2019年基于弧垂检测装置与液压绞磨的输电线路自动紧线技术研究.pptx

1、1,基于弧垂检测装置与液压绞磨的输电线路自动紧线技术研究,2,目 录,一、输电线路紧线施工作业现状,3,紧线施工是输电线路建设中一个重要施工工序，用于保证输电导线与地面保持一段安全距离，保障输电线路能安全有效地运行；弧垂是导线在相邻杆塔间下垂的幅度，是衡量导线设计、施工质量和运行维护的重要指标之一，在整个输电线路紧线施工中起着至关重要的作用。目前，架空输电线路的施工过程中，弧垂采用人工观测的方式，即通过经纬仪观察远处导线实物及测量参照物，通过较复杂的几何计算得到观测结果，然后与设计指标进行人工比对。,由于人工观测的结果直接受观测人员的经验知识、操作技能、作业规范程度等人为因素的影响，存在一定的

2、局限性。（1）观测人员需要掌握一整套人工观测的工作方法与流程、并结合气温等因素判别目标弧垂合格与否。（2）在雾天、夜间等能见度较差的状况下，人工观测无法展开作业，直接影响施工进度。（3）由于观测过程依赖人员进行主观判断，难以形成基于数据的硬性指标。（4）由于缺乏计算机的数据管理及智能终端的利用，弧垂标准数据及观测结果的存储、查询、管理等均高度依赖人工，容易导致结果数据的遗失、出错。另外，紧线施工作业主要根据测工观测的弧垂值，采用“机动绞磨粗调+铝合金环链紧线器细调”的施工方式使导线弧垂值满足设计值。,4,一、输电线路紧线施工作业现状,5,目 录,针对上述问题，按照国家电网公司输电线路全过程机械

3、化施工的要求，江苏省送变电有限公司依托国网公司科技项目开展基于弧垂检测装置与液压绞磨的输电线路自动紧线技术研究。项目研究内容包括实现弧垂的自动化检测，在人机界面上实时显示当前导线弧垂。此外，进一步通过程序逻辑对比当前弧垂值与目标弧垂值，通过程序指令输出控制紧线执行器的收紧或放松，直至导线当前弧垂与目标弧垂基本一致，从而实现自动紧线。项目研究成果可在架线施工及质量控制环节实现“机器换人”，减少测量误差、提高工效，完成对弧垂指标的严格管控，并推动架线施工技术向高精度、自动化、智能化方向发展。,二、项目研究内容及目标,6,7,目 录,自动弧垂检测工作原理,8,地面人员通过无线遥控搭载了高精度定位系统

4、位置探头的自行走小车沿导线高空行走，从所测得的空间三维坐标数据（x,y,z）获取导线弧垂、形状等；自行走小车所测得的空间三维坐标通过无线通信系统传到地面控制站；地面控制站通过软件处理获取导线两端挂点A、B及档距中央导线点坐标后，通过计算可实时测得中央弧垂以及导线的曲线形状。,f=Z 1+Z 2 2 Z 3,三、自动弧垂检测装置的研制,9,定位技术检测装置所能达到的准确度及精度指标，主要依赖于自行走小车上的定位系统位置探头所能实现的位置精度，且位置数据应具有足够快的更新速度。,三、自动弧垂检测装置的研制,运动控制技术高空导线位置探头的移动需借助远程遥控在导线上的自行走小车实现。,无线通讯技术通过

5、定位系统位置探头所获取的导线测点坐标数据需传输至位于地面的工控计算机。,技术方案的关键及支撑,自行走小车研制,关键功能与指标描述：行走时不损伤铝导线表面；可在较大坡度的导线上启、停与巡航，爬坡能力最高可达30；可越过导线上的接续管（接续管的直径最大为导线直径的两倍）；能应对5级风速下的导线摆动；小车搭载检测部件后总重量不超过20 kg；续航里程超过3km。强调其在导线上行进时的动力性、可靠性与安全性，需具备足够的爬坡能力与附着于导线的能力。结构应紧凑、整体重量受控。,10,基于自动弧垂检测装置的工作原理，提出适合于在导线上行走的自行走小车总体设计，并开展行走驱动部分的结构设计与传动链的计算。,

6、三、自动弧垂检测装置的研制,11,行走机构的设计单履带式行走机构：履带与导线接触面积大，附着能力强；零部件数量多，不易简化与减重，不易于便捷上小导线；双胶轮单轮驱动行走机构：零部件数量少；易于减重；附着能力弱化。双胶轮双轮驱动方案：结构重量有所减轻，相比胶轮式单驱结构，轮子与导线接触面更多，存在同步带安装调整较麻烦的问题。,三、自动弧垂检测装置的研制,自行走小车研制,12,行走驱动的设计计算通过力学分析，并结合对滚动阻力的试验测定，估算出所需的电机功率以及减速机的速比；减小驱动元件的重量与体积，采用直流无刷电机与蜗轮蜗杆式减速机。,G-机器人自重；F1-拉簧拉力；f-履带与导线之间的静摩擦力；