一种输电线除冰机器人控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种输电线除冰机器人控制系统，其特征在于：包括控制器，所述控制器包括破冰控制单元和融冰控制单元；所述破冰控制单元，用于控制机器人的除冰操作，分别连接检测模块和驱动模块；所述融冰控制单元，用于控制机器人的融冰操作，分别连接传感器模块和执行模块。本发明专利技术结合破冰装置和融冰装置，通过设置破冰轮，并在破冰轮中设置融冰喷洒口和管道，连接融冰剂储存箱，在出冰中，先喷洒融冰剂进行融冰，再通过破冰轮进行机械破冰，从而提高除冰机器人的除冰效果；同时实现自动除冰。

A control system and control method of deicing robot for transmission line

【技术实现步骤摘要】
一种输电线除冰机器人控制系统及其控制方法
本专利技术涉及输电线清理领域，尤其是一种输电线除冰机器人控制系统及其控制方法。
技术介绍
在我国大部分地区，每年有大量的降雪，致使大量的高压输电线路的输电线上形成覆冰，这些覆冰给高压输电线路的线缆和杆塔造成了严重的危害，特别是近几年，高压输电线路的覆冰造成了电缆断裂和杆塔倒塌等，致使大面积的停电，严重威胁电网的安全稳定运行，给我国的经济建设和人民的生活造成了损失重大。目前国内的输电线路覆冰清除工作大多还采用人工除冰方法，采用人工用棒棍敲击的方式除冰，这样需要较多人员投入和资源投入而且达不到所需要的效率，也很难保障除冰人员的生命安全；或者采用高压线融冰的方法，但是高压线融冰过于耗费能量，而应用机械方法除冰的能量消耗远小于大电流融冰。大电流融冰法效率较高，但耗资巨大，操作复杂，对系统安全有较大影响。机械式除冰法是通过机械装置直接作用于输电线冰层，通常采用振动式、碾压式、铲、打击等作用方式，机械式除冰法成本低、无污染，但为了避免损伤输电线，往往只能除去距输电线一定高度以上的积冰，剩下与输电线结合紧密的冰层，难以彻底清理。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种输电线除冰机器人控制系统，结合破冰装置和融冰装置，通过设置破冰轮，并在破冰轮中设置融冰喷洒口和管道，连接融冰剂储存箱，在出冰中，先喷洒融冰剂进行融冰，再通过破冰轮进行机械破冰，从而提高除冰机器人的除冰效果；同时通过控制系统，实时检测作业环境，进行除冰控制，实现自动除冰。本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术一种输电线除冰机器人控制系统，包括控制器，所述控制器包括破冰控制单元和融冰控制单元；所述破冰控制单元，用于控制机器人的除冰操作，分别连接检测模块和驱动模块；所述融冰控制单元，用于控制机器人的融冰操作，分别连接传感器模块和执行模块。进一步，所述检测模块包括冰层厚度检测单元、定位单元和重心检测单元；所述冰层厚度检测单元，用于对输电线上的冰层厚度进行检测；所述定位单元，用于检测破冰轮与冰层的位置；所述重心检测单元，用于检测机器人在破冰中的重心。进一步，所述驱动模块包括行走轮电机驱动单元和破冰轮电机驱动单元，所述行走轮电机驱动单元连接行走轮电机，驱动电机转动；所述破冰轮电机驱动单元连接破冰轮电机，用于驱动破冰轮电机转动，带动破冰轮移动。进一步，所述传感器模块包括融冰剂的剂量传感器和冰层感应传感器；所述剂量传感器，用于采集融冰剂的喷洒剂量；所述冰层感应传感器，通过拍摄的冰层图像，进行图像处理，识别冰层的存在。进一步，所述执行模块包括设置在融冰剂管道上的电磁阀，用于控制融冰剂喷洒的开闭和喷洒的剂量。本专利技术一种输电线除冰机器人控制方法，包括以下步骤：A：通过冰层感应传感器，识别是否有冰层，当检测到输电线上的冰层时，融冰控制单元向电磁阀发出开启指令，电磁阀打开，喷洒融冰剂；B:控制器向驱动模块发送驱动指令，驱动行走轮和破冰轮向前移动；C：在行进中，通过定位单元，检测破冰轮与冰层的位置，调整破冰轮的位置；D：根据采集的冰层厚度，推出需要的动力，转换成破冰轮的转速，控制破冰轮的转速；E：在行进中，利用重心传感器检测巡检机器人的重心，并通过重心调节装置调节机器人的重心；F：拍摄冰层和输电线的图像，识别冰层是否存在，若没有停止喷洒融冰剂，同时将拍摄的图像通过无线通信模块发送到地面控制中心，对除冰作业进行远程监控和控制。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：与现有技术相比，本专利技术结合破冰装置和融冰装置，通过设置破冰轮，并在破冰轮中设置融冰喷洒口和管道，连接融冰剂储存箱，在出冰中，先喷洒融冰剂进行融冰，再通过破冰轮进行机械破冰，从而提高除冰机器人的除冰效果。附图说明本专利技术将通过例子并参照附图的方式说明，其中：图1是输电线除冰机器人的右视图。图2是输电线除冰机器人的工作状态图。图3是破冰轮的结构示意图。图4是本专利技术一种输电线除冰机器人控制系统的结构示意图。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。如图1、2，一种输电线除冰机器人，包括机体1，所述机体1通过前行走机构5、中行走机构6和后行走机构7的支撑而设置在输电线上；所述中行走机构6和后行走机构7分别包括支撑臂4和行走轮2；所述前行走机构5包括支撑臂4和破冰轮22；所述支撑臂4上端与机体1活动连接，下端设置有行走轮2和破冰轮22，所述行走轮2设置在输电线上带动机体1沿输电线移动；所述支撑臂4下端能够沿输电线延伸方向前或向后摆动，使行走轮2抬起而脱离输电线；所述机体1上设有融冰剂储存箱9，融冰剂储存箱9通过管道8连接破冰轮22，融冰剂从储存箱中进入管道，再经过管道进入破冰轮22，从破冰轮22中喷出。如图3，破冰轮22的轮周上开设有线槽，所述线槽具有两个相对的斜槽壁10以及连接斜槽壁10的槽底壁11，所述斜槽壁10上对称设置有破冰齿12；所述线槽底部宽度小于开口宽度，槽底壁11宽度等于输电线的直径；当输电线上覆盖有冰层，破冰轮沿输电线运动，输电线位于线槽中，其上的冰层与斜槽壁10上的破冰齿12接触，输电线不与槽底壁11接触；当输电线上没有冰层，破冰轮沿输电线运动，输电线位于线槽中，输电线与槽底壁11接触，不与斜槽壁10上的破冰齿12接触；所述槽底壁11上设置有用于防打滑的凸起或凹槽；所述破冰轮22的轮轴内部开设有中心孔，所述中心孔从轮轴非驱动端外部贯穿支轮轴驱动端内部；线槽槽底壁11上开设有若干通孔，所述通孔与轮轴内部的中心孔连通；所述中心孔通过管道连接融冰剂储存箱。如图4，本专利技术一种输电线除冰机器人控制系统，包括控制器，所述控制器包括破冰控制单元和融冰控制单元；所述破冰控制单元，用于控制机器人的除冰操作，分别连接检测模块和驱动模块；所述融冰控制单元，用于控制机器人的融冰操作，分别连接传感器模块和执行模块。所述检测模块包括冰层厚度检测单元、定位单元和重心检测单元；所述冰层厚度检测单元，用于对输电线上的冰层厚度进行检测；所述定位单元，用于检测破冰轮与冰层的位置；所述重心检测单元，用于检测机器人在破冰中的重心。所述驱动模块包括行走轮电机驱动单元和破冰轮电机驱动单元，所述行走轮电机驱动单元连接行走轮电机，驱动电机转动；所述破冰轮电机驱动单元连接破冰轮电机，用于驱动破冰轮电机转动，带动破冰轮移动。所述传感器模块包括融冰剂的剂量传感器和冰层感应传感器；所述剂量传感器，用于采集融冰剂的喷洒剂量；所述冰层感应传感器，通过拍摄的冰层图像，进行图像处理，识别冰层的存在。所述执行模块包括设置在融冰剂管道上的电磁阀，用于控制融冰剂喷洒的开闭和喷洒的剂量。本专利技术一种输电线除冰机器人控制方法，包括以下步骤：A：通过冰层感应传感器，识别是否有冰层，当检测到输电线上的冰层时，融冰控制单元向电磁阀发出开启指令，电磁阀打开，喷洒融冰剂；B:控制器向驱动模块发送驱动指令，驱动行走轮和破冰轮向前移动；C：在行进中，通过定位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输电线除冰机器人控制系统，其特征在于：包括控制器，所述控制器包括破冰控制单元和融冰控制单元；所述破冰控制单元，用于控制机器人的除冰操作，分别连接检测模块和驱动模块；所述融冰控制单元，用于控制机器人的融冰操作，分别连接传感器模块和执行模块。

【技术特征摘要】
1.一种输电线除冰机器人控制系统，其特征在于：包括控制器，所述控制器包括破冰控制单元和融冰控制单元；所述破冰控制单元，用于控制机器人的除冰操作，分别连接检测模块和驱动模块；所述融冰控制单元，用于控制机器人的融冰操作，分别连接传感器模块和执行模块。2.根据权利要求1所述的输电线除冰机器人控制系统，其特征在于：所述检测模块包括冰层厚度检测单元、定位单元和重心检测单元；所述冰层厚度检测单元，用于对输电线上的冰层厚度进行检测；所述定位单元，用于检测破冰轮与冰层的位置；所述重心检测单元，用于检测机器人在破冰中的重心。3.根据权利要求1所述的输电线除冰机器人控制系统，其特征在于：所述驱动模块包括行走轮电机驱动单元和破冰轮电机驱动单元，所述行走轮电机驱动单元连接行走轮电机，驱动电机转动；所述破冰轮电机驱动单元连接破冰轮电机，用于驱动破冰轮电机转动，带动破冰轮移动。4.根据权利要求1所述的输电线除冰机器人控制系统，其特征在于：所述传感器模块包括融冰剂的剂量传感器和冰层感应传感器；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁伟，
申请(专利权)人：成都意町工业产品设计有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51