机器人及输电线路巡检系统的制作方法

本申请涉及输电线路巡检领域，具体而言，涉及一种机器人及输电线路巡检系统。

背景技术：

目前，架空输电线路主要采用传统的人工巡检方式，人工作业受天气、地形和交通条件影响大，巡检效率低、劳动强度大。此外，近几年采用直升机、无人机开展线路巡检，但是这两种巡检方式受国家空域管制严格、受天气影响大、依赖高技术人员。国内外已有架空输电线路立体巡检智能机器人领域的相关文献，但现有的线路巡检机器人不具备跨越杆塔功能，只能在杆塔之间的输电线路上执行线路巡检任务，机器人的爬坡能力弱和越障稳定性差。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本申请实施例提供了一种机器人及输电线路巡检系统，以至少解决现有的线路巡检机器人不具备跨越杆塔功能，只能在杆塔之间的输电线路上执行线路巡检任务，爬坡能力弱和越障稳定性差的技术问题。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种机器人，包括：壳体；控制器，设置在壳体内部，用于依据预先设定的控制指令控制机器人在输电线路上执行巡检工作；驱动轮，设置在壳体外部，用于使机器人沿导轨或输电线路移动，其中导轨预先设置在输电线路上的横担所在的位置；压紧轮，设置在壳体外部，用于驱动轮沿导轨移动时，压紧输电线路。

可选地，压紧轮在壳体上的位置位于驱动轮的下方，且压紧轮与驱动轮的数量相同。

可选地，机器人还包括：图像采集设备，设置在壳体外部，与控制器通信连接，用于在机器人执行巡检工作时采集输电线路的图像，并将采集的图像发送至控制器。

可选地，控制器还包括第一告警电路，用于依据图像识别出输电线路存在故障的情况下，向服务器发出告警信息。

可选地，机器人还包括：供电电路，设置在壳体内部，用于为机器人供电；供电电路包括第二告警电路，用于在检测到供电电路包含的电池组的电量低于预设阈值时，向服务器发出告警信号。

可选地，机器人还包括：通信设备，与控制器通信连接，用于将图像及输电线路存在的故障信息发送至服务器。

根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种输电线路巡检系统，包括：机器人，包括壳体、控制器、驱动轮及压紧轮，其中，控制器，设置在壳体内部，用于依据预先设定的控制指令控制机器人在输电线路上执行巡检工作；驱动轮，设置在壳体外部，用于使机器人沿导轨或输电线路移动，其中导轨预先设置在输电线路上的横担所在的位置；压紧轮，设置在壳体外部，用于驱动轮沿导轨移动时，压紧输电线路；服务器，与机器人通信连接，用于向机器人发送控制指令；并接收机器人反馈的巡检工作的信息；导轨；轨道，用于为机器人提供上下输电线路所在杆塔的路径。

可选地，其特征在于，压紧轮在壳体上的位置位于驱动轮的下方，且压紧轮与驱动轮的数量相同。

可选地，机器人还包括：图像采集设备，设置在壳体外部，与控制器通信连接，用于在机器人执行巡检工作时采集输电线路的图像，并将采集的图像发送至控制器。

可选地，控制器还包括第一告警电路，用于依据图像识别出输电线路存在故障的情况下，向服务器发出告警信息。

可选地，机器人还包括：供电电路，设置在壳体内部，用于为机器人供电；供电电路包括第二告警电路，用于在检测到供电电路包含的电池组的电量低于预设阈值时，向服务器发出告警信号。

可选地，机器人还包括：通信设备，与控制器通信连接，用于将图像及输电线路存在的故障信息发送至服务器。

在本申请实施例中，提供了一种机器人，包括：壳体；控制器，设置在壳体内部，用于依据预先设定的控制指令控制机器人在输电线路上执行巡检工作；驱动轮，设置在壳体外部，用于使机器人沿导轨或输电线路移动，其中导轨预先设置在输电线路上的横担所在的位置；压紧轮，设置在壳体外部，用于驱动轮沿导轨移动时，压紧输电线路，通过设置驱动轮，压紧轮，配合预先设置在输电线路上的横担所在位置的导轨，从而实现了机器人在巡线时可轻松跨越杆塔上的障碍物，且可以防止机器人在移动时驱动轮打滑或者脱轨的技术效果，进而解决了现有的线路巡检机器人不具备跨越杆塔功能，只能在杆塔之间的输电线路上执行线路巡检任务，爬坡能力弱和越障稳定性差的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的一种机器人的结构图；

图2是根据本申请实施例的另一种机器人的结构图；

图3是根据本申请实施例的另一种机器人的结构图；

图4是根据本申请实施例的一种巡检机器人工作的示意图；

图5是根据本申请实施例的另一种机器人的结构图；

图6是根据本申请实施例的一种输电线路巡检系统的结构图；

图7是根据本申请实施例的另一种输电线路巡检系统的结构图；

图8是根据本申请实施例的另一种输电线路巡检系统的结构图；

图9是根据本申请实施例的另一种输电线路巡检系统的结构图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1是根据本申请实施例的一种机器人的结构图，如图1所示，该机器人包括：

壳体10；

控制器12，设置在壳体10内部，用于依据预先设定的控制指令控制机器人在输电线路上执行巡检工作。

根据本申请的一个可选的实施例，机器人执行巡检任务前，控制中心对机器人行为完整定义，机器人上线后根据预设程序自主执行巡检，依次对输电线路上的设备进行拍照、检测。发现线路异常自动告警，提醒控制中心进一步核查和确认。

驱动轮14，设置在壳体10外部，用于使机器人沿导轨或输电线路移动，其中导轨预先设置在输电线路上的横担所在的位置。

压紧轮16，设置在壳体10外部，用于驱动轮14沿导轨移动时，压紧输电线路。

机器人可跨越杆塔上的防振锤、接续管等障碍物，应用仿形导向技术在架空地线横担处加装导轨，可轻松跨越杆塔上的障碍物。

优选地，上述机器人的有两个驱动轮，两个驱动轮下方分别设置有压紧轮，防止行走时驱动轮打滑、脱轨。

通过上述机器人，通过设置驱动轮，压紧轮，配合预先设置在输电线路上的横担在位置的导轨，从而实现了机器人在巡线时可轻松跨越杆塔，且可以防止机器人在移动时驱动轮打滑或者脱轨的技术效果。

根据本申请的一个可选的实施例，压紧轮16在壳体10上的位置位于驱动轮14的下方，且压紧轮16与驱动轮14的数量相同。

图2是根据本申请实施例的另一种机器人的结构图，如图2所示，机器人还包括：图像采集设备18，设置在壳体10外部，与控制器12通信连接，用于在机器人执行巡检工作时采集输电线路的图像，并将采集的图像发送至控制器12。

根据本申请的一个可选的实施例，上述图像采集设备18可以是设置在巡检机器人上的高清摄像头。

根据本申请的一个可选的实施例，控制器12还包括第一告警电路，用于依据图像识别出输电线路存在故障的情况下，向服务器发出告警信息。

第一告警电路，应用图像智能识别技术，筛选异物搭挂。机械施工等设备缺陷和环境隐患，向服务器发出警告信息。巡检图像和测量数据可通过加密的4g网络实时回传至后台服务器。

图3是根据本申请实施例的另一种机器人的结构图，如图3所示，机器人还包括：供电电路110，设置在壳体10内部，用于为机器人供电；供电电路包括第二告警电路，用于在检测到供电电路包含的电池组的电量低于预设阈值时，向服务器发出告警信号。

根据本申请的一个可选的实施例，机器人采用锂电池组供电，可连续工作8个小时以上，当电量较低时，自动报警并回到太阳能基站补给充电，实现白天巡检、夜间充电，单线路巡检全程无需下塔。如图4所示的巡检机器人工作的示意图，机器人自行上下杆塔，执行输电线路巡检任务，遇到障碍物后跨越障碍物，继续执行巡检任务。当续航模块的锂电池的电量低于一定的阈值时，自动报警并回到太阳能基站补给充电。直至巡检任务结束。

图5是根据本申请实施例的另一种机器人的结构图，如图5所示，机器人还包括：通信设备112，与控制器12通信连接，用于将图像及输电线路存在的故障信息发送至服务器。

优选地，通信设备112可以采用加密4g通信技术实时将巡检图像、测量数据等信息实时回传至后台系统。

表1列出了采用本申请实施例提供的巡检机器人进行输电线路巡检，相对于其他巡检方式优势对比，如表1所示，

表1机器人与其他巡检方式优势对比

利用上述机器人进行输电线路巡检可以实现以下技术效果：有效实现了线路立体化巡检、线路状态监控及通道预警，解决了人工、直升机、无人机等巡检方式存在的效率低、自动化程度低等问题，具备较高的推广价值。

图6是根据本申请实施例的一种输电线路巡检系统的结构图，如图6所示，该系统包括：

机器人70，包括壳体700、控制器702、驱动轮704及压紧轮706，其中，

控制器702，设置在壳体700内部，用于依据预先设定的控制指令控制机器人在输电线路上执行巡检工作；

根据本申请的一个可选的实施例，机器人执行巡检任务前，控制中心对机器人行为完整定义，机器人上线后根据预设程序自主执行巡检，依次对输电线路上的设备进行拍照、检测。发现线路异常自动告警，提醒控制中心进一步核查和确认。

驱动轮704，设置在壳体700外部，用于使机器人沿导轨74或输电线路移动，其中导轨74预先设置在输电线路上的横担所在的位置；

压紧轮706，设置在壳体700外部，用于驱动轮704沿导轨移动时，压紧输电线路。

机器人可跨越杆塔上的防振锤、接续管等障碍物，应用仿形导向技术在架空地线横担处加装导轨，可轻松跨越杆塔上的障碍物。

优选地，上述机器人的有两个驱动轮，两个驱动轮下方分别设置有压紧轮，防止行走时驱动轮打滑、脱轨。

通过上述机器人，通过设置驱动轮，压紧轮，配合预先设置在输电线路上的横担在位置的导轨，从而实现了机器人在巡线时可轻松跨越杆塔，且可以防止机器人在移动时驱动轮打滑或者脱轨的技术效果。

服务器72，与机器人通信连接，用于向机器人发送控制指令；并接收机器人反馈的巡检工作的信息。

导轨74。

轨道76，用于为机器人提供上下输电线路所在杆塔的路径。

开展巡检工作前，在杆塔塔身预设上下轨道，将机器人放置在轨道下端的平台上，机器人可自动上下塔，在多条线路上转场作业，充分发挥其最大效用。

通过上述巡检系统，有效实现了线路立体化巡检、线路状态监控及通道预警，解决了人工、直升机、无人机等巡检方式存在的效率低、自动化程度低等问题，具备较高的推广价值。

需要说明的是，图7所示实施例的优选实施方式可以参见图1至图5所示实施例的相关描述，此处不再赘述。

根据本申请的一个可选的实施例，压紧轮706在壳体700上的位置位于驱动轮704的下方，且压紧轮706与驱动轮704的数量相同。

图7是根据本申请实施例的另一种输电线路巡检系统的结构图，如图7所示，上述机器人70还包括：图像采集设备708，设置在壳体700外部，与控制器702通信连接，用于在机器人执行巡检工作时采集输电线路的图像，并将采集的图像发送至控制器702。

根据本申请的一个可选的实施例，上述图像采集设备708可以是设置在机器人70上的高清摄像头。

根据本申请的一个可选的实施例，控制器702还包括第一告警电路，用于依据图像识别出输电线路存在故障的情况下，向服务器72发出告警信息。

第一告警电路，应用图像智能识别技术，筛选异物搭挂。机械施工等设备缺陷和环境隐患，向服务器发出警告信息。巡检图像和测量数据可通过加密的4g网络实时回传至后台服务器。

图8是根据本申请实施例的另一种输电线路巡检系统的结构图，如图8所示，机器人70还包括：供电电路710，设置在壳体700内部，用于为机器人70供电；供电电路710包括第二告警电路，用于在检测到供电电路710包含的电池组的电量低于预设阈值时，向服务器72发出告警信号。

根据本申请的一个可选的实施例，机器人采用锂电池组供电，可连续工作8个小时以上，当电量较低时，自动报警并回到太阳能基站补给充电，实现白天巡检、夜间充电，单线路巡检全程无需下塔。

图9是根据本申请实施例的另一种输电线路巡检系统的结构图，如图9所示，机器人70还包括：通信设备712，与控制器702通信连接，用于将图像及输电线路存在的故障信息发送至服务器72。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。