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首页高压输电线路自主巡检机器人:设计与应用
本文档主要探讨了一种专为高压(超高压)多分裂输电线路设计的自主巡检机器人及其应用。该研究由吴功平、曹珩、皮渊和付兴伟四位作者在武汉大学动力与机械学院进行,发表于2012年2月的《武汉大学学报(工学版)》第45卷第1期,文章编号为1671-8844(2012)01-0096-07。 论文的核心内容围绕自主巡检机器人的开发展开,机器人系统主要包括机器人本体、地面基站和后台管理系统。其机械结构设计考虑了多分裂输电线路的独特特性,如均压环和间隔棒的结构特征,以及线路在承受多种力的作用下可能产生的复杂几何变形。这些设计旨在确保机器人能够在各种障碍物中顺畅行进,实现线路的全程自主巡检。 关键技术和系统组成包括移动机器人机构的设计,这涉及机器人的行走和定位能力;控制系统的构建,确保机器人能够精确执行巡检任务并根据环境变化作出响应;以及基于电磁导航与机器视觉的自主巡检系统,这使机器人能够识别线路状况,进行故障检测和数据采集。 文中提供了一个具体的自主巡检机器人实例,通过详细介绍这些技术,展示了其在实际环境中的运行效果。经过不同环境下的现场试验,该巡检机器人系统被证明具有很高的准确性和实用性,对于电力行业的巡检作业具有显著的提升效率和安全性。 此外,论文的关键词涵盖了“巡检机器人”、“多分裂输电线路”、“机构”、“电磁导航”和“自主巡检”,这些关键词突出了文章的核心研究领域和技术手段。该研究被归类于工程技术和计算机科学的交叉领域,中图分类号为TP242,文献标志码为A,表明其学术价值和研究水平。 这篇论文为高压输电线路的自动化维护提供了创新解决方案,对提高电力设施的安全监控和运维效率具有重要意义。
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第
45
卷第
1
,剖
2012
年
2
月
文章编号
:1671-8844(2012)01-0096-07
武汉大学学报(工学版)
Engineering Journal
of
Wuhan University
Vo
l.
45 No. 1
Feb.
2012
高压多分裂输电线路自主巡检机器人及其应用
吴功平,曹珩,皮渊,付兴伟
(武汉大学动力与机械学院,湖北武汉
430072)
摘要:介绍了一种沿(超)高压多分裂输电线路行驶的自主巡检机器人,包括自主巡检机器人本体、地面基站、巡检
后台管理系统.机器人机械结构的设计针对多分裂线路特色的障碍物如均压环、间隔棒的结构特点以及线路受到
多种作用力后复杂变形的几何特点完成,使得机器人能顺利通过各种障碍物,完成线路的全程白主巡检.通过介绍
本系统的关键技术:移动机器人机构、控制系统设计、基于电磁导航与机器视觉的自主巡检系统,给出自主巡检机
器人的一个典型实例.不同环境下的现场运行试验表明,该巡检机器人系统正确、实用.
关键词:巡检机器人;多分裂输电线路;机构;电磁导航;自主巡检
中图分类号
:TP
242
文献标志码
:A
An autonomous inspection robot for high voltage bundled
transmission line and its application
WU
Gongping
1
,
CAO
Heng
1
,
PI
Yuan
1
,
FU
Xingwei
1
(School of Power and Mechanical Engineering , W uhan University , W uhan 430072 , China)
Abstract:
This
paper
proposes
a
type
of
autonomous
inspection
robot
system
for
(ultra)
high
voltage
bun-
dled
transmission
line
,
including
an
autonomous
inspection
robot
,
base
station
,
backend
management
sys
tem.
The
design
of
mechanical
structure
,
aiming
at
structural
features
of
conductor
spacer
and
grading
ring
and
geometric
features
of
lines
carrying
capability
,
makes
the
robot
clear
every
obstacle
on
line
smoothly
,
realizes
an
autonomous
inspection
through
whole
course.
The
kéy
techniques
include
the
inspection
robot'
s
mechanism
,
the
design
of
control
system
,
autonomous
inspection
system
basing
on
electromagnetic
navi
gation
and
machine
vision.
A
typical
application
of
autonomous
inspection
robot
was
carried
out
in
this
pa
per
to
verify
the
practicability
of
the
autonomous
inspection
robot
system
based
on
the
running
tests
in
dif-
ferent
working
conditions.
Key
words:
inspection
robot;
bundled
transmission
line;
mechanism;
electromagnetic
navigation;
autono
mous
lnSpect
lO
n
220
kV
及以上(超)高压输电线路,是我国电网
的主体和骨干[1]输电线路的巡检是供电企业的一
项重要的常规性工作,由于缺乏先进实用的巡检技
术装备,线路的巡检一直由人工来完成,这种人工巡
检线路的方式己越来越不适应现代电力发展要求,
研究开发先进实用的机器人巡检技术装备,已成为
特种机器人领域的一个应用研究热点
[2J
自
20
世纪
80
年代末,美国、日本、加拿大、伊朗
收稿日期:
2011-11-03
等国家先后开展了巡检机器人的研究工作
.2006
年
至今,加拿大魁北克水电研究院的
Montambault
等
人研制了巡检机器人
"LineScout"
因
IJ.
LineScout
可
以通过地面遥控操作,其技术比较先进,功能比较齐
全,具备一定的越障能力,可跨越防振锤、绝缘子,但
不能跨越耐张杆塔.该机器人不仅可以巡检线路,还
可以完成导线修补、螺栓紧固等相对简单的线路维
护作业,己分别通过了
330
kV
和
750
kV
线路的带
作者简介.吴功平
0961-)
,男,博士,教授、博导,研究方向为电力作业机器人、检测与故障诊断,
E-mail: gpwu@whu.edu.cn.
基金项目:国家
863
汁划资助项目(编号:
2006AA04Z202).
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