[发明专利]输电线路实时风偏在线检测系统

权利要求书

1.一种输电线路实时风偏在线检测系统，所述系统包括SDRAM存 储器、风偏角确定设备和机器人主体结构，SDRAM存储器用于存储与输 电线路实时风偏角相关的预设参数，风偏角确定设备用于计算输电线路的 实时风偏角，机器人主体结构架设在输电线路上，用于对输电线路进行巡 视，SDRAM存储器和风偏角确定设备都位于机器人主体结构上，机器人 主体结构基于实时风偏角的数值确定是否报警。

2.如权利要求1所述的输电线路实时风偏在线检测系统，其特征在 于，所述系统包括：

SDRAM存储器，设置在控制箱内，预先存储了绝缘子串的受风面积、 风压不均匀系数、输电线路的体型系数、输电线路的受风面积、输电线路 的垂直档距、输电线路单位长度的重力以及输电线路中每相导线的根数， 其中，绝缘子串的受风面积取值为0.03平方米，风压不均匀系数取值为 0.61，输电线路的体型系数取值为1.2，输电线路的受风面积为输电线路的 直径乘以输电线路的线长；

风速传感器，设置在输电线路上，用于检测并输出输电线路的实时风 速；

大气压强检测设备，设置在输电线路上，用于检测并输出输电线路周 围大气的实时大气压强；

大气温度检测设备，设置在输电线路上，用于检测并输出输电线路周 围大气的实时大气温度；

大气湿度检测设备，设置在输电线路上，用于检测并输出输电线路周 围大气的实时大气湿度；

空气密度检测设备，设置在输电线路上，与大气压强检测设备、大气 湿度检测设备和大气温度检测设备分别连接，基于实时大气压强、实时大 气温度和实时大气湿度确定并输出输电线路周围空气的实时空气密度；

夹角检测设备，设置在输电线路上，用于检测并输出风向与输电线路 的轴向夹角；

风偏角确定设备，设置在控制箱内，包括绝缘子串风荷载确定子设备、 输电线路风荷载确定子设备、绝缘子串垂直荷载加重力检测子设备、输电 线路垂直荷载确定子设备和风偏角输出子设备；

绝缘子串风荷载确定子设备与SDRAM存储器和风速传感器分别连 接，将9.80665、绝缘子串的受风面积和实时风速的平方的乘积除以16所 得到的结果作为绝缘子串风荷载；

输电线路风荷载确定子设备与SDRAM存储器、空气密度检测设备、 风速传感器和夹角检测设备分别连接，将风压不均匀系数、输电线路的体 型系数、输电线路的受风面积、实时空气密度、实时风速的平方和轴向夹 角正弦值的平方相乘的乘积除以2，得到输电线路风荷载；

绝缘子串垂直荷载加重力检测子设备位于绝缘子上，用于检测并输出 绝缘子串垂直荷载加重力；

输电线路垂直荷载确定子设备与SDRAM存储器连接，将输电线路的 垂直档距、输电线路单位长度的重力以及输电线路中每相导线的根数相 乘，将乘积作为输电线路垂直荷载输出；

风偏角输出子设备与绝缘子串风荷载确定子设备、输电线路风荷载确 定子设备、绝缘子串垂直荷载加重力检测子设备和输电线路垂直荷载确定 子设备分别连接，将绝缘子串风荷载除以2后与输电线路风荷载相加作为 第一和值，将绝缘子串垂直荷载加重力除以2后与输电线路垂直荷载相加 作为第二和值，将第一和值除以第二和值所获得的结果取反正切运算，运 算的结果作为实时风偏角输出；

机器人主体结构，包括前轮子结构、中轮子结构、后轮子结构、刹车 子结构、前方气动伸缩子结构、后方气动伸缩子结构、中部气动伸缩子结 构、底板、重心控制子结构和控制箱；

前轮子结构处于底板上方，包括前方驱动电机和前方行走轮，前方行 走轮采用塑料材料，具有与输电线路相适应的圆槽，前方驱动电机与前方 切削刀片和前方行走轮分别连接，用于为前方切削刀片提供切削动力的同 时，为前方行走轮提供行走动力；

中轮子结构位于前轮子结构和中轮子结构中间，处于底板上方，包括 中部驱动电机和中部行走轮组成，中部行走轮采用塑料材料，具有与输电 线路相适应的圆槽，中部驱动电机与中部行走轮连接，用于为中部行走轮 提供行走动力；

后轮子结构处于底板上方，包括后方驱动电机和后方行走轮，后方行 走轮采用塑料材料，具有与输电线路相适应的圆槽，后方驱动电机与后方 切削刀片和后方行走轮分别连接，用于为后方切削刀片提供切削动力的同 时，为后方行走轮提供行走动力；

前方气动伸缩子结构位于前轮子结构和底板之间，用于将前轮子结构 连接到底板上，包括前方腕关节、前方垂直伸缩臂、前方肘关节、前方水 平伸缩臂和前方肩关节，前方腕关节将前轮子结构和前方垂直伸缩臂连 接，前方垂直伸缩臂与前方肘关节连接，前方水平伸缩臂将前方肘关节与 前方肩关节连接，前方肩关节与底板连接，前方垂直伸缩臂还与ARM11 处理器电性连接以接收前方垂直伸缩控制信号，前方水平伸缩臂还与 ARM11处理器电性连接以接收前方水平伸缩控制信号；

中部气动伸缩子结构位于中轮子结构和底板之间，用于将中轮子结构 连接到底板上，包括中部腕关节、中部垂直伸缩臂、中部肘关节、中部水 平伸缩臂和中部肩关节，中部腕关节将中轮子结构和中部垂直伸缩臂连 接，中部垂直伸缩臂与中部肘关节连接，中部水平伸缩臂将中部肘关节与 中部肩关节连接，中部肩关节与底板连接，中部垂直伸缩臂还与ARM11 处理器电性连接以接收中部垂直伸缩控制信号，中部水平伸缩臂还与 ARM11处理器电性连接以接收中部水平伸缩控制信号；

后方气动伸缩子结构位于后轮子结构和底板之间，用于将后轮子结构 连接到底板上，包括后方腕关节、后方垂直伸缩臂、后方肘关节、后方水 平伸缩臂和后方肩关节，后方腕关节将后轮子结构和后方垂直伸缩臂连 接，后方垂直伸缩臂与后方肘关节连接，后方水平伸缩臂将后方肘关节与 后方肩关节连接，后方肩关节与底板连接，后方垂直伸缩臂还与ARM11 处理器电性连接以接收后方垂直伸缩控制信号，后方水平伸缩臂还与 ARM11处理器电性连接以接收后方水平伸缩控制信号；

刹车子结构包括刹车块、刹车导向结构和刹车气缸，刹车块位于后方 输电线路位置，刹车导向结构与刹车块和刹车气缸分别连接，用于为刹车 块的刹车制动操作提供动力；

重心控制子结构位于底板下方，采用控制箱为重心调节的配重设备， 包括重心调节气缸和三位电磁阀，重心调节气缸为重心调节提供动力，三 位电磁阀通过调节控制箱和底板之间的相对距离来控制机器人主体结构 的重心位置；

控制箱位于底板下方，包括外壳和控制板，所述控制板集成了ARM11 处理器和频分双工通信接口，频分双工通信接口与远端的供电管理服务器 连接，用于接收供电管理服务器无线发送的无线控制指令，ARM11处理 器还与频分双工通信接口、前方驱动电机、中部驱动电机和后方驱动电机 分别连接，用于解析无线控制指令以确定并输出前方垂直伸缩控制信号、 前方水平伸缩控制信号、中部垂直伸缩控制信号、中部水平伸缩控制信号、 后方垂直伸缩控制信号或后方水平伸缩控制信号，还用于解析无线控制指 令以确定前方驱动电机、中部驱动电机或后方驱动电机的驱动控制信号；

其中，ARM11处理器与风偏角输出子设备连接，当实时风偏角大于 等于预设风偏阈值时，发出线路风偏过大报警信号，当实时风偏角小于预 设风偏阈值时，发出线路风偏正常信号；

其中，ARM11处理器将线路风偏过大报警信号或线路风偏正常信号 通过频分双工通信接口无线发送给远端的供电管理服务器；

ARM11处理器与SDRAM存储器连接，预设风偏阈值存储于SDRAM 存储器中；

伸缩限位开关组合，包括六个伸缩限位开关，用于分别限制前方垂直 伸缩臂、前方水平伸缩臂、中部垂直伸缩臂、中部水平伸缩臂、后方垂直 伸缩臂和后方水平伸缩臂的伸缩距离。