验检测及检测结果分析总结等工作。 2. 每项检测均有3名省公司专家进行全程见证。 3. 监察人员对整个工作过程进行监督。 二、工作容 1、检测对象 变电站智能巡检机器人 2、检测项目及要求 本方案中检测项目及方法参考行业标准及用户需求制定，具体检测项目要求及方法见附件。每套变电站智能巡检机器人均需参加所有检测项目。 3、检测依据 《变电站智能巡检机器人技术规（通用）》 《变电站智能巡检机器人专用规（单站型）》 《变电站智能巡检机器人专用规（集中使用型）》 《国网运检部关于印发变电站智能巡检机器人验收细则的通知》（运检一〔2014〕69号） 4、检测结果判定 本次检测对检测项目进行逐一判定；在某一项目检测过程中，若出现检测结果不符合标准要求、缺少配件造成无法检测、
任一模块故障等情况，则该检测项目不符合要求。在逐项检测完成后对机器人整体性能进行评价，任一带“*”号项目不合格、表计识别准确率或红外测温准确率低于60%，都将被评为不合格产品。 三、进度安排 本次性能检测工作按照公告发布、报名送样、试验检测、检测总结流程开展工作，具体进度安排如下。 1、报名送样 报名时间：自公告发布之日起，参加检测的供应商向检测机构提出检测申请，并填写报名表（详见附件3），送样时间：8月19日9时前，2台巡检机器人（为了检验产品的一致性，防止出现试验品、贴牌品、仿冒品等，2台机器人同时开展检测。可增加1台作为备用）。 2、试验检测 1. 供应商于8月19日9时前提供不少于2台机器人至检测现场，并委派4名安装调试人员（不得增加人员）代表供应商全权开展工作。 2. 各供应商派1名代表于检测第一天（8月19日）上午10时参加抽签确定检测时间、场地、路径及检测顺序。现场检测设有若干模拟场地和1块特高压场地（模拟场地数量根据参加检测厂家数量调整）。每块模拟场地有2-3条平行路径；特高压设备场地不铺设磁条，由各供应商通过手工遥控机器人至相应点位进行巡视。两块场地分别由两台机器人同时进行检测。
高压线巡检机器人的结构设计
1 绪论 1.1 课题的研究背景 高压输电线路担负着我国电力传输的重任，它的安全可靠运行直接关系到国家经济的稳定发展。目前，采用高压和超高压架空的电力线路是长距离输配电力的主要方式，电力线路作为电力系统的重要组成部分，长期暴露在自然环境中，不仅要受正常机械载荷和电力负荷的内部压力，还要经受污秽、雷击、强风、滑坡、沉陷等外界侵害，将会促使线路上各元件产生老化，如不及时发现和消除，就可发展成为各种故障，对电力系统的安全和稳定运行构成威胁。因此，线路巡检是有效保证输配电线路及其设备安全运行的一项基础工作。线路巡检工作就是通过对输配电线路的巡视检查来掌握线路运行状况及周围环境的变化，及时发现设备缺陷和危及线路安全的隐患，提出具体检修意见，以便及时消除缺陷、预防事故发生，或将故障限制在小范围，从而保证输配电线路安全和电力系统的稳定。 对高压输电线路传统的巡检方式有飞机巡检、车辆巡检和人工巡检。 飞机巡检是指检测人员在直升飞机上利用望远镜或其它检测工具对线路进行巡查，发现是否存在缺陷和故障，如图1-1所示。一般安排在晴朗、能见度较好的天气条件下进行，不过由于直升飞机飞行速度的影响，线路从巡检人员的视野中快速经过，且巡检时一般要求直升飞机靠近高压线路飞行，因此这种巡检方式对巡检人员和飞行员的技术要求都较高。此外，飞机巡检易受气候变化、航空管制等影响，运行成本高，危险性大[1]，难以得到推广。
高压线巡检机器人的结构设计 图1-1 飞机巡检方式 Fig.1-1 Aircraft inspection methods 车辆巡检是指在车辆等地面交通工具的配合下，巡检人员携带各种检测设备对线路进行巡查，如图1-2所示。这种检测方法机动性较好，成本也较飞机巡检低，在条件允许下，还可利用车辆承载能力强的特点，额外携带检修工具，根据需要就地开展检修。这种巡检方法的缺点是需要地面道路的支持，受地形的限制，在高山、丛林或沼泽等地理条件复杂的区域，车辆无法到达，巡检工作无法顺利开展。 图1-2 车辆巡检方式 Fig.1-2 Vehicle inspection methods
输电线路除冰机器人的设计(开题报告)
重庆大学 研究生学位论文选题报告及论文工作实施计划 学院：研究生院 专业：控制工程 姓名：张琨 学位级别：工程硕士 指导老师：鲜晓东 2013年6月
输电线路除冰机器人的设计 1研究目的意义以及国内外研究概况 1.1研究目的及意义 在输变电工程中，输电线路覆冰是高压线路的安全运行的重大隐患之一。输电线路覆冰可引起导线舞动、杆塔倾斜、倒塌、断线及绝缘子闪络等问题[1]，从而导致通信中断或大面积停电。然而，目前解决输电线路覆冰的主要措施是以预防为主，紧急情况下大多数采用人工除冰的方式强制使输电线表面的覆冰脱落。然而，人工除冰工作量大，速度慢，安全系数底，致使一旦输电线路严重覆冰便会影响居民日常生活、造成经济损失，使得冰害事故频发等。 图1.1 线路覆冰导致输电线塔杆倒塌 针对输电线路覆冰现象及危害，近年来国内外大力开展对自动除冰机器人的研究，但大多数除冰机器人在对整条输电线进行除冰时不能自动越过绝缘子、防震锤、悬垂线夹等障碍物，因此，能够智能化、高效安全的对输电线路进行除冰，成为保证高压线路安全运行的一大课题。由此可见，输电线路的正常维护和覆冰线路的及时除冰，对于保障电力系统的安全运行乃至国民经济的稳定发展都有着重要的意义。所以本设计着力于设计和开发一种能自动循迹、自动越障、自动除
冰的自动化除冰机器人。 1.2国内外研究现状 1.2.1国外技术研究现状 在输电线除冰机器人的研究领域中，美国TRC公司早在1989年便研制了自治寻线机器人原型，该机器人不仅能沿架空导线上远距离爬行，还能执行电晕损耗、绝缘子、结合点、压接头等视觉检查任务，并能对探测到的线路故障数据预处理后，传送给地面工作人员，当机器人遇到塔杆时，利用手臂采用仿人攀援的方式从侧面越过塔杆[2]。 同年，日本东京电力公司研制出寻线机器人，该寻线机器人能挂钩在架空输电线路上行走，具有跨越防震锤，塔杆等各种障碍的功能[3]。 在2000年，加拿大魁北克水电研究院研制的名为HQLineROVer遥控小车[4]，不仅能对输电线路的故障进行红外检查，还能对压接头状态自动进行评估，并能完成导线与地线的更换，同时也能够完成导线清污、导线除冰，但HQLineROVer 遥控小车是在人工遥控下运行的，自动化程度较低，并且无越障能力。当遇到障碍物需要人工进行调整。 图1.2 HQ LineROVer遥控小车 2009年，加拿大魁北克水电研究院研制了名为LineScout小车，该小车具有越障功能，突破了除冰机器人无法越障的瓶颈，该越障机构采用了仿人手臂攀援机构[5]。
课程设计--简易电缆除冰机
理工学院 《机械设计基础》课程设计报告设计题目：简易电缆除冰机 所属系部： 指导老师： 作者： 专业：焊接技术及自动化 目录
第二章国内外相关除冰设备及技术的特点、发展趋势........- 2 -第三章除冰机研究的内容和意义............................................- 3 -第四章除冰机的整体设计..........................................................- 4 -第1节、设计目的 ..................................................................- 4 -第2节、设计思路 ..................................................................- 4 -第3节、设计方案 ..................................................................- 4 -（1）机械设计 .. (4) ①驱动机构...............................................................................- 4 - ②传动机构...............................................................................- 7 - ③减速机构...............................................................................- 7 - ④除冰机构...............................................................................- 8 - ⑤平衡机构...............................................................................- 9 -（2）电路设计 . (10) ①控制模块............................................................................ - 10 - ②检测模块............................................................................ - 10 -第五章新点、技术关键............................................................ - 11 - 1、创新点 (11) 2、技术关键 (12) 参考文献 ..................................................................................... - 13 -
浅析高压输电线路除冰防冻机器人设计
浅析高压输电线路除冰防冻机器人设计 摘要 :高压输电线路除冰防冻机器人它是通过分析高压输电线路巡检工作的特点 与高压输电线路巡检机器人的发展现状及趋势相结合的一种新型高压线路除冰技术，本文主要介绍除冰防冻机器人的功能结构以及设计方法，实现机器人完成高 压输电线路覆冰去除，解决电力发展中的障碍性问题，为我国的电力发展提供更 好的保障。 关键词:高压输电线路；除冰机器人 引言 随着我国的科学技术飞速进步，各项各业的先进科技为我国的经济发展提供 了很大帮助。经济的快速发展，电力工程的大力发展，超高容量的输电线路建设 越来越多，而电线线路的路径也越来越复杂，大多为地形复杂，环境恶劣的地域，这为输电线路后期的维护工作带了很多的困难，并且我国的南北地域差异较大， 南方大部分多为山区，这也导致在严冬时期我国的这些地区出现架空输电线路覆冰，给架空输电运输带来一定的损坏，更严重的造成电网结构破坏，安全运行严 重受到威胁。也正是由于环境恶劣导致线路维修人员不能顺利的工作，通常情况 下维护人员只能通过使用绝缘棒去清除电线上的覆冰，并且这样的方式还有很大 的危险性。 根据国外数据表明，一些国家的地理情况与我国的情况类似，为了保证电力 系统运行的可靠性，提高高压输电线路的除冰效率，开发出一种可以替代人工作 业的除冰设备，而这套设备也是我国着重研究的热点。因此，加强研制安全有效 的除冰机械设备对我国的电力发展有着重要意义。 1 浅析高压输电线路除冰机器人的基本概念 机器人它是一个较为复杂的机电一体化系统，通过应用先进的计算机技术， 将机械结构，通信，自动控制，捕捉等多项技术领域进行融合，但机械结构是整 个设备的系统基础，也是目前机器人制造的最大障碍。基于这种情况，科技人员 研发出了一种新型实用的高压输电线路除冰机器人，并且具有以下几点功能；其 一能够在高压输电线路上以预想的速度进行稳定攀爬；其二整个机械结构具有一 定的爬坡能力；其三能够很好的跨越高压输电线路上的线夹，绝缘子等相关障碍 物体；其四能够有效的去除高压输电线上覆盖的冰雪。 2 除冰机器人的功能分析 高压输电线路除冰机器人的总共能主要是由以下几个功能结构组成的：其一 它能够在高压输电线上平稳的爬行，并且根据实际的线路要求能够达到期望的每 秒一米的速度；其二能够有效的去除覆盖在高压输电线上的冰块；其三能够跨越 输电线路上的障碍物体例如绝缘子，线夹等；其四具有独立的爬坡能力；其五能 够在线路故障情况下实现自我安全保护。 3 除冰机器人的功能原理设计 3.1 输电线路上的行走功能 机器人的行走功能是利用轮子压着钢索前行，与实际中的地面行走类似，它 的原理主要是在线上行走时需要一对轮子同一个地方沿着相反的方向同时压住钢 索前行。在设计时，往往为了保证机器人行走的平稳性，都会讲机器人的重心设 计在钢索下方，以此实现圆周定向的功能。这种观点有点类似于实际中的人在钢 丝行走的方式，将机器人的主题悬挂在钢丝上，用手来交替握住钢索前行。 3.2 高压输电线路除冰功能