一种输电线路发热状态综合巡检系统及方法与流程

1.本发明涉及输电线路巡检领域，特别是涉及一种输电线路发热状态综合巡检系统及方法。


背景技术：

2.输电线路是电力系统中重要组成部分，其承担着电能输送，是电力企业面向用户输送电能的主要途径，因此输电线路运行安全性及稳定性是影响电能分配阶段的重要影响因素。
3.目前在输电线路运维阶段主要采用红外测温技术检测输电线路发热情况，其中红外测温技术主要是依赖于红外线辐射是自然界中普遍存在的一种电磁波辐射，任何高于绝对零度的都在向外辐射红外线，并且其辐射能的大小与红外物体表面温度有着一定的关系，因此利用红外测温技术可快速检测输电线路发热状态，但是在使用时红外测温时，容易受到外部环境、距离、角度等多方面因素影响，精确度不高，并且在野外环境复杂区域，工作人员操作不便，不适合野外复杂环境下使用。


技术实现要素：

4.针对目前输电线路采用红外测温技术检测时，精确度不高，并且不适合野外复杂环境使用的技术问题，本发明提出了一种输电线路发热状态综合巡检系统及方法。
5.本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种输电线路发热状态综合巡检系统，其特征在于，包括第一巡检终端、第二巡检终端以及地面操作端，所述第一巡检终端和所述第二巡检终端分别独立挂载在输电线路上，以用于同向或反向同步获取输电线路发热数据；所述第一巡检终端和所述第二巡检终端相配合，当所述输电线路上出现障碍物时，所述第一巡检终端与所述第二巡检终端相连接，以用于所述第一巡检终端带动所述第二巡检终端完成越障动作或所述第二巡检终端带动所述第一巡检终端完成越障动作；所述第一巡检终端和所述第二巡检终端均与所述地面操作端通讯连接。
6.优选地，所述第一巡检终端和所述第二巡检终端均包括基座和连接头，所述基座与所述连接头为一体成型结构，所述基座两侧分别设置有用于探测障碍物的探测组件，对应的所述连接头上设有第一锁紧组件和第二锁紧组件，所述第一锁紧组件与所述第二锁紧组件相配合，以用于将所述第一巡检终端和所述第二巡检终端连接成一个整体；所述基座上设置有用于夹紧输电线路的行走机构，所述行走机构上设置有用于检测输电线路发热状态的检测模组，所述基座内设置有控制盒，所述控制盒分别与所述探测组件、所述锁紧机构、所述行走机构以及所述检测模组电连接，所述控制盒与所述地面操作端通讯连接。
7.优选地，所述探测组件包括超声波测距传感器，所述超声波测距传感器与所述控制盒电连接。
8.优选地，所述行走机构包括第一行走轮、第二行走轮以及导向组件，所述第一行走
轮和/或所述第二行走轮与行走电机的动力轴相连接，所述导向组件设置在所述第一行走轮和第二行走轮之间，且所述导向组件与所述第一行走轮和所述第二行走轮之间形成夹紧通道，所述检测模组设置在所述第一导向组件上；所述行走电机和所述导向组件均与所述控制盒电连接。
9.优选地，所述导向组件包括电动升降杆，所述电动升降杆上设置有支撑板，所述支撑板上设置有平行活动设置有两组导向轮，且两组所述导向轮与所述第一行走轮和所述第二行走轮分别处于同一竖直直线上；所述检测模组设置在所述电动升降杆上，且所述第一行走轮和所述第二行走轮之间开设有限位槽，所述限位槽内设置有调节件，所述调节件与所述电动升降杆相连接；所述调节件和所述电动升降杆均与所述控制盒电连接。
10.优选地，所述调节件包括滑动直线模组，所述滑动直线模组设置在所述限位槽内，且所述滑动直线模组中的滑座与所述电动升降杆固定连接，且所述滑动直线模组中的伺服电机与所述控制盒电连接。
11.优选地，所述检测模组包括声学成像仪和红外热成像摄像头，所述声学成像仪和所述红外热成像摄像头均设置在所述电动升降杆上，且所述声学成像仪和所述红外热成像摄像头均与所述控制盒电连接。
12.优选地，所述第一锁紧组件包括第一环形电磁铁和第一电动吸盘，所述第一电动吸盘位于所述第一环形电磁铁中心位置处；所述第二锁紧组件包括第二环形电磁铁和定位盘，所述定位盘位于所述第二环形电磁铁中心位置处，所述第一环形电磁铁与所述第二环形电磁铁相吸合，所述第一电动吸盘与所述定位盘相吸合；所述第一环形电磁铁、所述第二环形电磁铁以及所述第一电动吸盘均与所述控制盒电连接。
13.优选地，所述控制盒内设置有mcu，所述mcu与电源电连接，所述mcu分别与数据采集板卡、继电器板卡以及通讯板卡电连接，所述数据采集板卡与所述检测模组电连接，所述继电器板卡分别与所述第一环形电磁铁/所述第二环形电磁铁以及所述第一电动吸盘电连接，所述通讯板卡与所述地面操作端通讯连接。
14.一种输电线路发热状态综合巡检系统的工作方法，包括以下步骤：s1、首先将第一巡检终端和第二巡检终端挂载在输电线路上，第一巡检终端和第二巡检终端沿输电线路同向同步移动；s2、第一巡检终端获取的输电线路声波成像图像以及红外热成像图像分别与第二巡检终端获取的同一段输电线路声波成像图像以及红外热成像图像比对，并且获取的声波成像图像以及红外热成像图像分别传输至地面操作端，确定第一巡检终端与第二巡检终端检测是否异常；s3、当第一巡检终端探测到输电线路上出现障碍物时，第一巡检终端向第二巡检终端发送控制指令，同时第一巡检终端保持停止状态，待第一巡检终端与第二巡检终端吸合后，第一巡检终端中导向轮向上升起，此时第二巡检终端作为动力源，带动第一巡检终端跨过障碍物；待第一巡检终端跨过障碍物时，第一巡检终端中导向轮降落挂载在输电线路上，此时第二巡检终端中导向轮向上升起，第一巡检终端作为动力源，带动第二巡检终端完成越障；s4、待第一巡检终端和第二巡检终端分别越过障碍物时，第一巡检终端和第二巡检终端断开，并且第一巡检终端和第二巡检终端开始动作，继续对下一段输电线路进行巡
检；s5、第一巡检终端和第二巡检终端沿输电线路反向移动；s5、当第一巡检终端或第二巡检终端探测到输电线路上出现障碍物，第一巡检终端向第二巡检终端发送控制指令或第二巡检终端向第一巡检终端发送控制指令，第二巡检终端向第一巡检终端移动或第一巡检终端向第二巡检终端移动，完成第一巡检终端与第二巡检终端连接；s6、在第二巡检终端或第一巡检终端移动过程，同步获取输电线路声波成像图像以及红外热成像图像，并与第一巡检终端或第二巡检终端获取的同一段输电线路声波成像图像以及红外热成像图像进行对比，确定第一巡检终端和第二巡检终端检测是否异常；s7、在第一巡检终端与第二巡检终端连接时，第一巡检终端或第二巡检终端保持停止，待第一巡检终端与第二巡检终端吸合后，第一巡检终端或第二巡检终端中导向轮向上升起，此时第二巡检终端或第一巡检终端作为动力源，带动第一巡检终端或第二巡检终端跨过障碍物；待第一巡检终端或第二巡检终端跨过障碍物时，第一巡检终端或第二巡检终端中导向轮降落挂载在输电线路上，此时第二巡检终端或第一巡检终端中导向轮向上升起，第一巡检终端或第二巡检终端作为动力源，带动第二巡检终端或第一巡检终端完成越障。
15.与现有技术，本发明的有益效果在于：1、在第一巡检终端和第二巡检终端上均配置有声学成像仪和红外热成像摄像头，利用声学成像仪获取输电线路声波图像结合红外热成像摄像头获取输电线路红外热成像图像，综合分析比对确定输电线路发热状态是否异常；同时配合第一巡检终端和第二巡检终端对同一段输电线路重复检测，可确定第一巡检终端和第二巡检终端是否异常，整体通过双参数、双终端的多重检测，大大提高了检测精度，避免了单一红外测温的准确度低；2、当第一巡检终端和第二巡检终端同向或反向巡检过程中探测到障碍物是，第一巡检终端或第二巡检终端向第二巡检终端或第一巡检终端发送控制指令，第一巡检终端与第二巡检终端连接成一个整体，完成越障动作，待完整越障动作后，第一巡检终端和第二巡检终端分离，单独移动巡检，整体灵活性高，具有多工作模式选择。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是本发明整体结构示意图。
18.图2是本发明中第一巡检终端的结构示意图。
19.图3是本发明中第二巡检终端的结构示意图。
20.图4是本发明中检测模组的位置示意图。
21.附图标记说明如下：1为输电线路，2为第一巡检终端，3为第二巡检终端，4为基座，5为连接头，6为第一环形电磁铁，7为第一电动吸盘，8为电动升降杆，9为第一行走轮，10为导向轮，11为支撑板，
12为超声波测距传感器，13为检测模组。
具体实施方式
22.以下结合附图1-4，对本发明的技术方案作进一步阐释：实施例一如图1-图4所示，本发明公开了一种输电线路发热状态综合巡检系统，包括第一巡检终端2、第二巡检终端3以及地面操作端，所述第一巡检终端2和所述第二巡检终端3分别独立挂载在输电线路1上，以用于同向或反向同步获取输电线路1发热数据。也就是说，将第一巡检终端和第二巡检终端分别挂载在输电线路上，并且第一巡检终端和第二巡检终端可沿输电线路同向或反向移动，第一巡检终端和第二巡检终端沿输电线路反向移动时，可快速同步完成整段输电线路发热状态检测，适用于城郊区域输电线路无障碍物时选择该模式；第一巡检终端和第二巡检终端沿输电线路同向移动时，可通过第一巡检终端和第二巡检终端同时对同一段输电线路进行检测，适用于复杂地形输电线路时选择该模式，可确定第一巡检终端和第二巡检终端检测是否异常，进而可便于更换巡检终端。
23.具体地，如图1所示，所述第一巡检终端2和所述第二巡检终端3相配合，当所述输电线路1上出现障碍物时，所述第一巡检终端2与所述第二巡检终端3相连接，以用于所述第一巡检终端2带动所述第二巡检终端3完成越障动作或所述第二巡检终端3带动所述第一巡检终端2完成越障动作。也就是说，当第一巡检终端和第二巡检终端沿输电线路同向或反向移动时探测到障碍物，第一巡检终端或第二巡检终端向第二巡检终端或第一巡检终端发送控制指令，第二巡检终端或第一巡检终端向第一巡检终端或第二巡检终端移动，使得第一巡检终端和第二巡检终端连接成一个整体，第一巡检终端或第二巡检终端作为动力源，同时第二巡检终端或第一巡检终端松开输电线路，进而可带动第二巡检终端或第一巡检终端越过障碍物；同理，当第二巡检终端或第一巡检终端越过障碍物后，第二巡检终端或第一巡检终端作为动力源，带动第一巡检终端或第二巡检终端越障。
24.具体地，所述第一巡检终端2与所述第二巡检终端3通讯连接，所述第一巡检终端2和所述第二巡检终端3均与所述地面操作端通讯连接。也就是说，当第一巡检终端或第二巡检终端沿输电线路移动时探测到障碍物时，第一巡检终端可向第二巡检终端发送控制指令，第一巡检终端和第二巡检终端靠近连接成一个整体，进而完成越障动作；同时第一巡检终端和第二巡检终端沿输电线路获取的输电线路声波成像图像以及红外热成像图像实时传输至地面操作端，便于地面操作人员实时了解检测数据。
25.在一些实施例中，如图2和图3所示，所述第一巡检终端2和所述第二巡检终端3均包括基座4和连接头5，所述基座4与所述连接头5为一体成型结构，所述基座4两侧分别设置有用于探测障碍物的探测组件，对应的所述连接头5上设有第一锁紧组件和第二锁紧组件，所述第一锁紧组件与所述第二锁紧组件相配合，以用于将所述第一巡检终端2和所述第二巡检终端3连接成一个整体。也就是说，在第一巡检终端和第二巡检终端的基座下部分别设置有连接头，在第一巡检终端和第二巡检终端中探测组件探测到障碍物时，需要连接越障时，第一锁紧组件和第二锁紧组件通电，在第一巡检终端和第二巡检终端接触时，第一锁紧组件和第二锁紧组件吸合，进而将对应的两组连接头连接成一个整体。
26.所述基座4上设置有用于夹紧输电线路的行走机构，所述行走机构上设置有用于
检测输电线路发热状态的检测模组13，所述基座4内设置有控制盒，所述控制盒分别与所述探测组件、所述锁紧机构、所述行走机构以及所述检测模组13电连接，所述控制盒与所述地面操作端通讯连接。也就是说，在基座上设置有行走机构，利用行走机构挂载在输电线路上，并且通过行走机构沿输电线路行走，同时在行走机构上布置有检测模组，利用检测模组可在行走机构沿输电线路行走过程中，同步获取输电线路声波成像图像以及红外热成像图像，并且获取的数据实时传输至控制盒，控制盒将接收的数据实时转发至地面操作端。
27.在一些实施例中，如图2和图3所示，所述探测组件包括超声波测距传感器12，所述超声波测距传感器12与所述控制盒电连接。也就是说，在基座的两侧分别设置有超声波测距传感器，利用超声波测距传感器实时测量输电线路上是否出现异常，进而可间接判断输电线路是否存在障碍物。
28.在一些实施例中，如图2和图3所示，所述行走机构包括第一行走轮9、第二行走轮以及导向组件，所述第一行走轮9和/或所述第二行走轮与行走电机的动力轴相连接，所述导向组件设置在所述第一行走轮9和第二行走轮之间，且所述导向组件与所述第一行走轮和所述第二行走轮之间形成夹紧通道，所述检测模组13设置在所述导向组件上；所述行走电机和所述导向组件均与所述控制盒电连接。也就是说，在基座上平行布置有第一行走轮和第二行走轮，并且第一行走轮和/或第二行走轮与行走电机连接，利用行走电机带动第一行走轮或第二行走轮转动，进而第一行走轮或第二行走轮沿输电线路移动，同时在第一行走轮和第二行走轮上方平行布置有导向组件，利用导向组件将输电线路与第一行走轮和第二行走轮夹紧，可便于第一行走轮和第二行走轮沿输电线路稳定移动；并且在导向组件上布置检测模组，利用检测模组可实时同步检测经过的输电线路发热状态。
29.在一些实施例中，如图2和图3所示，所述导向组件包括电动升降杆8，所述电动升降杆8上设置有支撑板11，所述支撑板11上设置有平行活动设置有两组导向轮10，且两组所述导向轮10与所述第一行走轮9和所述第二行走轮分别处于同一竖直直线上；所述检测模组13设置在所述电动升降杆8上，且所述第一行走轮9和所述第二行走轮之间开设有限位槽，所述限位槽内设置有调节件，所述调节件与所述电动升降杆8相连接；所述调节件和所述电动升降杆8均与所述控制盒电连接。也就是说，利用电动升降杆带动支撑板上的两组导向轮可升降动作，当需要夹紧输电线路时，电动升降杆带动两组导向轮向下动作与第一行走轮和第二行走轮整体夹紧输电线路；当需要越障时，电动升降杆带动两组导向轮向上动作与第一行走轮和第二行走轮脱离松开，同时配合调节件可带动两组导向轮远离输电线路，进而可便于后续越障操作。
30.在一些实施例中，所述调节件包括滑动直线模组，所述滑动直线模组设置在所述限位槽内，且所述滑动直线模组中的滑座与所述电动升降杆8固定连接，且所述滑动直线模组中的伺服电机与所述控制盒电连接。也就是说，利用滑动直线模组可带动电动升降杆沿限位槽移动，便于后续松开输电线路，并远离输电线路，有助于后续越障操作。
31.在一些实施例中，如图4所示，所述检测模组13包括声学成像仪和红外热成像摄像头，所述声学成像仪和所述红外热成像摄像头均设置在所述电动升降杆上，且所述声学成像仪和所述红外热成像摄像头均与所述控制盒电连接。也就是说，利用声学成像仪和红外热成像摄像头分别同步对经过的输电线路进行获取红外热成像图像和声学图像，并且获取的图像数据实时传输至控制盒，控制盒将接收的图像数据实时转发至地面操作端。
32.在一些实施例中，如图2和图3所示，所述第一锁紧组件包括第一环形电磁铁6和第一电动吸盘7，所述第一电动吸盘7位于所述第一环形电磁铁6中心位置处；所述第二锁紧组件包括第二环形电磁铁和定位盘，所述定位盘位于所述第二环形电磁铁中心位置处，所述第一环形电磁铁6与所述第二环形电磁铁相吸合，所述第一电动吸盘7与所述定位盘相吸合；所述第一环形电磁铁6、所述第二环形电磁铁以及所述第一电动吸盘7均与所述控制盒电连接。也就是说，分别在第一巡检终端的连接头上设置有第一环形电磁铁和第一电动吸盘，在第二巡检终端的连接头上设置有第二环形电磁铁和定位盘，当第一连接头与第二连接头抵触时，利用第一环形电磁铁和第二环形电磁铁相互吸合，第一电动吸盘与定位盘吸合，进而将第一巡检终端和第二巡检终端连接成一个整体。需要注意的是，为了保证第一巡检终端和第二巡检终端间距变化，还可在第一巡检终端或第二巡检终端上布置超声波测距传感器，进而可在第一巡检终端和第二巡检终端连接过程中实时监测第一巡检终端和第二巡检终端之间的间距变化。
33.所述控制盒内设置有mcu，所述mcu与电源电连接，所述mcu分别与数据采集板卡、继电器板卡以及通讯板卡电连接，所述数据采集板卡与所述检测模组电连接，所述继电器板卡分别与所述第一环形电磁铁/所述第二环形电磁铁以及所述第一电动吸盘电连接，所述通讯板卡与所述地面操作端通讯连接。也就是说，在第一巡检终端中的控制盒和第二巡检终端中的控制盒均包括mcu，利用mcu接收数据采集板汇集的数据，并且通过继电器板卡控制对应机构的通断电，同时通过通讯板卡上插入的4g通讯模块可实现第一巡检终端与第二巡检终端之间通讯，同时第一巡检终端和第二巡检终端将接收的图像数据实时通过通讯板卡转发至地面操作端。
34.实施例二本发明公开了一种输电线路发热状态综合巡检系统的工作方法，包括以下步骤：s1、首先将第一巡检终端2和第二巡检终端3挂载在输电线路1上，第一巡检终端2和第二巡检终端3沿输电线路1同向同步移动。也就是说，工作人员首先在杆塔上将第一巡检终端和第二巡检终端挂载在输电线路，亦或是通过无人机将第一巡检终端和第二巡检终端挂载在输电线路上，随后通过地面操作端控制第一巡检终端和第二巡检终端沿输电线路同向或反向移动。
35.s2、第一巡检终端2获取的输电线路声波成像图像以及红外热成像图像分别与第二巡检终端3获取的同一段输电线路声波成像图像以及红外热成像图像比对，并且获取的声波成像图像以及红外热成像图像分别传输至地面操作端，确定第一巡检终端与第二巡检终端检测是否异常。也就是说，在第一巡检终端和第二巡检终端同向移动，且第一巡检终端和第二巡检终端之间存在间距，利用第一巡检终端和第二巡检终端对同一段输电线路先后检测，可根据分别获取的图像数据进行比对分析，两组图像数据是否一致，进而可判断第一巡检终端和第二巡检终端是否存在异常。
36.s3、当第一巡检终端2探测到输电线路1上出现障碍物时，第一巡检终端2向第二巡检终端3发送控制指令，同时第一巡检终端2保持停止状态，待第一巡检终端2与第二巡检终端3吸合后，第一巡检终端2中导向轮10向上升起，此时第二巡检终端3作为动力源，带动第一巡检终端2跨过障碍物；待第一巡检终端2跨过障碍物时，第一巡检终端2中导向轮10降落挂载在输电线路1上，此时第二巡检终端3中导向轮10向上升起，第一巡检终端2作为动力
源，带动第二巡检终端3完成越障。也就是说，在第一巡检终端与第二巡检终端同向移动时探测到障碍物时，第一巡检终端中行走电机停止运转，同时第二巡检终端向第一巡检终端移动，并与第一巡检终端抵触，此时利用第一环形电磁铁和第一电动吸盘与第二环形电磁铁和定位盘吸合，进而将第一巡检终端和第二巡检终端连接成一个整体，随后第一巡检终端上电动升降杆带动上导向轮升起，同时滑动直线模组带动电动升降杆移动与输电线路脱离，随后第二巡检终端作为动力源带动第一巡检终端越过障碍物；待第一巡检终端越过障碍物时，同理，第一巡检终端带动第二巡检终端越过障碍物。
37.s4、待第一巡检终端2和第二巡检终端3分别越过障碍物时，第一巡检终端2和第二巡检终端3断开，并且第一巡检终端2和第二巡检终端3开始动作，继续对下一段输电线路1进行巡检。也就是说，在第一巡检终端和第二巡检终端均越过障碍物时，第一巡检终端和第二巡检终端中环形电磁铁以及电动吸盘断电，此时第一巡检终端和第二巡检终端断开，开始独立检测同一段输电线路。
38.s5、第一巡检终端2和第二巡检终端3沿输电线路反向移动。也就是说，通过地面操作端控制第一巡检终端和第二巡检终端中行走电机正转和反转，进而使得第一巡检终端和第二巡检终端沿输电线路反向移动。
39.s5、当第一巡检终端2或第二巡检终端3探测到输电线路1上出现障碍物，第一巡检终端2向第二巡检终端3发送控制指令或第二巡检终端3向第一巡检终端2发送控制指令，第二巡检终端3向第一巡检终端2移动或第一巡检终端2向第二巡检终端3移动，完成第一巡检终端2与第二巡检终端3连接。
40.s6、在第二巡检终端3或第一巡检终端2移动过程，同步获取输电线路声波成像图像以及红外热成像图像，并与第一巡检终端2或第二巡检终端3获取的同一段输电线路声波成像图像以及红外热成像图像进行对比，确定第一巡检终端和第二巡检终端检测是否异常。也就是说，利用第一巡检终端和第二巡检终端对同一段输电线路先后检测，可根据分别获取的图像数据进行比对分析，两组图像数据是否一致，进而可判断第一巡检终端和第二巡检终端是否存在异常。
41.s7、在第一巡检终端2与第二巡检终端3连接时，第一巡检终端2或第二巡检终端3保持停止，待第一巡检终端2与第二巡检终端3吸合后，第一巡检终端2或第二巡检终端3中导向轮10向上升起，此时第二巡检终端3或第一巡检终端2作为动力源，带动第一巡检终端2或第二巡检终端3跨过障碍物；待第一巡检终端2或第二巡检终端3跨过障碍物时，第一巡检终端2或第二巡检终端3中导向轮10降落挂载在输电线路1上，此时第二巡检终端3或第一巡检终端2中导向轮10向上升起，第一巡检终端2或第二巡检终端3作为动力源，带动第二巡检终端3或第一巡检终端2完成越障。也就是说，在第一巡检终端移动时探测到障碍物时，第一巡检终端中行走电机停止运转，同时第二巡检终端向第一巡检终端移动，并与第一巡检终端抵触，此时利用第一环形电磁铁和第一电动吸盘与第二环形电磁铁和定位盘吸合，进而将第一巡检终端和第二巡检终端连接成一个整体，随后第一巡检终端上电动升降杆带动上导向轮升起，同时滑动直线模组带动电动升降杆移动与输电线路脱离，随后第二巡检终端作为动力源带动第一巡检终端越过障碍物；待第一巡检终端越过障碍物时，同理，第一巡检终端带动第二巡检终端越过障碍物；当第二巡检终端移动时探测到障碍物时，动作同第一巡检终端。
42.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。