[00778983]高压输电线路除冰巡检机器人关键技术及应用

电网是具有战略意义的国家重要基础设施，其安全、稳定地运行是国家安全、社会稳定和经济发展的重要保证。随着中国国民经济的高速发展，电力建设的规模不断扩大，作为电网重要组成部分的高压输电线路，其长度也随之迅速增长。保障高压输电线路的安全对于保证电力正常供应、维护社会稳定和国民经济建设具有极其重要的意义。高压输电线路长期暴露在野外，因受到持续机械张力、电气闪络、材料老化及自然灾害的影响而易发生线路损伤。特别是冬季多发的冰雪灾害，常导致杆塔变形、折断、甚至倾覆，从而造成整个电网结构性的破坏。为防止大规模电网事故的发生，需要定期对高压输电线路进行检测与维护。主要的线路维护手段包括人工巡线和直升飞机巡线两种，对于线路覆冰则主要采用人工除冰和热融除冰两种方式。受高昂的维护成本限制，绝大部分线路主要依靠人工方式进行输电线路巡检和除冰作业。采用人工作业方式最大的缺点是危险性高，劳动强度大，存在巡检盲区，并且除冰效果非常有限。因此，为及时发现和排除电网事故隐患，亟需发明和研制高压输电线路除冰和巡检机器人以替代人工作业。该类型机器人属于机电一体化智能装备，涉及到机构、控制、通信、定位系统、移动平台上传感器的集成和信息融合、电源技术等，研发难度大。国内外只有少数几家科研机构研发出了具有巡线功能的机器人样机，且无法进行大规模应用，对线路除冰功能的研究更是空白。该项目针对中国电网对输电线路除冰和巡检的迫切需求，发明并研制出兼具高压输电线路除冰与巡检功能的特种作业机器人，并成功应用到电网的检测与维护中，实现了安全、高效率、低能耗和低成本的输电线路除冰及巡检，改变了中国输电线路检测与维护装备落后，长期依赖人工作业的现状。项目针对输电线路结构特点，发明并研制出具有自主越障功能的输电线路除冰巡检机器人，通过搭载模块化、高效、低能耗的在线除冰装置，可实现对不同规格输电线的无损伤覆冰清除及线路的巡检作业。项目发明专利及其相关技术已应用到电网巡检、高压输电线路除冰、绝缘子检测和变电站巡检等领域。并且，在电力、能源、公共安全、抢险救灾等特种机器人和工程机械行业有着广泛的应用前景。项目成果显著提高了中国自动化核心技术装备自主研发和产业化技术水平，对促进相关行业安全高效生产、节能降耗，提高经济和社会效益具有重大意义。近4年来，项目技术成果已经在全国多家电网公司及相关企业中推广应用，累计实现产值3亿多元，利税4千多万元，取得了重大的经济社会效益。