一种用在险峻地形输电塔的电线异物清除装置

摘要

一种用在险峻地形输电塔的电线异物清除装置，通过检测机构能够实现对输电线上的异物位置进行定位，并且控制四点驱动机构带动热熔清除器到达异物位置，最后再通过热熔清除器将异物除去，实现对输电线上异物的自动清除操作，整个过程不需人工参与，从而极大程度减少了操作工人的劳动量，保证了操作工人的安全。

说明书

技术领域

本发明涉及输电线路异物处理技术领域，尤其是涉及一种用在险峻地形输电塔的电线异物清除装置。

背景技术

公知的，高压输电是电网中远距离电力传输的常用手段，且由于本国地形多样化，架设在高山、低谷等险峻地形上的输电塔数量也非常多，另外，由于人们的环保意识依然较差，经常在野外随意丢弃垃圾，从而使得塑料袋、绳状垃圾等垃圾被大风吹到高空，这些垃圾如果缠绕在高压输电线上，易造成单相接地、相间短路事故频发，严重影响电网安全运行；传统对输电线上的垃圾的处理方法是让作业人员登杆塔高空作业，然后操作清理工具将异物与输电线分离，但是由于攀爬架设在险峻地形上的输电塔较为困难，且工作人员在进行清理作业时也具有一定的危险性；

中国专利（CN201711019113.6）公开了一种基于热熔技术的输电线路异物清除装置，该装置能够通过同步齿形带带动齿轮转动，从而带动滚轮在输电线路上行走；采用丝状电阻丝熔断缠绕在输电线路上的异物，发热快、变形小，可重复利用，成本低，不受风向影响，不用担心火焰高温损伤导线以及引燃地面易燃物；使用函道式风扇辅助异物处理，瞬间吹走导线和避雷线上的残留物；可以装设在无人机上实现远程操作；但是由于相邻两输电塔之间一般是有多条平行的输电线，而该装置只能够对其中的一条输电线进行清除，所以就需要在每一条的输电线上都设置一个异物清除装置，从而导致异物清除的成本较高；

因此，综上所述，目前市场上需要一种既能够减少操作工人劳动量，又能够对多条输电线路进行异物清除的装置。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种用在险峻地形输电塔的电线异物清除装置。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种用在险峻地形输电塔的电线异物清除装置，包含安装底座、四点驱动机构和热熔清除器，安装底座的底面两端分别与一输电塔的顶部面对应固定连接，安装底座设为矩形框架结构，安装底座的顶部面设有用于驱动热熔清除器移动的四点驱动机构；所述四点驱动机构设为四个卷扬设备，四个卷扬设备分别设置在安装底座的四条边上，且位于两输电塔之间的两个卷扬设备与安装底座之间为滑动连接，四个卷扬设备的钢丝绳均与热熔清除器对应连接，热熔清除器对应位于安装底座的中部；所述安装底座的底面设有既能够检测电线上异物，又能够控制四点驱动机构带动热熔清除器工作的检测机构。

优选的，所述热熔清除器包含壳体、电动推杆、底板、剪形稳定架、夹线机构和热熔切刀；壳体顶部的四个外壁面分别与四个卷扬机构的钢丝绳一一对应连接，壳体内设有电动推杆，电动推杆的伸缩端贯穿壳体的底部面后与底板对应固定连接，且底板与壳体的底部面之间设有剪形稳定架；所述底板上设有用于夹持电线的夹线机构，以及用于切割异物的热熔切割机构。

优选的，所述夹线机构设为两组，两夹线机构分别安装于底座的一端，所述夹线机构包含夹板和双向伸缩气缸，夹板设为两个，两夹板分别与底座的一长度方向侧面对应铰接，双向伸缩气缸安装在底座的顶部面，且双向伸缩气缸的两个伸缩端分别与一夹板的顶部对应连接。

优选的，所述热熔切割机构位于两夹线机构之间，热熔切割机构包含旋转电机、转轴和热熔切刀，旋转电机安装于底板的顶部面，旋转电机的驱动端与转轴的头端对应连接，转轴为竖直设置，且转轴的尾端垂直设有热熔切刀。

优选的，所述热熔切刀设为多片，多片热熔切刀对应呈圆周设置。

优选的，所述安装底座的底面两端与对应输电塔之间设有加强柱。

优选的，所述安装底座的顶部面设有三棱柱状的加强盖。

优选的，所述检测机构包含雷达测距仪和中央处理器，雷达测距仪设为两组且每组设有多个，两组雷达测距仪分别匀设在安装底座的长边底面，多个雷达测距仪与中央处理器对应信号连接，中央处理器与四点驱动机构以及热熔清除器对应信号连接。

优选的，所述检测机构的异物检测方法为：

1）首先对雷达测距仪进行初始校准，即利用雷达测距仪检测输电线的初始位置，以及相邻两雷达测距仪的检测重合区域，并将初始校准信息储存在中央处理器中，之后检测机构进行正常的检测工作；

2）雷达测距仪若检测出异常数据，即检测出输电线上有10-30mm的部分存在距离值变小的情况，且经过10s后依然存在距离变化时，说明此时输电线上有异物缠绕；

2）当异常数据只有一个时，中央处理器将会控制四点驱动机构动作，直接带动热熔清除器到达指定位置，进行异物清除操作；

3）当异常数据有多个时，中央处理器会先剔除多个异常数据中位于检测重合区域的数据，剩下的异常数据再根据与热熔清除器之间的距离值大小排序，最后中央控制器根据顺序控制四点驱动机构动作，带动热熔清除器依次到达异常数据的位置，进行异物清除操作。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明公开的一种用在险峻地形输电塔的电线异物清除装置，通过检测机构能够实现对输电线上的异物位置进行定位，并且控制四点驱动机构带动热熔清除器到达异物位置，最后再通过热熔清除器将异物除去，实现对输电线上异物的自动清除操作，整个过程不需人工参与，从而极大程度减少了操作工人的劳动量，保证了操作工人的安全；

另外，通过四个卷扬设备的配合动作，能够带动热熔清除器到达输电线组的任意位置，即在两输电塔之间设置本清除装置，即可完成该段输电线组的异物清除工作，有效减少了装置数量，节约了生产成本。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图；

图2为夹持机构的结构示意图；

图3为热熔切割机构的结构示意图；

图4为检测机构的工作原理图。

图中：1、安装底座；2、四点驱动机构；3、热熔清除器；301、壳体；302、电动推杆；303、底板；304、剪形稳定架；305、夹线机构；3051、夹板；3052、双向伸缩气缸；306、热熔切割机构；3061、旋转电机；3062、转轴；3063、热熔切刀；4、检测机构；401、雷达测距仪；402、中央控制器；5、输电塔；6、输电线组；7、加强柱；8、加强盖。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行说明，在描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系，仅是与本发明的附图对应，为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位：

结合附图1-4所述的一种用在险峻地形输电塔的电线异物清除装置，包含安装底座1、四点驱动机构2和热熔清除器3，安装底座1的底面两端分别与一输电塔5的顶部面对应固定连接，即安装底座1直接安装在两相邻输电塔5的顶部面，让安装底座1的稳定性得到一定的保障，安装底座1设为矩形框架结构，即安装底座1有两条长度方向的边和两条宽度方向的边，其中两条长度方向的边位于两输电塔5之间，两条宽度方向的边分别与一个输电塔5的顶部面对应安装，且安装底座1的宽度大于输电线组6的宽度，根据需要，所述安装底座1的底面两端与对应输电塔5之间设有加强柱7，加强柱7、输电塔5和安装底座1之间对应构成三角形，进一步加强安装底座1的安装稳定性；另外，所述安装底座1的顶部面设有三棱柱状的加强盖8，由于高空的风力较大，并且风向混乱，而通过该加强盖8能够加强安装底座1的整体结构强度，提高本异物清除装置的抗风能力；

所述安装底座1的顶部面设有用于驱动热熔清除器3移动的四点驱动机构2，四点驱动机构2设为四个卷扬设备，四个卷扬设备分别设置在安装底座1的四条边上，且位于两输电塔5之间的两个卷扬设备与安装底座1之间为滑动连接，即长度方向边上的卷扬设备为滑动设置，宽度方向边上的卷扬设备为固定设置，当仅有固定设置的两个卷扬设备工作时，将会带动热熔清除器3沿长度方向运动，此时也将同时带动滑动设置的两个卷扬设备动作：四个卷扬设备的钢丝绳均与热熔清除器3对应连接，通过四个卷扬设备的配合工作，即可实现控制热熔清除器3的移动，热熔清除器3对应位于安装底座1的中部，即热熔清除器3的活动范围为安装底座1的框架范围内，从而在四点驱动机构2的驱动下，热熔清除器3能够运动到输电线组6的任意位置；

此外，所述热熔清除器3包含壳体301、电动推杆302、底板303、剪形稳定架304、夹线机构305和热熔切刀3063；壳体301顶部的四个外壁面分别与四个卷扬机构的钢丝绳一一对应连接，且壳体301的四个连接点对应位于同一水平面，让热熔清除器3的四方受力均匀，壳体301内设有电动推杆302，电动推杆302的伸缩端贯穿壳体301的底部面后与底板303对应固定连接，且底板303与壳体301的底部面之间设有剪形稳定架304，通过剪形稳定架304能够增强底板303与壳体301之间的连接强度，从而提高热熔清除器3整体的抗风能力，保证热熔清除器3在切割异物时的稳定性，特别的，剪形稳定架304的顶部与壳体301的底部面之间为滑动铰接，同时剪形稳定架304的底部与底板303的顶部面之间也为滑动铰接，这样能够保证底板303在升降过程中，剪形稳定架304也会随之开合动作，另外，通过电动推杆302能够带动底板303上升，从而在不需要切割异物作业时，避免底座上的机构对输电线组6造成干扰；所述底板303上设有用于夹持电线的夹线机构305，以及用于切割异物的热熔切割机构306，热熔清除器3在工作时，首先被四点驱动机构2带到相应的异物位置上方，然后电动推杆302带动底板303下降到异物处，并通过夹线机构305夹持住异物所在的输电线，最后利用切割机构306将缠绕在输电线上的异物切断，异物即会随风飘走；

根据需要，所述夹线机构305设为两组，两夹线机构305分别安装于底座的一端，通过两组夹线机构305能够进一步稳定夹持输电线，且两夹线机构305在夹持时，分别位于异物的两侧，所述夹线机构305包含夹板3051和双向伸缩气缸3052，夹板3051设为两个，两夹板3051分别与底座的一长度方向侧面对应铰接，双向伸缩气缸3052安装在底座的顶部面，且双向伸缩气缸3052的两个伸缩端分别与一夹板3051的顶部对应连接，通过双向伸缩气缸3052能够带动两夹板3051同时动作，从而实现两夹板3051对输电线的夹持，特别的，夹板3051的底部设有能够与输电线对应抵触的橡胶块，当两夹板3051将输电线夹持住时，即两夹板3051上的橡胶块将输电线夹持住，由于橡胶块的绝缘性，能够避免输电线收到干扰，而同时橡胶块具有一定的形变能力，使得夹线机构305对输电线的夹持状态为包裹夹持，进一步提高对输电线的夹持稳定性；此外，所述热熔切割机构306位于两夹线机构305之间，热熔切割机构306包含旋转电机3061、转轴3062和热熔切刀3063，旋转电机3061安装于底板303的顶部面，旋转电机3061的驱动端与转轴3062的头端对应连接，转轴3062为竖直设置，且转轴3062的尾端垂直设有热熔切刀3063，由于异物一般都是缠绕在输电线上，而竖直设置的转轴3062对应垂直于输电线，因此热熔切刀3063在转轴3062和旋转电机3061的驱动下转动，即可将异物切断，完成异物清除操作，特别的，所述热熔切刀3063设为多片，多片热熔切刀3063对应呈圆周设置，能够进一步提高热熔切割器的切割效率，而由于无法准确得到异物的具体大小，因此通过将多片热熔切刀3063设为多层，能够提高热熔切割器的切割范围；

所述安装底座1的底面设有既能够检测电线上异物，又能够控制四点驱动机构2带动热熔清除器3工作的检测机构4，即检测机构4既具有检测功能，又能够控制其他机构动作，从而使本异物清除装置实现自动运行，根据需要，所述检测机构4包含雷达测距仪401和中央处理器，雷达测距仪401设为两组且每组设有多个，两组雷达测距仪401分别匀设在安装底座1的长边底面，且每组雷达测距仪401是沿安装底座1的长度方向设置，相邻的两个雷达测距仪401之间存在检测重合的区域，中央处理器能够根据雷达测距的自身参数将重合区域的坐标记录下来，多个雷达测距仪401与中央处理器对应信号连接，中央处理器与四点驱动机构2以及热熔清除器3对应信号连接；

此外，所述检测机构4的异物检测方法为：

1）首先对雷达测距仪401进行初始校准，即利用雷达测距仪401检测输电线的初始位置，以及相邻两雷达测距仪401的检测重合区域，并将初始校准信息储存在中央处理器中，之后检测机构4进行正常的检测工作，虽然输电线组6可能会在风的作用下出现轻微晃动，但是雷达测距仪401测出的输电线初始位置允许有一定的范围误差；

2）雷达测距仪401若检测出异常数据，即检测出输电线上有10-30mm的部分存在距离值变小的情况，且经过10s后依然存在距离变化时，说明此时输电线上有异物缠绕；

2）当异常数据只有一个时，中央处理器将会控制四点驱动机构2动作，直接带动热熔清除器3到达指定位置，进行异物清除操作；

3）当异常数据有多个时，中央处理器会先剔除多个异常数据中位于检测重合区域的数据，剩下的异常数据再根据与热熔清除器3之间的距离值大小排序，最后中央控制器402根据顺序控制四点驱动机构2动作，带动热熔清除器3依次到达异常数据的位置，进行异物清除操作。

本发明未详述部分为现有技术，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。