作品简介
(1)架空导线智能涂覆机器人是一款智能机器人,具有带电自动上下架空配电导线、远程遥控作业、过程可观可控等功能,无需借助绝缘斗臂车和高空作业人员配合,适用于配电线路“泥泞地、水田地、山林地、房前屋后”等多种特殊作业场景;通过机器人小型化、绝缘包裹、电磁兼容特殊设计等,机器人可适应线路紧凑空间带电作业环境。控制系统内置导线线径承参数、行走速度、绝缘材料推进压力控制曲线,采用智能控制技术,可实现行进速度、涂覆速度、涂覆厚度的协同控制,保证对于不同线径的裸导线都能实现均匀涂覆。 (2)架空导线智能涂覆机器人的设计目的是为了解决目前困扰电网安全稳定运行的“房电”“树电”问题,传统配电线路架空导线绝缘化施工采用更换为绝缘导线的方式,存在停电时间短、工期紧、成本高、需要更换杆塔等问题;通过智能机器人带电涂覆绝缘技术转变传统作业方式,对架空裸导线局部绝缘处理、裸导线整条线路绝缘化处理,提升配电网自动化水平,进而提升配电网运行可靠性,降低作业劳动量和作业风险。 (3)架空导线智能涂覆机器人的设计灵感来源于裸导线安全运行过程容易受到大自然及人为因素的干扰和威胁,在运行中,存在的安全隐患主要有两方面,一是引起线路跳闸故障,二是引发社会人员触电风险。鉴于目前10kV线路的大档距导线更换问题和35kV线路的“一无国标二无产品”的现状,使用智能化的绝缘涂覆机器人完成对裸导线的绝缘化改造是很有必要的,期望研发的架空导线智能涂覆机器人应用于裸导线线行下树障区(树线矛盾)、城乡结合部建筑密集区(房线矛盾)、跨水域线路隐患(水库、河流、池塘)区段、人员活动频繁区域,解决带电架空线路绝缘涂覆的技术难题,实现自主上线并带电涂覆绝缘材料,对裸导线进行绝缘化处理,有效防范树障、小动物触碰、外力短路等隐患。 (1)可实施性:架空导线智能涂覆机器人可带电作业,可带电自动上下导线,可远程遥控作业,全过程可观可控,免除了登杆作业及绝缘斗臂车配合,能应对各种复杂应用场景,利用机器人替代人工作业,在提升裸导线绝缘化作业效率的同时,杜绝了传统人工更换绝缘导线或加装绝缘包材时伴随的人身安全风险,提升了裸导线现场绝缘化技术的可实施性。架空导线智能涂覆机器人已经在国家电网、南方电网、蒙西电网、石油石化等行业得到广泛应用,已经获得合同额近4000万,累计销售超过100套。 (2)可操作性:控制系统内置导线线径承参数、行走速度、绝缘材料推进压力控制曲线,采用智能控制技术,可实现行进速度、涂覆速度、涂覆厚度的协同控制,保证对于不同线径的裸导线都能实现均匀涂覆。操作人员通过地面无线遥控控制机器人带电涂覆绝缘材料,对裸导线进行绝缘化处理,作业过程操作简单、直观,具备一键上下线功能,操作简单快捷,减少了操作人员的工作负担和作业时间。 (3)功能性:架空导线智能涂覆机器人具备自主上下线、线上行走、绝缘材料涂覆、视频显示、动作状态监控、电量提醒等功能。 (4)结构性:机器人采用小型化设计,尺寸紧凑,能够适应配电网紧凑空间的作业环境,便于操作和机动性。机器人表面采用绝缘材料进行包裹,确保机器人的绝缘性能,减少对周围设备和人员的干扰和风险。采取了特殊的电磁屏蔽和隔离措施,以实现在带电线路上正常作业。 (1)形式美:该产品采用大面积的灰黑色外壳,配有橙色闪电状条纹,提升了整体的视觉吸引力和美感。设计灵感源自雷电划破长空的场景,传达了迅捷和警示的视觉效果,与电力行业应用紧密相关。机器人尾部悬挂着涂覆喷头,形似螺旋桨,整体呈现出流线型、简洁和现代感的特点,代表着稳重和蓄势待发的形象。外观设计使机器人展现出优雅、动态和精致的外观。 (2)功能美:该产品设计了底部和顶部的凹陷把手,方便野外作业人员搬运机器人。这种人性化设计考虑了实际作业环境的需求,提升了机器人的可操作性和便利性,使作业人员能轻松携带和移动机器人。行走臂上的计米轮可以计算和记录机器人的行走距离和涂覆距离等参数,为现场作业控制提供依据。机器人的外形和结构与功能紧密结合,形成一种功能美。 (3)材料美:机器人使用高质量的材料,机身结构件采用铝合金材料,可以赋予机器人坚固、稳定和高档的外观;机身外壳采用工程塑料,行走臂、喷头等外露部件通过阳极氧化镀上黑色氧化膜等适当的材质表面处理,以机器人光泽度、纹理和色彩,增加机器人的材料美。 (4)工艺美:该产品表面采用光滑材质,并经过精细的抛光处理,具有良好的质感和触感。各部件之间的接缝平整,没有突出的边角,呈现出一体化、协调统一的外观。制造过程中采用精确的装配和制造工艺,确保部件的精准配合和高质量制造,提升机器人的性能和稳定性。整体外观呈现出无缝、流畅、一体化的特点,提升整体品质感。 (5)科技美:该机器人配备先进的远程遥控控制系统,使用高性能处理器和算法,实现自主上下架空导线。通过激光传感器、摄像头和其他感知设备,机器人能够实时感知周围环境并做出调整。采用先进的喷头设计和控制算法,机器人能够确保涂覆厚度和均匀性,保证绝缘层质量和性能。多种技术的集成和协同工作,展示了科技与工程的融合,体现了机器人在复杂环境下的智能和高效能。 架空导线智能涂覆机器人文化价值具备一定的有益影响:(1)架空导线智能涂覆机器人代表了技术创新在电力行业的应用,推动了电力行业的自动化、智能化发展与数字化转型,为电力行业带来新的机遇和挑战,通过采用智能机器人技术,电力行业可以提高工作效率。降低成本,并在全球能源转型中发挥积极的推动作用。 (2)架空导线智能涂覆机器人的应用可以培养技术型人才和传承知识,提供了实践和操作的机会,帮助培养电力行业的技术人才。同时,架空导线智能涂覆机器人的推广促进了智能机器人知识的传承和分享,推动了行业的可持续发展。 (1)安全性:利用机器人替代人工作业,在提升裸导线绝缘化作业效率的用时,杜绝了传统人工更换绝缘导线或加装绝缘包材时伴随的人身安全风险。 (2)易用性:操作界面和控制系统设计简洁明了,操作人员可以通过直观的界面进行操作,无需复杂的培训或专业技能,机器人能够根据预设的参数和路径自主完成涂覆作业。通过合理的人机界面和交互方式,使得操作人员能够更加轻松地与机器人进行交互,清晰的指示和反馈信息,以及友好的操作界面,提升了机器人的易用性和用户满意度。 (3)智能性:机器人采用智能控制技术,可实现行进速度、涂覆速度、涂覆厚度的协同控制,保证对于不同行径的裸导线都能实现均匀涂覆,推动配电自动化、智能化作业技术的发展。