輸電線路多纜除冰子機器人與覆冰檢測系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來全國各地冰雪災(zāi)害不斷,尤其是南方的覆冰天氣給當(dāng)?shù)氐碾娏斔拖到y(tǒng)帶來了嚴(yán)重的破壞。針對這一情況,提出了本課題“輸電線路多纜除冰子機器人與覆冰檢測系統(tǒng)研究”,以用于對架空輸電線上的覆冰載荷進行檢測和預(yù)報,并通過機器人技術(shù)實現(xiàn)除冰作業(yè)。
　　本文介紹了現(xiàn)有的輸電線路覆冰載荷檢測系統(tǒng)和除冰機器人的發(fā)展現(xiàn)狀。提出了除冰機器人機械結(jié)構(gòu)的新方案,并對除冰子機器人的結(jié)構(gòu)進行了詳細的研究,主要包括臂上行走機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計和伸縮臂的研究。在對輸

2、電線路受力分析的基礎(chǔ)上,提出了線路覆冰載荷檢測算法。確定了輸電線路覆冰載荷檢測系統(tǒng)的設(shè)計方案,并對其上位機系統(tǒng)進行了詳細的設(shè)計。
　　針對架空輸電線路一般采用多線對稱布置的特征,除冰機器人采取主從且對稱的結(jié)構(gòu)方案。除冰機器人中摩擦伸縮臂機構(gòu)的設(shè)計使得其作業(yè)空間從一根輸電線纜擴展到了三根,從而大大提高了除冰工作的效率。利用相應(yīng)的分析軟件,分別對伸縮臂工作狀態(tài)時做出了模態(tài)分析和運動學(xué)仿真。
　　研究了架空輸電線路的覆冰機理;對電

3、線的受力做出詳細的分析從而推導(dǎo)出架空輸電線路的狀態(tài)方程及弧垂、線長、應(yīng)力的計算方法;并在此基礎(chǔ)之上結(jié)合實測的氣候參數(shù)、坐標(biāo)數(shù)據(jù)以及導(dǎo)線參數(shù)等提出了架空輸電線路覆冰載荷檢測系統(tǒng)所使用的算法。
　　根據(jù)所提出的架空輸電線路覆冰載荷算法,對線路覆冰載荷檢測及危害預(yù)報的上位機系統(tǒng)進行了設(shè)計。并結(jié)合實測的輸電線路坐標(biāo)數(shù)據(jù)和氣候參數(shù)進行了仿真實驗,驗證了檢測系統(tǒng)的可行性。用架空鋼絲繩模擬架空輸電導(dǎo)線進行試驗,來驗證該算法的精度,找出精度的影響