摘要：架空裸导线在当前输电线路运行过程中发挥着积极作用，能够有效推进输电活动的有效开展，实现输电目标，满足人们生产生活的电力需求。积极使用绝缘化喷涂装置，为强化和保障架空裸导线的运行效果提供支持。本文主要是从架空裸导线绝缘化喷涂机器人方案分析入手，细致介绍了架空裸导线绝缘化喷涂机器人障碍视觉检测识别算法情况，为全面有效推进架空裸导线绝缘化喷涂装置的实际应用提供良好借鉴和参考。
关键词：架空裸导线；绝缘化；喷涂装置
1.前言
高压电气设备在当前社会中的应用程度逐渐提升，在保障电力输送活动有效开展方面发挥着积极作用。高压输电线路走廊会经历较大地区，常见的有湖泊、山脉等一些复杂地理环境。特殊天气状况条件下，架空输电线路会有覆冰情况，导致线路本身出现闪络、舞动以及烧伤情况，会容易破坏电网结构，威胁到线路运行的安全性。切实有效维护输电线路的正常运行，可以在很大程度上保障电力输送工作的稳定性和有效性。使用架空裸导线绝缘化喷涂装置，良好代替人为作业，将能够保障线路运行的可靠性。
2.架空裸导线绝缘化喷涂机器人方案
设计架空裸导线绝缘化机器人，主要是为了便于喷涂活动的有效开展，有效强化输电线路的保障效果。绝缘化喷涂机器人属于特种作业机器人的一种类型，主要是表现在了作业环境、作业内容方面具有一定的特殊性。具体设计架空裸导线绝缘化的过程中，需要结合导线的实际运行情况，科学开展设计活动。
2.1明确架空裸导线的具体结构
架空输电线路之中包含了绝缘子、杆塔、拉线、导线、杆塔基础、线路金具等方面内容，是现阶段输电网络的重要内容。同时架空输电线路之中还包含了架空地线，其设置在输电导线的正上方，避免雷直击到架空输电线路，影响到线路的正常运行情况[1]。
2.2实现跨越障碍物的目标
开展架空裸导线绝缘化喷涂机器人的设计工作，主要是针对输电线路方面的机器人越障和绝缘喷涂工作，喷涂机器人需要跨越好悬垂绝缘子串方面的内容，多分裂线路之中为保持分裂间距的间隔棒情况。输电线路运行过程中，从视角层面加以分析和研究，能够发现其表现出简单的几何图形基元[2]。从障碍物的实际特点入手，包含外形和结构方面，开展处理工作。使用直线、圆弧和圆形这几类较为简单的图形基元，为障碍物的存在作为引子，充分根据摄像机实际拍摄的数据，全面细致检测并识别出输电导线上的各类障碍物，为良好规避这些障碍物，提供前提支持。检测障碍物的过程中，需要良好判断其具体情况，将其规划为两个方面：（1）第一类障碍物。这主要是涉及了间隔棒、防震锤、悬垂线夹，导线和位置保持着相对固定的距离，多是保持在两级杆塔之间。机器人在跨越这类障碍物的过程中，难以切实保持着机器人的主体重心，使得机器人的重心可以得到良好的调整，保持着良好的平衡性[3]。（2）第二类障碍物。这方面主要是包含了耐张线夹、间隔棒、防震锤。这些障碍物拥有的灵活性，在实际设计的过程中，需要充分考量到防滑问题。
2.3科学设计绝缘化喷涂机器人
推进架空裸导线的安全稳定运行，需要注重切实加以保障，做好相应的喷涂工作。设计绝缘化喷涂机器人，需要针对各项工作环节加以有效控制。（1）设计好导线位移装置。机器人导线位移装置在绝缘化喷涂机器人的设计过程中占据重要地位。在请求机制的作用下，能够实现滚动、跨越、爬行，并有效避开相应障碍物。合理控制导线位移装置，在其末端的空间方面加以良好调整，避免其自由度较大的情况，实现解耦控制目标。发挥高精密喷涂机器认的运动角度控制作用，推进整个机器人的良好运行[4]。（2）合理选择相应的传动方式。使用同步轮轴传动方式，在皮带连接的方式下，实现驱动轮和电机轴的高速运转，推进绝缘化喷涂机器人的有效运行。将驱动带轮和电机轴进行直接连接，确保动力的直接传送效果，避免动能损耗情况的出现。同时还能够积极使用同步紧张装置机构，提升整个绝缘化喷涂机器人系统的平衡效果。绝缘化喷涂机器人实际行走活动进行中，使用三形轮结构，为其有效运行提供重要动力支持[5]。（3）强化导航越障系统的总体应用效果。全面分析绝缘化喷涂机器人的各项系统，研究其在越过障碍物方面的能力。使用双轮结构加以设置，这样输电导线实际运行过程中，如果遇到障碍物，首先，可以及时发挥三个轮的优势，将其和导线查抓紧力进行充分结合，强化导线的握紧效果；其次，可以适当抬高绝缘化喷涂机器人的本体，从而良好跨越相应的障碍物。
3.架空裸导线绝缘化喷涂机器人障碍视觉检测识别算法
推进绝缘化喷涂机器人的良好运行，使其能够沿着导线实施自主作业活动，需要注重针对架空输电线路上跨越障碍物的能力加以良好控制，提升障碍物的检测和识别水平，这是实现自主作业的关键性技术之一。
3.1图像边缘检测工作
摄像机采集图像的过程中，光源因素、环境因素以及原始图像中的噪声，都将会容易影响到摄像机采集图像的效果。实际提取障碍物的边缘图像，需要积极开展滤波处理活动，实现图像处理的目标。以防震锤为例，开展图像边缘的检测活动，需要注重采用科学合理的处理手段[6]。首先，实施滤波处理活动，将图像中的噪声成分就进行有效处理，提升边缘的实际处理效果。本次处理环节之中，主要是使用了3×3的窗口，开展中值滤波处理。在中值滤波器的处理作用下，可以在去除噪声的同时，保护图像边缘，并且其在实际应用中针对导线、防震锤的细节加以有效模糊处理，为后续提取图像边缘提供前提支持。
在实际开展边缘检测工作的过程中，使用Canny算子这一边缘检测算法，能够起到良好的效果。其应用环节之中，包含了以下思想：在高斯卷积方式下处理图像，并实施高斯平滑处理工作；采用微分操作有效处理图像，获取到障碍物的梯度图像；使用“非极大抑制”算法寻找到图像中可能存在着的边缘点；使用双门限值方式针对单像素边缘图加以处理，进而获取到相应的边缘图[7]。
3.2障碍物检测识别方法的应用
绝缘化喷涂机器人在架空裸导线中的有效应用，需要注重控制好各项应用环节，使用高精度的算法加以有效使用，科学准确的识别障碍物，及时发现障碍物的方位和内容，并合理避开，寻找到良好的方式，有效开展喷涂工作。架空输电线路的障碍物和导线保持着良好的连接性，良好识别出导线，为检测障碍物提供前提。当检测出架空裸导线，将能够为约束识别防震锤、绝缘子位置情况，准确识别障碍物的情况奠定基础。在光学原理的作用下，开展导线检测活动，如果从导线向上加以拍摄，在成像环节之中导线会表现为平行直线；当拍摄角度较小，导线几乎保持着平行状态，而如果拍摄角度过大，将会出现直线相交的情况。根据这一特征，实施检测和识别导线作业，将能够起到良好效果。
在实际检测直线情况的过程中，使用Hough变换检测直线方法效果明显，其实际应用环节之中，将点和线在空间中的奇偶对称性原理加以充分利用，使得原始图像中检测给定曲线情况有效转化为参数空间之中的峰值问题，这一方法应用中推进整体特性向着局部方面有效转化，简化了绝缘化喷涂机器人的实际应用流程，为架空裸导线的喷涂活动有效开展提供支持。架空裸导线绝缘化喷涂机器人应用中，实施检测活动，明确算法性能测试的具体结果，具体情况如下所示：
表1 算法性能测试结果情况表
4.结束语
科学设计架空裸导线绝缘化喷涂机器人，结合架空裸导线的建设需求，采用科学合理的方式和手段，设计出切实可行的方案，为推进机器人的良好运行提供前提支持。架空裸导线绝缘化喷涂机器人设计环节中，需要明确架空裸导线的具体结构，实现跨越障碍物的目标，切实开展图像边缘检测工作，合理使用障碍物检测识别方法。
参考文献
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作者简介
李文杰（1986.02.12），男，学历：广西大学电气工程与自动化本科毕业，单位：广西电网有限责任公司钦州供电局，研究方向：配网专业。
论文作者:李文杰,蒋再新,凌焕乔,韦晓丽,麦海波
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/9/18
标签：导线论文; 障碍物论文; 机器人论文; 线路论文; 图像论文; 情况论文; 边缘论文; 《电力设备》2019年第7期论文;