Роботизированное устройство для верхового осмотра состояния воздушных линий электропередачи

Полезная модель относится к области электроэнергетики и может быть использована для верхового осмотра состояния воздушных линий электропередачи (ВЛЭП).
Прототипом является дистанционно-управляемое транспортное средство, предназначенное для установки на опоры воздушных ЛЭП с возможностью преодолевать препятствия на опорах (Патент US №7552684B2, МПК B61B7/06).
Известное дистанционно-управляемое транспортное средство, предназначенное для установки на опоры воздушных ЛЭП с возможностью преодолевать препятствия на опорах, содержит первую и вторую подвижные рамы. Установлено как минимум одно подвижное шарнирное соединение на первой раме, а колесо установлено на шарнирное соединение для поддержания транспортного средства на опоре. Крепежные средства взаимодействуют с колесом и приспособлены удерживать колесо на опоре. По меньшей мере, одно временно поддерживающее устройство установлено на второй раме. Временно поддерживающее устройство содержит крепежные средства для удерживания транспортного средства на опоре. Транспортное средство содержит приводы, соединенные между рамами и рычагами для их перемещения относительно друг друга с целью преодоления препятствий, встречающихся на опоре.
Основным недостатком прототипа являются отсутствие возможности обходить штыревые изоляторы, так как конструкция прототипа предназначена для преодоления препятствий на проводе снизу, тогда как штыревые изоляторы с теми же габаритами устройства можно преодолеть только сверху. Также недостатком конструкции прототипа является то, что он может передвигаться от опоры до опоры только, если они расположены на одной линии. При повороте трассы ВЛЭП на большой угол, например, 45 или 90 градусов, прототип уже не сможет продолжить дальнейшее движение.
Задачей полезной модели является разработка роботизированного устройства для верхового осмотра состояния воздушных линий электропередачи, в котором устранены недостатки прототипа.
Техническим результатом является расширение функциональных возможностей за счёт реализации способности прохождения препятствий, таких как штыревые изоляторы, сверху, а также возможность передвижения по проводам ВЛЭП при повороте трассы ВЛЭП на большой угол.
Технический результат достигается тем, что роботизированное устройство для верхового осмотра состояния воздушных линий электропередачи (ВЛЭП), передвигающееся либо по грозозащитному тросу, либо по фазному проводу ВЛЭП, преодолевая типовые точки подвеса, имеющее смыкающиеся на проводе роликовые механизмы, электроприводы, подвижную видеокамеру для отслеживания состояния провода, аккумуляторную батарею для питания устройства, выполненное с возможностью управления дистанционным устройством управления, согласно настоящей полезной модели, что оно состоит из нескольких секций, как минимум трех, оснащенных системой крепления с двумя степенями свободы, позволяющей гибко регулировать угол наклона секций, что позволяет обходить типовые препятствия на проводе ВЛЭП под любым углом, имеет подвижные балансиры, с помощью которых может переворачиваться на проводе для преодоления штыревых изоляторов, также устройство содержит инфракрасные датчики расстояния, которые позволяют определить имеющиеся препятствия на проводе.
Роликовые механизмы сконструированы так, что зажим на проводе осуществляется с двух сторон и между ними имеется свободная зона, чтобы в ней умещался, например, успокоитель провода. При прохождении поддерживающих зажимов первая секция разжимает свой роликовый механизм, комплекс продвигается, и первая секция смыкает роликовый механизм по другую сторону поддерживающего зажима, затем средняя и третья секции делают то же самое по мере продвижения через препятствие.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на Фиг. 1 изображена его структурная блок-схема.
На Фиг. 2 изображено преодоление устройством штыревых изоляторов и других подобных препятствий.
На Фиг. 3 изображена конструкция роликовых механизмов устройства.
На Фиг. 4 изображен процесс прохождения устройством поддерживающих зажимов или других подобных препятствий.
На Фиг. 5 изображен переворот устройства на 180 градусов относительно провода.
На Фиг. 6 изображено движение устройства по проводу ВЛЭП, при повороте трассы ВЛЭП на угол, например, 45 или 90 градусов.
На чертежах цифрами обозначены:
1 - роботизированное устройство;
2 - подвижные балансиры;
3 - электроприводы;
4 - роликовые механизмы;
5 - источник питания;
6 - устройство управления;
7 - видеокамера реального времени;
8 - инфракрасные датчики расстояния;
9 - дистанционное устройство управления;
10 - штыревой изолятор;
11 - опора ВЛЭП;
12 - провод ВЛЭП.
Роботизированное устройство 1 для верхового осмотра состояния воздушных линий электропередачи, передвигающееся либо по грозозащитному тросу, либо по фазному проводу ВЛЭП 12, преодолевая типовые точки подвеса, имеющее смыкающиеся на проводе роликовые механизмы 4, приводимые в движение электроприводами 3, подвижную видеокамеру реального времени с беспроводным каналом связи для отслеживания состояния провода с возможностью записи 7, устройство управления 6, источник питания 5, дистанционное устройство управления 9, с которого по беспроводному каналу подается управляющий сигнал оператора на устройство управления 6 и на которое приходит изображение с видеокамеры реального времени 7.
Отличием предлагаемого роботизированного устройства для верхового осмотра состояния ВЛЭП является то, что оно состоит из нескольких секций (как минимум трех), оснащенных системой крепления с двумя степенями свободы, позволяющей гибко регулировать угол наклона секций, что позволяет обходить типовые препятствия на проводе ВЛЭП (изоляторы, поддерживающие зажимы, переход между опорами, виброгасители, овальные соединители проводов, датчики, маркировочные шары, индикаторы повреждения) под любым углом, имеет специальные подвижные балансиры 2, с помощью которых может переворачиваться на проводе для преодоления штыревых изоляторов 10 и других подобных препятствий (Фиг. 2). Также устройство содержит соединенные с устройством управления 6, инфракрасные датчики расстояния 8, которые позволяют определить имеющиеся препятствия на проводе.
Также отличием предлагаемого роботизированного устройства для верхового осмотра состояния ВЛЭП является то, что роликовые механизмы сконструированы так, что зажим на проводе осуществляется с двух сторон и между ними имеется свободная зона, чтобы в ней умещался, например, успокоитель провода (Фиг. 3). При прохождении поддерживающих зажимов или других подобных препятствий, первая секция разжимает свой роликовый механизм, комплекс продвигается, и первая секция смыкает роликовый механизм по другую сторону поддерживающего зажима, затем средняя и третья секции делают то же самое по мере продвижения через препятствие (Фиг. 4).
Количество секций напрямую зависит от длины самого большого дефекта на линии, для его успешного преодоления. То есть длина комплекса может регулироваться и наращиваться.
Переворот устройства на проводе происходит следующим образом: специальные подвижные балансиры 2 раскладываются, смещая тем самым центр тяжести, начинают перевешивать основной корпус и из-за этого устройство переворачивается на 180 градусов относительно провода (Фиг. 5).
Наклон секций на необходимый угол осуществляется специальной шарнирной системой крепления с двумя степенями свободы, что позволяет осуществлять движение по проводу ВЛЭП 12, например, закрепленному на штыревых изоляторах 10 с разными углами провиса провода до и после такого изолятора (Фиг. 2), а также при повороте трассы ВЛЭП на угол, например, 45 или 90 градусов (Фиг. 6). Штыревые изоляторы 10 установлены на опоре ВЛЭП 11 (Фиг. 6).
Таким образом, предлагаемая полезная модель имеет более широкие возможности по преодолению возможных препятствий на проводе ВЛЭП за счет реализации способности прохождения препятствий, таких как штыревые изоляторы, сверху, а также возможность передвижения по проводам ВЛЭП при повороте трассы ВЛЭП на большой угол.