[发明专利]一种架空输电线路巡检机器人塔上充电系统及方法

说明书

本发明公开了架空输电线路巡检技术领域的一种架空输电线路巡检机器人塔上充电系统及方法。系统包括间隔设定距离安装在架空输电线路的杆塔上的若干个充电站；所述充电站包括太阳能组件、智能配电柜和充电座，所述智能配电柜分别与所述太阳能组件和所述充电座电连接；所述充电座内设置有底座电极，所述底座电极上安装有喇叭形插入口，所述喇叭形插入口用于使巡检机器人的充电插头通过所述喇叭形插入口插入所述充电座，从而使底座电极与安装在充电插头上的插头电极电连接。本发明具有充电对接成功率高，巡检机器人巡检效率高等特点。

技术领域

本发明属于架空输电线路巡检技术领域，具体涉及一种架空输电线路巡检机器人塔上充电系统及方法。

背景技术

随着电网规模的扩大和智能化巡检要求的提高，利用机器人对架空输电线路进行检查已成为近年来的研究热点。但是高压输电线路多分布在野外，跨越山川湖泊，机器人能量补给存在困难。因此，为满足机器人全天候在线工作的要求，机器人能量补给是一个急需解决的问题。同时，需对机器人充电策略进行研究，从而进一步提高线路巡检机器人的工作效率，提升机器人实用化水平。目前，机器人能量在线补给的方式有感应取电、本体太阳能充电及杆塔处设置充电站等，但在目前的应用中，存在着充电站故障率高、充电对接成功率低、充电站部署不合理等问题。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种架空输电线路巡检机器人塔上充电系统及方法，具有充电对接成功率高，巡检机器人巡检效率高等特点。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

第一方面，提供一种架空输电线路巡检机器人塔上充电系统，包括间隔设定距离安装在架空输电线路的杆塔上的若干个充电站；所述充电站包括太阳能组件、智能配电柜和充电座，所述智能配电柜分别与所述太阳能组件和所述充电座电连接；所述充电座内设置有底座电极，所述底座电极上安装有喇叭形插入口，所述喇叭形插入口用于使巡检机器人的充电插头通过所述喇叭形插入口插入所述充电座，从而使底座电极与安装在充电插头上的插头电极电连接。

进一步地，在所述底座电极和所述充电座之间设有若干个用于改变所述底座电极的水平位置的调节弹簧。

进一步地，所述充电插头安装在巡检机器人的导向孔内，所述导向孔内设置有压紧检测传感器，在所述压紧检测传感器和所述充电插头之间设置有用于支撑充电插头的支撑弹簧。

进一步地，所述太阳能组件采用单晶硅太阳能电池并采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装。

进一步地，所述智能配电柜内设置有蓄电池，所述蓄电池通过太阳能充放电控制器分别与所述太阳能组件和所述充电座电连接；所述太阳能组件的功率是所述蓄电池功率的1.5倍。

进一步地，所述太阳能充放电控制器通过GPRS模块与智能管理平台通信连接。

第二方面，提供一种架空输电线路巡检机器人塔上充电方法，基于第一方面所述的架空输电线路巡检机器人塔上充电系统，包括：建立巡检机器人工作能耗模型；根据建立的巡检机器人工作能耗模型确定充电站的部署方案；基于充电站的部署方案，根据巡检机器人本体电池的剩余电量选择设定的充电模式进行充电。

进一步地，所述巡检机器人工作能耗模型为：

W_z＝W_w+W_r+W_o (1)

其中，W_z表示巡检机器人在第z个档段的能量损耗，W_w表示巡检机器人在单档距内的作业能量损耗，W_r表示巡检机器人在单档距内的行走能量损耗，W_o表示巡检机器人在单档距内的越障能量损耗；

W_w＝P_w.n.t (2)