輸電線路動態(tài)除冰機器人的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電網維護領域，尤其涉及一種輸電線路動態(tài)除冰機器人。
【背景技術】
[0002]輸電線路覆冰會造成輸電設備、輸電線路損壞，同時容易因為斷電給用電單位或個人造成較大的經濟損失，極端情況下，甚至對輸電線路下方的車輛和行人也會形成一定的隱患。
[0003]現(xiàn)有技術中，輸電線路除冰的技術方案仍主要依賴現(xiàn)場人工操作進行，即安排當?shù)毓╇姽芾聿块T的員工攜帶除冰工具對管轄區(qū)內的輸電線路進行現(xiàn)場除冰，這種方式效率低下、耗時耗力，也出現(xiàn)了一些機器人除冰的遠程控制方案，但由于機器人本身結構設計無法滿足復雜的輸電電網設所在環(huán)境的需求。
[0004]同時，現(xiàn)有技術中，對現(xiàn)場冰層的測量仍需要依賴現(xiàn)場人員肉眼觀測，無法進行準確的電子測量，而且，對輸電線路的除冰主要依賴人工式除冰刀具或機械式除冰刀具，除冰效果不佳，除冰的自動化程度較低。
[0005]因此，需要一種新的輸電線路冰層削減方案，能夠在除冰過程中盡可能地減少人工參與，以機械除冰方式替換人工除冰方式，更關鍵的是，能夠將現(xiàn)場冰層檢測和現(xiàn)場冰層消除電子化，提高整個除冰方案的智能化水平。

【發(fā)明內容】

[0006]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種動態(tài)除冰機器人，通過包括螺線管、旋轉式彈藥存儲筒、無線通信接口、燃燒室和活塞連桿的汽缸活塞機構和扳機協(xié)同操作，實現(xiàn)現(xiàn)場沖擊式電子除冰，引入電容感應式冰層傳感器，實現(xiàn)現(xiàn)場冰層厚度的電子測量，尤其是改造了機器人平臺，使其滿足各種復雜環(huán)境的需求。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種動態(tài)除冰機器人，所述機器人包括冰層厚度檢測系統(tǒng)、機器人行走驅動系統(tǒng)和除冰系統(tǒng)，冰層厚度檢測系統(tǒng)用于檢測輸電線路上的實時冰層厚度，機器人行走驅動系統(tǒng)用于搭載除冰系統(tǒng)，并根據(jù)實時冰層厚度控制除冰系統(tǒng)的除冰次數(shù)。
[0008]更具體地，在所述動態(tài)除冰機器人中，包括:汽缸活塞機構，搭載在機器人主體結構上，包括螺線管、旋轉式彈藥存儲筒、無線通信接口、燃燒室和活塞連桿；活塞連桿頂部配有開端夾鉗，用于夾住輸電線路的地線，活塞連桿底部與燃燒室連接；燃燒室底部連接旋轉式彈藥存儲筒；旋轉式彈藥存儲筒底部連接螺線管和扳機；扳機，用于將旋轉式彈藥存儲筒內彈藥推送到燃燒室內并觸發(fā)彈藥在燃燒室內爆炸，以對輸電線路的地線產生瞬間的沖擊載荷，實現(xiàn)除冰效果；螺線管用于推動扳機，能夠多次執(zhí)行對扳機的推動以實現(xiàn)多次觸發(fā)彈藥在燃燒室內爆炸；模擬導線，安裝在輸電線路所在鐵塔的位置上；電容感應式冰層傳感器，設置在模擬導線上，包括13個與模擬導線平行的電極，13個電極寬為2毫米且13個電極均勻設置在同一平面上，編號為偶數(shù)的電極即6個電極同時接地;AC電源，安裝在輸電線路所在鐵塔的位置上，一端接地；電阻，一端與AC電源的另一端連接；多路選通開關，一端與13個電極連接，另一端與電阻的另一端連接，用于同時將編號為奇數(shù)的電極即7個電極同時與電阻的另一端連通，以接收AC電源的激勵；檢波濾波器，一端與電阻的另一端連接，對電容感應式冰層傳感器通過多路選通開關傳送的電容信號進行檢波濾波操作；電容數(shù)字轉換器，與檢波濾波器和微控制器分別連接，將檢波濾波后的電容信號進行數(shù)字轉換后并發(fā)送給微控制器；微控制器，安裝在輸電線路所在鐵塔的位置上，與電容數(shù)字轉換器通過串口連接，基于檢波濾波后的電容信號確定模擬導線的冰層厚度并作為實時冰層厚度輸出；第一頻分雙工通信接口，安裝在輸電線路所在鐵塔的位置上，與微控制器電性連接，用于無線發(fā)送實時冰層厚度，還用于通過第二頻分雙工通信接口無線接收除冰指令，除冰指令中包括扳機推動次數(shù)；第三頻分雙工通信接口，位于燃燒室上，與螺線管電性連接，與第一頻分雙工通信接口無線連接，用于無線接收除冰指令，并將除冰指令電性發(fā)送給螺線管；伸縮限位開關組合，包括六個伸縮限位開關，用于分別限制前方垂直伸縮臂、前方水平伸縮臂、中部垂直伸縮臂、中部水平伸縮臂、后方垂直伸縮臂和后方水平伸縮臂的伸縮距離；剎車限位開關，用于限制剎車塊的剎車距離；控制箱移動限位開關，用于限制控制箱的移動距離；機器人主體結構，包括前輪子結構、中輪子結構、后輪子結構、剎車子結構、前方氣動伸縮子結構、后方氣動伸縮子結構、中部氣動伸縮子結構、底板、重心控制子結構和控制箱；前輪子結構處于底板上方，包括前方驅動電機和前方行走輪，前方行走輪采用塑料材料，具有與輸電線路相適應的圓槽，前方驅動電機與前方切削刀片和前方行走輪分別連接，用于為前方切削刀片提供切削動力的同時，為前方行走輪提供行走動力；中輪子結構位于前輪子結構和中輪子結構中間，處于底板上方，包括中部驅動電機和中部行走輪組成，中部行走輪采用塑料材料，具有與輸電線路相適應的圓槽，中部驅動電機與中部行走輪連接，用于為中部行走輪提供行走動力；后輪子結構處于底板上方，包括后方驅動電機和后方行走輪，后方行走輪采用塑料材料，具有與輸電線路相適應的圓槽，后方驅動電機與后方切削刀片和后方行走輪分別連接，用于為后方切削刀片提供切削動力的同時，為后方行走輪提供行走動力；前方氣動伸縮子結構位于前輪子結構和底板之間，用于將前輪子結構連接到底板上，包括前方腕關節(jié)、前方垂直伸縮臂、前方肘關節(jié)、前方水平伸縮臂和前方肩關節(jié)，前方腕關節(jié)將前輪子結構和前方垂直伸縮臂連接，前方垂直伸縮臂與前方肘關節(jié)連接，前方水平伸縮臂將前方肘關節(jié)與前方肩關節(jié)連接，前方肩關節(jié)與底板連接，前方垂直伸縮臂還與AVR32芯片電性連接以接收前方垂直伸縮控制信號，前方水平伸縮臂還與AVR32芯片電性連接以接收前方水平伸縮控制信號；中部氣動伸縮子結構位于中輪子結構和底板之間，用于將中輪子結構連接到底板上，包括中部腕關節(jié)、中部垂直伸縮臂、中部肘關節(jié)、中部水平伸縮臂和中部肩關節(jié)，中部腕關節(jié)將中輪子結構和中部垂直伸縮臂連接，中部垂直伸縮臂與中部肘關節(jié)連接，中部水平伸縮臂將中部肘關節(jié)與中部肩關節(jié)連接，中部肩關節(jié)與底板連接，中部垂直伸縮臂還與AVR32芯片電性連接以接收中部垂直伸縮控制信號，中部水平伸縮臂還與AVR32芯片電性連接以接收中部水平伸縮控制信號；后方氣動伸縮子結構位于后輪子結構和底板之間，用于將后輪子結構連接到底板上，包括后方腕關節(jié)、后方垂直伸縮臂、后方肘關節(jié)、后方水平伸縮臂和后方肩關節(jié)，后方腕關節(jié)將后輪子結構和后方垂直伸縮臂連接，后方垂直伸縮臂與后方肘關節(jié)連接，后方水平伸縮臂將后方肘關節(jié)與后方肩關節(jié)連接，后方肩關節(jié)與底板連接，后方垂直伸縮臂還與AVR32芯片電性連接以接收后方垂直伸縮控制信號，后方水平伸縮臂還與AVR32芯片電性連接以接收后方水平伸縮控制信號；剎車子結構包括剎車塊、剎車導向結構和剎車氣缸，剎車塊位于后方輸電線路位置，剎車導向結構與剎車塊和剎車氣缸分別連接，用于為剎車塊的剎車制動操作提供動力；重心控制子結構位于底板下方，采用控制箱為重心調節(jié)的配重設備，包括重心調節(jié)氣缸和三位電磁閥，重心調節(jié)氣缸為重心調節(jié)提供動力，三位電磁閥通