旁路线缆牵引系统和方法与流程

本发明涉及线缆施工，具体涉及一种旁路线缆牵引系统和一种旁路线缆牵引方法。

背景技术：

1、随着社会经济的快速发展，以电能为主要能源的设备在生活生产的各个环节中都起着不可或缺的作用。然而，电力的生产和传输过程极为复杂，唯有依靠电力运维系统对电力设施的不断维护才能让电网运行满足可靠性和稳定性的要求。此外，为了减少对电力用户带来的不便和经济损失，不断电作业已经成为了电力运维系统的重要作业方式，而旁路带电作业是不断电作业中常见的作业任务。目前此类工作大多还是以人工作业的方式进行，工人需要拉升长度较长、重量较大的旁路线缆到空中并悬挂在主线缆上，近距离地对10kv高压线缆进行剥线、挂接操作，对人的体力要求很高，而且时刻处于高电压、强电场的威胁中，一旦出现失误或电气故障，很容易引起人身伤亡事故。

2、针对这些问题，国内外先后开始研发配网旁路作业机器人，采用机械臂直接代替人工完成旁路作业，但这种方式又存在着机械臂作业负载难以拉升旁路线缆的问题。有利用改装的地面升降机直接将线缆升至空中的方法，但设备笨重，造价高昂，不利于大范围应用；一些解决方案提出利用工作斗携带旁路线缆至空中进行挂接，但会使工作斗承担过大的负载，也难以保证相与相之间的安全距离；还有采用电机挂于主线缆上牵引旁路线缆的方案，由于电机及其电池总质量较大，存在机械臂作业负载、主线缆负载以及工作斗负载过大的问题。

技术实现思路

1、本发明为解决上述技术问题，提供了一种旁路线缆牵引系统和方法，能够大大降低机械臂的负载和主线缆的负载，提高旁路作业的方便性和安全性。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、一种旁路线缆牵引系统，包括：挂线线夹，所述挂线线夹包括挂钩部、开关部和滑轮部，所述挂钩部用于将所述挂线线夹悬挂于主线缆上，所述开关部与所述挂钩部配合设置，所述开关部用于打开和关闭所述挂线线夹，所述滑轮部设置于所述挂钩部的底部，所述挂线线夹上还设置有标识物；卷扬机，所述卷扬机设置于地面；牵引绳，在对旁路线缆进行牵引的状态下，所述牵引绳穿过所述滑轮部，所述牵引绳的一端与所述卷扬机相连，所述牵引绳的另一端与所述旁路线缆相固定；机械臂，所述机械臂用于操作所述挂线线夹，并用于根据所述标识物识别所述挂线线夹的位姿。

4、所述挂钩部为具有开口的c型结构，所述挂钩部内设置有伸缩弹簧，所述开关部对应所述开口设置，所述伸缩弹簧的一端连接所述挂钩部与所述开口相对的内侧壁、另一端连接所述开关部的内侧壁，在所述伸缩弹簧处于压缩和回弹状态时，所述开关部相应地远离和封堵所述开口，以相应地实现所述挂线线夹的打开和关闭。

5、所述开口的上侧底端低于所述开关部的顶端，所述开口的下侧顶端高于所述开关部的底端。

6、所述挂钩部与所述开口相对的外侧壁内凹，所述挂钩部的顶部内侧壁、所述挂钩部与所述开口相对的内侧壁、所述挂钩部与所述开口相对的外侧壁的表面均进行粗糙化处理。

7、所述标识物为正方形二维图标，所述正方形二维图标由多个黑色小正方形和白色小正方形组成。

8、所述标识物设置于所述挂钩部上。

9、所述挂线线夹采用环氧树脂材料制成。

10、一种基于上述旁路线缆牵引系统的旁路线缆牵引方法，包括以下步骤：将所述牵引绳穿过所述挂线线夹的所述滑轮部，并将所述牵引绳的一端与地面上的所述卷扬机相连、另一端与所述旁路线缆相固定；所述机械臂抓取所述挂线线夹，并打开所述挂线线夹；识别所述主线缆的位姿，并选取所述主线缆上距离所述机械臂的末端最近的位置作为悬挂位置，以及规划所述机械臂将所述挂线线夹移动至所述悬挂位置的第一运动路径；所述机械臂按照所述第一运动路径运动，并在所述挂线线夹移动至所述悬挂位置时将所述挂线线夹悬挂到所述主线缆上，然后松开所述挂线线夹，并关闭所述挂线线夹；所述卷扬机通过回收所述牵引绳，将所述旁路线缆拉升到预设位置；在所述旁路线缆完成旁路工作后，所述卷扬机通过释放所述牵引绳，将所述旁路线缆下放；利用所述标识物识别所述挂线线夹的位姿，所述机械臂根据所述挂线线夹的位姿运动至所述挂线线夹处并抓取所述挂线线夹，以及打开所述挂线线夹；规划所述机械臂将所述挂线线夹放回原位的第二运动路径，所述机械臂按照所述第二运动路径运动，并在所述挂线线夹移动至原位时松开所述挂线线夹。

11、利用所述标识物，基于多点透视算法识别所述挂线线夹的位姿。

12、本发明的有益效果：

13、本发明通过挂线线夹、卷扬机、牵引绳、机械臂的配合进行旁路线缆牵引，由于采用位于地面的卷扬机，挂线线夹结构简单、重量较小，且牵引绳的重量远低于旁路线缆，从而能够大大降低机械臂的负载和主线缆的负载，提高旁路作业的方便性和安全性。

技术特征：

1.一种旁路线缆牵引系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的旁路线缆牵引系统，其特征在于，所述挂钩部为具有开口的c型结构，所述挂钩部内设置有伸缩弹簧，所述开关部对应所述开口设置，所述伸缩弹簧的一端连接所述挂钩部与所述开口相对的内侧壁、另一端连接所述开关部的内侧壁，在所述伸缩弹簧处于压缩和回弹状态时，所述开关部相应地远离和封堵所述开口，以相应地实现所述挂线线夹的打开和关闭。

3.根据权利要求2所述的旁路线缆牵引系统，其特征在于，所述开口的上侧底端低于所述开关部的顶端，所述开口的下侧顶端高于所述开关部的底端。

4.根据权利要求3所述的旁路线缆牵引系统，其特征在于，所述挂钩部与所述开口相对的外侧壁内凹，所述挂钩部的顶部内侧壁、所述挂钩部与所述开口相对的内侧壁、所述挂钩部与所述开口相对的外侧壁的表面均进行粗糙化处理。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的旁路线缆牵引系统，其特征在于，所述标识物为正方形二维图标，所述正方形二维图标由多个黑色小正方形和白色小正方形组成。

6.根据权利要求5所述的旁路线缆牵引系统，其特征在于，所述标识物设置于所述挂钩部上。

7.根据权利要求6所述的旁路线缆牵引系统，其特征在于，所述挂线线夹采用环氧树脂材料制成。

8.一种基于权利要求1-7中任一项所述的旁路线缆牵引系统的旁路线缆牵引方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的旁路线缆牵引方法，其特征在于，利用所述标识物，基于多点透视算法识别所述挂线线夹的位姿。

技术总结
本发明涉及线缆施工技术领域，提供一种旁路线缆牵引系统和方法，所述旁路线缆牵引系统包括：挂线线夹，挂线线夹包括挂钩部、开关部和滑轮部，挂钩部用于将挂线线夹悬挂于主线缆上，开关部与挂钩部配合设置，开关部用于打开和关闭挂线线夹，滑轮部设置于挂钩部的底部，挂线线夹上还设置有标识物；卷扬机，卷扬机设置于地面；牵引绳，在对旁路线缆进行牵引的状态下，牵引绳穿过滑轮部，牵引绳的一端与卷扬机相连，牵引绳的另一端与旁路线缆相固定；机械臂，机械臂用于操作挂线线夹，并用于根据标识物识别挂线线夹的位姿。本发明能够大大降低机械臂的负载和主线缆的负载，提高旁路作业的方便性和安全性。

技术研发人员：赵清源,章立,姚杰,黄煥,殷洪海,汪大海,何律
受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司常州供电分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15