应用于电力施工用的智能登杆装置

技术领域

本发明属于电力设备领域，具体涉及应用于电力施工用的智能登杆装置。

背景技术

在电力系统的运维当中，为了保证输电网络的可靠稳定运行，需要维护人员定期进行登杆作业对输电线路进行检修。目前，日常的登杆作业仍主要使用登高板和脚扣等工具，依靠人力攀爬电线杆。这需要检修人员具有专业的操作技能，同时登杆作业会消耗检修人员大量的体能，检修作业持久性相对较低；同时现有的登杆装置自身不具备任何处理能力，存在明显的技术落后。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供应用于电力施工用的智能登杆装置，以解决上述问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：应用于电力施工用的智能登杆装置，包括登杆架、登杆座、安装在登杆架上的驱动组件以及控制驱动组件的控制器，以及与控制器相连的视觉监测模块；

其中，视觉监测模块包括摄像传感器，以及接收视觉传感器生成的环境电信号处理并构建所述智能登杆装置行进方向上环境参数的信号处理设备，所述信号处理设备输出驱动信号至控制器；登杆架包括倾斜设置的连杆，登杆座与连杆的下端连接，驱动组件包括靠近登杆座设置的主动轮和远离登杆座设置的从动轮，主动轮和从动轮设于连杆的同侧，且主动轮和从动轮的转轴平行设置，以在两者之间形成用于卡接电线杆的卡接口，主动轮内设有根据信号处理设备输出信号来驱动主动轮转动的驱动电机以及对主动轮进行制动的制动机构，驱动电机以及制动机构分别与控制器电连接，工作状态下，主动轮和从动轮共同夹紧电线杆，驱动电机通过驱动主动轮转动以使登杆架和登杆座共同沿电线杆上升或下降，制动机构通过对主动轮制动以实现登杆架和登杆座在电线杆上位置的锁定，主动轮和从动轮的外表面均设有与电线杆的外壁相贴合的凹口，主动轮和从动轮的凹口外侧还固定有橡胶套。

进一步的,登杆座与连杆的下端通过转轴机构转动连接，转轴机构包括转轴和用于调节登杆座与连杆夹角的限位机构。

进一步的,登杆座包括座椅和连接在座椅下部的脚踏，脚踏的侧部与转轴机构相连，控制器安装在座椅的下部。

进一步的,主动轮和从动轮的外表面均设有与电线杆的外壁相贴合的凹口。

进一步的,主动轮内还设有记录主动轮滚动距离的编码器，编码器与控制器电连接。

进一步的,制动机构为失电制动器，失电制动器与控制器电连接。

进一步的,登杆架还包括安装在连杆上端的扶手，扶手上设有与控制器电连接的操作面板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

检修人员使用登杆装置时，将卡接口对准电线杆，以将电线杆卡入卡接口内，使得主动轮和从动轮共同夹紧电线杆即可完成安装，因为主动轮内设有驱动电机和制动机构，所以连杆的单边质量较大，所以安装到电线杆上后，在主动轮以及内部机构的重力作用下，连杆转动以使主动轮和从动轮共同夹紧电线杆以形成自锁结构。当驱动电机驱动主动轮转动时，登杆装置沿电线杆上升或下降，以使检修人员到达待检修高度，当制动机构对主动轮制动时，主动轮停止转动并锁死，实现登杆装置在电线杆上位置的锁定，防止登杆装置在重力的作用下下滑。本发明通过一体设置的连杆安装主动轮和从动轮，通过卡接口安装到电线杆上，以使主动轮和从动轮夹紧电线杆，安装方便且结构强度高，更加安全，通过在主动轮内设置驱动电机，使得连杆的单边质量较大，所以安装到电线杆上后，在主动轮以及内部机构的重力作用下，连杆转动以使主动轮和从动轮共同夹紧电线杆以形成自锁结构，在实现驱动登杆装置升降的同时，减轻登杆装置的重量，降低登杆装置的运行功耗。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

图1为本发明应用于电力施工用的智能登杆装置的立体图；

图2为本发明应用于电力施工用的智能登杆装置处于工作状态的俯视图。

其中：1、登杆架；11、连杆；12、扶手；2、登杆座；21、座椅；22、脚踏；3、控制器；4、主动轮；5、从动轮；6、操作面板；7、摄像传感器；8、电线杆。

具体实施方式

本发明提出的应用于电力施工用的智能登杆装置，包括登杆架、登杆座、安装在登杆架上的驱动组件以及控制驱动组件的控制器，以及与控制器相连的视觉监测模块；其中，视觉监测模块包括摄像传感器，以及接收视觉传感器生成的环境电信号处理并构建所述智能登杆装置行进方向上环境参数的信号处理设备，所述信号处理设备输出驱动信号至控制器；登杆架包括倾斜设置的连杆，登杆座与连杆的下端连接，驱动组件包括靠近登杆座设置的主动轮和远离登杆座设置的从动轮，主动轮和从动轮设于连杆的同侧，且主动轮和从动轮的转轴平行设置，以在两者之间形成用于卡接电线杆的卡接口，主动轮内设有根据信号处理设备输出信号来驱动主动轮转动的驱动电机以及对主动轮进行制动的制动机构，驱动电机以及制动机构分别与控制器电连接，工作状态下，视觉监测模块根据内置的摄像传感器获取当前登杆装置行进方向的环境信息，并将接收到的环境信息以环境电信号的形式发送至信号处理设备处。信号处理设备根据预设的神经网络模型将环境电信号恢复成三维图像的形式，进而判断智能登杆装置行进方向上是否存在障碍物，以及障碍物与当前位置的距离，最终根据判断结果控制主动轮的行进、停止，从而实现智能登杆装置的智能避障功能。

主动轮和从动轮共同夹紧电线杆，驱动电机通过驱动主动轮转动以使登杆架和登杆座共同沿电线杆上升或下降，制动机构通过对主动轮制动以实现登杆架和登杆座在电线杆上位置的锁定。本发明通过一体设置的连杆安装主动轮和从动轮，通过卡接口安装到电线杆上，以使主动轮和从动轮夹紧电线杆，安装方便且结构强度高，更加安全，通过在主动轮内设置驱动电机，使得连杆的单边质量较大，所以安装到电线杆上后，在主动轮以及内部机构的重力作用下，连杆转动以使主动轮和从动轮共同夹紧电线杆以形成自锁结构，在实现驱动登杆装置升降的同时，减轻登杆装置的重量，降低登杆装置的运行功耗。

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一

利用相机等摄像传感器获取环境图像，进而将环境图像以环境电信号的方式重构体现环境参数的三维环境图像的技术，根据摄像传感器数量不同可分为双目重建和单目重建两类。

双目重建通常又称之为，立体匹配、双目匹配、双目立体视觉、静态匹配等。根据所用的相机差异，比如针孔相机、鱼眼相机，实现略有差别。根据重建时匹配方式的不同，又可以分为全局、本全局、局部匹配。OpenCV的GM,SGBM,BM就分别实现了上述算法。

传统的视觉方法(不包括深度学习)单目重建，利用单幅图像不能完成重建，需要时间域上一系列图像。因此也称之为动态立体视觉。根据重建的实时性不同，可以分为离线重建和在线重建。

2.1离线重建：比如SFM技术，此技术根据在一段时间内获得的连续图像来重建一个三维环境。中文文献搜(运动恢复结构)，英文搜(Structurefrommotion)。

2.2在线重建：在线重建可以分为渐进式重建和直接式重建。在线重建或多或少都和VO或者(SLAM)有联系，因为重建的时候需要相机的位姿。

2.2.1渐进式重建利用下一时刻的图像不断融合之前的三维信息，类似于卡尔曼滤波思想，而且三维重建实际上也是深度重建，因此，渐进式重建也称之为深度滤波。

2.2.2直接式重建，利用若干个时刻(一般几帧至几十帧)的图像，一次性完成对同一个场景的三维重建。直接式重建也有人称之为深度融合，有点类似于SFM,与SFM不同的是，参与计算的图像少，实时性较高。

实施例二：

应用于电力施工用的智能登杆装置，如图1至图2所示，包括登杆架1、登杆座2、安装在登杆架1上的驱动组件以及控制驱动组件的控制器3。登杆架1包括倾斜设置的连杆11，登杆座2与连杆11的下端连接，连杆11的上端安装有扶手12，扶手12上设有与控制器3电连接的操作面板6，当检修人员坐在登杆座2上时，可将双手搭在扶手12上，同时通过操作面板6对登杆装置进行操作，以控制登杆装置的移动，扶手12上还设有与控制器3电连接的摄像传感器7，以记录检修人员的检修过程，并进行监督，保证检修人员的操作符合安规要求。驱动组件包括设于连杆11同侧的主动轮4和从动轮5，靠近登杆座2设置的为主动轮4，远离登杆座2设置的为从动轮5，主动轮4和从动轮5的转轴平行设置，以在两者之间形成用于卡接电线杆8的卡接口，在主动轮4内设有驱动主动轮4转动的驱动电机以及对主动轮4进行制动的制动机构，驱动电机以及制动机构分别与控制器3电连接。

检修人员使用登杆装置时，将卡接口对准电线杆8，以将电线杆8卡入卡接口内，使得主动轮4和从动轮5共同夹紧电线杆8即可完成安装，因为主动轮4内设有驱动电机和制动机构，所以连杆11的单边质量较大，所以安装到电线杆8上后，在主动轮4以及内部机构的重力作用下，连杆11转动以使主动轮4和从动轮5共同夹紧电线杆8以形成自锁结构。当驱动电机驱动主动轮4转动时，登杆装置沿电线杆8上升或下降，以使检修人员到达待检修高度，当制动机构对主动轮4制动时，主动轮4停止转动并锁死，实现登杆装置在电线杆8上位置的锁定，防止登杆装置在重力的作用下下滑。

本发明通过一体设置的连杆11安装主动轮4和从动轮5，通过卡接口安装到电线杆8上，以使主动轮4和从动轮5夹紧电线杆8，安装方便且结构强度高，更加安全，通过在主动轮4内设置驱动电机，使得连杆11的单边质量较大，所以安装到电线杆8上后，在主动轮4以及内部机构的重力作用下，连杆11转动以使主动轮4和从动轮5共同夹紧电线杆8以形成自锁结构，在实现驱动登杆装置升降的同时，减轻登杆装置的重量，降低登杆装置的运行功耗。

本实施例优选的是，在主动轮4和从动轮5的外表面均设有与电线杆8的外壁相贴合的凹口，当主动轮4和从动轮5共同夹紧电线杆8时，主动轮4和从动轮5通过凹口实现与电线杆8之间在水平方向上的限位，使得登杆装置在攀爬电线杆8时稳定性更高，在主动轮4和从动轮5的外侧还套设有橡胶套，橡胶套贴合在凹口的外侧，并固定在凹口上随主动轮4或从动轮5转动，以增大主动轮4与电线杆8以及从动轮5与电线杆8之间的摩擦力，

在本实施例中，登杆座2与连杆11的下端通过转轴机构转动连接，转轴机构包括转轴和用于调节登杆座2与连杆11夹角的限位机构，登杆座2包括座椅21和连接在座椅21下部的脚踏22，脚踏22的侧部与转轴机构相连，控制器3安装在座椅21的下部，通过调节登杆座2与连杆11之间的夹角即可适配不同规格的电线杆8，适用范围广。

本实施例在主动轮4内还设有记录主动轮4滚动距离的编码器，编码器与控制器3电连接，以便控制器3对运行距离进行记录。制动机构为失电制动器，失电制动器与控制器3电连接，当登杆装置突然发生断电时，失电制动器能够在断电状态下发生自锁，防止登杆装置发生滑落，保证检修人员的生命健康安全。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。