一种输电导线在线自动冲击除冰装置和除冰方法

技术领域

本发明属于输电线路运维技术领域，具体涉及一种输电导线在线自动冲击除冰装置和除冰方法。

背景技术

由于架空导线恶劣环境影响，容易在导线上形成较厚的覆冰，当厚度超过一定阈值时，容易诱发超设计条件所致的破坏；或者覆冰突然大量脱落，导致线路弹起跳跃，并短时间内大幅振荡，对线路设备造成破坏，因此，需要在适当时刻，即导线覆冰不太严重时，及时除冰，避免覆冰积聚过多，造成线路遭到上述两种形式的破坏。

现有的在线除冰装置挂线长期运行、伺服能力差，无法实现真正的在线效果，且其外观设计没有考虑电晕问题，棱角、突出特征较多，无法实现带电除冰。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提出一种输电导线在线自动冲击除冰装置，包括：间隔棒框体、保护壳、感知控制单元和冲击结构；所述间隔棒框体套设在间隔棒上，所述保护壳固定在所述间隔棒框体上，所述冲击结构位于所述保护壳的内部并与所述间隔棒框体或保护壳固定，所述感知控制单元位于所述保护壳的内部并与所述间隔棒框体或保护壳固定，所述感知控制单元电连接所述冲击结构；

所述感知控制单元用于：获取间隔棒所连接的输电导线的垂度变化量，并根据所述输电导线的垂度变化量确定是否形成冲击命令并进行发送；

所述冲击结构用于：根据所述感知控制单元的冲击命令冲击保护壳，以产生垂直向振动，从而对输电导线进行除冰。

优选的，所述冲击结构包括：与所述间隔棒框体固定的电机、与所述电机主轴固定的线轮、一端固定且缠绕于所述线轮上的拉线和固定于所述拉线端部的冲击体，所述电机和所述感知控制单元电连接。

优选的，所述电机的一侧设有单向三角卡口，所述单向三角卡口安装在所述感知控制单元和所述电机之间，所述拉线穿过所述单向三角卡口与所述冲击体连接。

优选的，所述冲击体的形状包括球体。

优选的，所述球体中安装有电池，所述电池通过供电线分别连接感知控制单元和电机，为所述感知控制单元和电机供电，且所述电池的质量与冲击结构的除冰范围成正比。

优选的，所述感知控制单元通过供电和控制信号线束与电机连接。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种输电导线在线自动冲击除冰方法，利用上述的输电导线在线自动冲击除冰装置来实现，所述输电导线在线自动冲击除冰方法包括：

获取间隔棒所连接输电导线的垂度变化量；

根据所述导线的垂度变化量确定发出冲击命令或停止冲击命令；

当发出冲击命令时，将所述冲击命令发送至冲击结构，利用所述冲击结构冲击保护壳以产生垂直向振动，从而对输电导线进行除冰。

优选的，所述根据所述导线的垂度变化量确定发出冲击命令或停止冲击命令，包括：

当输电导线的垂度变化量高于设定阈值时，感知控制单元发出除冰命令；

当输电导线的垂度变化量低于设定阈值时，感知控制单元发出恢复命令。

优选的，所述感知控制单元发出冲击命令，包括：

所述感知控制单元将冲击命令发送至冲击结构，所述电机转动带动线轮释放拉线，单向三角卡口松开，冲击体掉落冲击保护壳底部产生垂直径向振动，从而对输电导线进行除冰。

优选的，所述感知控制单元发出停止冲击命令，包括：

所述感知控制单元将停止冲击命令发送至冲击结构，所述电机转动带动线轮收缩拉线，冲击体位置恢复，单向三角卡口收紧，从而停止对输电导线进行除冰。

与最接近的现有技术相比，本发明具有的有益效果如下：

一种输电导线在线自动冲击除冰装置和除冰方法，包括：间隔棒框体、保护壳、感知控制单元和冲击结构；所述间隔棒框体套设在间隔棒上，所述保护壳固定在所述间隔棒框体的下方，所述冲击结构位于所述保护壳的内部并与所述间隔棒框体的下方或保护壳的顶部固定，所述感知控制单元位于所述保护壳的内部并与所述间隔棒框体的下方或保护壳的顶部固定；所述感知控制单元用于：获取间隔棒所连接输电导线的垂度变化量，并根据所述输电导线的垂度变化量确定是否形成冲击命令并进行发送；所述冲击结构用于：根据所述感知控制单元的冲击命令，通过自重冲击保护壳底部，以产生垂直向振动，从而对输电导线进行除冰。本发明中设置间隔棒框体能够将装置套设在现有的间隔棒上从而进行除冰工作，能够适应更多输电导线的形式从而不受限制的使用；保护壳用于在恶劣天气内保护感知控制单元和冲击结构，延长装置的使用寿命，降低了恶劣天气对感知控制单元对外界环境灵敏对的影响，使得装置及时对输电导线进行除冰，从而降低冰霜对输电导线的干扰；冲击结构冲击保护壳使用机械冲击除冰的方法，进行冲击振动除冰，无电晕对输电导线产生额外干扰，可将装置长期安装在输电导线的间隔棒上随时进行监测和除冰；将感知控制单元和冲击结构连接起来使得装置融合了在线监测功能，增加了装置的自主工作能力，可靠性受到提升。

附图说明

图1为本发明提供的一种输电导线在线自动冲击除冰装置结构示意图；

图2为本发明提供的一种输电导线在线自动冲击除冰方法流程示意图；

图3为本发明提供的一种输电导线在线自动冲击除冰方法的工作原理示意图。

其中：1-间隔棒框体，2-感知控制单元，3-供电和控制信号线束，4-冲击体，5-保护壳，6-电机，7-单向三角卡口，8-拉线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。

实施例1：

本发明提供如图1所示的一种输电导线在线自动冲击除冰装置，包括：间隔棒框体1、保护壳5、感知控制单元2和冲击结构；所述间隔棒框体1套设在间隔棒上，所述保护壳5固定在所述间隔棒框体1上，所述冲击结构位于所述保护壳5的内部并与所述间隔棒框体1或保护壳5固定，所述感知控制单元2位于所述保护壳5的内部并与所述间隔棒框体1或保护壳5固定，所述感知控制单元2电连接所述冲击结构；

所述感知控制单元2用于：获取间隔棒所连接输电导线的垂度变化量，并根据所述输电导线的垂度变化量确定是否形成冲击命令并进行发送；

所述冲击结构用于：根据所述感知控制单元的冲击命令冲击保护壳5，以产生垂直向振动，从而对输电导线进行除冰。

所述保护壳5用于：接受冲击结构的冲击，并与所述冲击结构同时产生垂直向振动。

通过将所述间隔棒框体1套设在输电导线上现有的间隔棒上进行使用，能够挂线长期运行、伺服能力强，保护壳包裹在感知控制单元2和冲击结构的外侧，起到对感知控制单元2和冲击结构的保护作用，防止雨水等侵蚀导致装置失灵等问题，同时冲击结构能够通过垂直运动冲击保护壳5产生的垂直向振动从而达到冲击除冰的作用，感知控制单元2用于获取间隔棒所连接的输电导线的垂度变化量，根据垂度变化量的数值是否超出阈值达到除冰需要从而发出冲击指令使得所述冲击结构进行冲击除冰或是停止正在进行的冲击操作从而完成除冰。

优选的，所述冲击结构包括：与所述间隔棒框体1固定的电机6、与所述电机6主轴固定的线轮、一端固定且缠绕于所述线轮上的拉线8和固定于所述拉线8端部的冲击体4，所述电机6和所述感知控制单元2电连接。

所述电机6用于：通过转动线轮从而收回或释放拉线8。

当冲击结构收到冲击命令时，间隔棒框体1上固定的电机6开始转动，带动主轴上固定的线轮进行放线，拉线8另一端的冲击体4下坠撞击在保护壳5上从而使装置产生冲击力，冲击力带动间隔棒所连接的输电导线产生振动，从而进行除冰。

当冲击结构收到恢复命令时，所述间隔棒框体1上固定的电机6反向转动，带动主轴上固定的线轮进行收线，拉线8另一端的冲击体4受到拉线的拉力回收到原来的位置，停止对保护壳5的冲击，完成恢复命令结束除冰。

优选的，所述电机6的一侧设有单向三角卡口7，所述单向三角卡口7安装在所述感知控制单元2和所述电机6之间，所述拉线8穿过所述单向三角卡口7与所述冲击体4连接。

单向三角卡口7用于对拉线进行固定，防止在未进行除冰工作时悬挂的冲击体4坠落撞击保护壳从而给输电导线带来不必要的振动。

优选的，所述冲击体4的形状为球体。

优选的，所述球体中安装有电池，所述电池通过供电线分别连接感知控制单元2和电机6，为所述感知控制单元2和电机6供电，且所述电池的质量与冲击结构的冲击效果成正比。

采用“球体+电池”的结构形式，充分发挥电池容量与质量成正比的优势，电池越大，电量约充足，球体质量越大，冲击效果越好。

优选的，所述感知控制单元2通过供电和控制信号线束3与电机6连接。

感知控制单元2通过供电和控制信号线束3将信号传输至电机6控制电机6转动使得所述冲击体4收回或坠落冲击保护壳5，所述冲击体4中的电池通过供电和控制信号线束3为所述感知控制单元2进行供电。

实施例2：

基于同一发明构思，本发明还提供了一种输电导线在线自动冲击除冰方法，如图2所示，利用如上述实施例中所述的输电导线在线自动冲击除冰装置来实现，所述输电导线在线自动冲击除冰方法包括：

获取间隔棒所连接输电导线的垂度变化量；

根据所述导线的垂度变化量确定发出冲击命令或停止冲击命令；

当发出冲击命令时，将所述冲击命令发送至冲击结构，利用所述冲击结构冲击保护壳5以产生垂直向振动，从而对输电导线进行除冰。

优选的，所述根据所述导线的垂度变化量确定发出冲击命令或停止冲击命令，包括：

当输电导线的垂度变化量高于设定阈值时，感知控制单元2发出冲击命令；

当输电导线的垂度变化量低于设定阈值时，感知控制单元2发出停止冲击命令。

优选的，所述感知控制单元2发出冲击命令，包括：

所述感知控制单元2将冲击命令发送至冲击结构，所述电机6转动带动线轮释放拉线8，单向三角卡口7松开，冲击体4掉落冲击保护壳5底部产生垂直径向振动，从而对输电导线进行除冰。

优选的，所述感知控制单元2发出停止冲击命令，包括：

所述感知控制单元2将停止冲击命令发送至冲击结构，所述电机6转动带动线轮收缩拉线8，冲击体4位置恢复，单向三角卡口7收紧，从而停止对输电导线进行除冰。

如图3所示，当输电导线出现覆冰，输电导线垂度变化高于或等于设定的厚度阈值时，感知控制单元2发出除冰的命令，电机6提前放线达到能够使得冲击体4能够撞击到保护壳5的长度后，单向三角卡口7松开，冲击体4掉落冲击保护壳5从而使得输电导线收到冲击，进行冲击除冰；感知控制单元2保持对输电导线的探测并判断输电导线垂度变化是否恢复小于设定的厚度阈值；当输电导线的垂度变化仍旧大于或等于设定的厚度阈值时，重复先前的除冰指令直到输电导线的垂度变化小于设定的厚度阈值；当输电导线的垂度变化小于设定的厚度阈值时，感知控制单元2发出恢复指令，电机6开始收线，冲击体4位置恢复，单向三角卡口7卡紧拉线8，完成除冰工作。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是:以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其保护范围的限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:本领域技术人员阅读本发明后依然可对发明的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在本发明权利要求保护范围之内。