朱一帆

摘要：输电线路人工检查的效率是十分低的，而且工作强度不是特别小，人工成本也是很高的，不能满足现代的安全巡检工作的需求。随着科技的进步，需要智能化的设备来慢慢地替代人工，促进经济的发展。智能化的生活已经在不断地走向我们，同时也在潜移默化的影响着我们每一个人。下面我将对架空输电线路展开进一步的分析，希望能够提供一些理论性的帮助。

关键词：输电线路  智能机器设备  分析

一、输电线路的分类

目前 ，新型的电力线路巡检方式有好几种类型，其中有有人的直升机巡检，没有人的直升机巡检和智能化的机器人进行巡检 。有人直升机巡检基本对于地形环境因素不会有太大的影响，巡检范围不是狭窄的，同时它的巡检精准度是比其他的要高的，但由于天气因素和航空管制影响、巡检周期是很长的，巡检的人工成本也很高。没有办法去定点巡检等存在一定的问题。无人机巡检又可根据大小分为大、中、小无人机巡检。大型无人机巡检和有人机巡检相比，人工成本是有一定的下降的，巡检范围挺大的，但定点巡检精准度比较低的且需要相对较高的技术。短期内无法实现一定的普及和应用。中小型无人机巡检是轻松的，相对来说比较的方便的，可以进行定点悬停或者进行拍摄，这种的是有一定普及的，大多数都会选择它，但可以持续的时间相对来说是比较短的，且无人机在下边是需要通过操作人员本身来进行一定的操作的，还是具有一定的风险的。同时需要专业的操作人员进行一定的工作。线路智能机器人巡检相比其他几种方式来说，巡视时往往是比较慢的，另外他也有自己的优势，机器人巡检不被环境因素所影响，能够定点的进行巡检工作 ，结合一定的先进的技术手段进而可以实现较大的范围的巡检工作 ，巡检成本也低，可重复进行巡检工作，巡检的每个阶段都是固定的，时间上不是很长，机器人本身相对来说是安全的。机器人巡检已经成为架空输电线路智能巡检技术的重点研究的工作。

二、智能机器设备的发展情况

对于线路巡检机器人 ，国内外的研究人员进行了很多研究的工作。国外有关线路巡检机器人的研究是比较超前的，发达国家先后在开展了一系列的研究，相比之下，国内相关研究开展的时间是慢的， 在智能巡检的过程中中，巡检是非常的重要的，能进一步的提高巡检的效果，为了能够保证一定的安全，在设备运行的过程中还是需要尽量降低人员对此的影响。目前我国在大型无人机电力线路巡检方面做的已经挺好了。但是目前我国输电线路的智能化的技术设备还不是很成熟 ，已有的线路机器人还是没能实现进一步的自动化的巡检，巡检过程中需要大量的人员的参与。针对输电线路机器人巡检的问题 ，本文研究了智能机器人巡检的技术及其实现的方法。对于以后的发展具有重要的研究意义。

三、面临的问题

机器人自动化的巡检技术及实现输电线路机器人全自主巡检面临两方面的问题 ：一方面由于巡检工作的进行，机器人往往会在不好的环境中进行工作，控制基站的位置离机器人巡检的地点是十分远的，现有的成本比较低的通信技术是满足不了通信的需求的，基站没有办法去监控机器人的行踪，需要机器人自身具备较高的自主运行能力。另一方面由于输送线路并不是一种完全的结构化的环境，位于结构化与非结构化之间，而机器人自身的感知是有一定的约束条件的，并且环境也是不确定。机器人要实现自主的运动是十分艰难的。基于上述问题研发了输电线路机器人巡检技术。机器人本体与基站的通信技术使得机器人在范围之外巡检作业时具备一定的信息的传递的功能。故障自行判断与复位技术使机器人巡检过程中能够自行解决一定的问题，为做好巡视工作打下一定的基础。

四、具体应用的分析

4.1机器人自主远离障碍技术

4.1.1自主远离障碍物的分析

机器人巡检是为输送线路，经过一定的更改，机器人可以在线路上随意的进行行驶。其运动可以分为两部分，一是直线行驶 ，二是越过障碍物行驶。机器人自主爬坡的能力及越障原理很简单的。爬坡的过程中，关键是进行机器人的监督及调控，通过状态与环境进行检测，选择不同的爬坡方式，确保机器人能够完成爬坡。越过障碍物的过程中，首先对不同障碍物进行准确的识别，在一定的基础上进行计划的实施并及时的做好越过障碍物的准备，越障过程中机器人状态是不是固定不变的，可进行一定的控制，同时能适应不同障碍物。越障是机器人自主运行过程中比较艰难的一步，障碍物都对应一套越障动作的规范，而障碍物群体组合在一块，并不能简单将单个的障碍物的越障动作序列叠加在一起。从而实现机器人越障，机器人运行过程的状态的不断地变化会影响越障动作的排列，需要在运动规划中统一的进行设计 ，但所有状态一般都是知道的。因此，在自主的越障设计方案中，不能单一地设计每个具体障碍物的越障的方法，需要综合的评判。这样设计的好处在于在机器人在运行的过程中遇到的障碍物种类偏少的。进一步促进机器人的工作的顺利进行。

4.1.2面向对象控制系统的设计

控制系统架构的设计直接影响结果，自主的越过障碍物需要一套清晰明了的方法，不能采用原来的固定的形式。采用面向对象设计的方法可使设计进一步的清晰，从而有利于后期的维护工作。我们可以这样进行设计，将复杂的机器人作为一个对象 机器人运动中始终由各机构之间的运动和消息交互贯穿而成 ，编程过程中完全不用关心各种物体之间的关系。越障过程中，机构和对象会依次根据自身的运动状态和结果通知其他的对象什么时间来工作 ，接收到消息的对象根据机器人的初始状态进行判断并完成任务。整个越过障碍物的运动简化为对象之间的消息传递及其运动的控制 ，设计更贴近运动过程中自然语言的描述。 机器人自主越障的整个过程的状态信息和数据需要进行有效的管理，进一步确保状态信息和越障动作可以轮回。在完成自身的活动时 ，启用多重保护屏障。避免了过程实现中环节的复杂性，很大程度的避免机器人运动逻辑出现一定的混乱。

4.2 机器人自主进行定位的技术

机器人利用携带的云台设备进行巡检 ，但并不具备自主识别及定位功能。倾角传感器获取线路的有关的信息 ，通过一定的算法进行处理得到空间位置，将信息转换后通过指令形式发送给云台，从而获取机器人巡检目标的坐标实现自动巡检。杆塔定位通过检测越障過程的行走路径的坡度变化来实现 ，这极大地增强定位策略的通用性，对机器人越障规划也无需更改。该定位策略技术简单 ，相对精度较低，但能够满足架空线路机器人巡检的要求。

五、小结

本文论述了架空线路机器人巡检的工作出现的问题以及应用的分析。特别是全自主巡检是有一定的必要的，而且也十分的重要。对于越障控制的系统的设计，可以进一步的简化越过障碍区的步骤同时可以提高越过障碍区的时间，建立巡检线路智能化的有必要的大型数据库。采用实时定位进行信息的采集和坐标变换方法，进一步实现智能机器人的自主定位与运行。本文研究的工作对于输电线路智能巡检的技术发展与应用是有挺大的作用的。随着一定的发展，相信未来智能化的应用在输送线路的实际操作中会越来越广泛。生活的发展离不开科技的进步和发展，对于新时代的发展，我们每个人应该主动地并积极地去应对，而不是抵制发展。希望本文能够对于相关问题的研究上边有一定的理论性的帮助，促进我国科学事业的不断进步。

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