摘要：随着国家的不断发展和进步，人们的生活水平与过去相比有了翻天覆地的大变化，在日常生活和工作当中对于电的需求越来越高。为了满足人们日益增长的用电需求，电力系统规模被不断扩大，这样的发展现状使得电力系统在建设过程中对于输电线路的安全性要求越来越严格，所使用的专业技术比以前要更加复杂专业。架空输电线路作为电力系统中的关键，其运行程度深深影响着电力系统整体电路的运行效果。本文主要针对智能机器人中的巡检机器人在架空输电线路中的技术应用进行了阐述，并对巡检机器人的结构、功能进行了分析，具体如下文所示。
关键词：智能机器人；输电线路；架空；技术应用
前言：随着市场经济的不断发展，不管是人类的日常生活还是人类的生产工作对于能源的消耗和需求都变得越来越大，为了能够满足这种强烈的生产生活需求，人们发明创造了各种能源，但是截止到目前为止使用最普遍的一种能源就是电能。电力系统规模的不断扩大，为了确保供电的安全性和可靠性，在加大输电线路建设规模的同时要确保专业技术的可靠性。架空输电线路在施工过程中遇到的困难比较多，很多技术上的问题仅仅依靠人力难以确保施工的正常进行，智能机器人的出现就很好的解决了这种问题。智能机器人在架空输电线路中的使用可以说是很重要的。
一、相关概述
架空输电线路是目前电力系统建设中应用最广泛的一种形式。架空输电线路的建设目的是为了实现远距离供电，简单来说，架空输电线路的建设过程就是在杆塔上放置绝缘的工具，从而使导线远离地面和其他建筑物。事物的发展都是具有两面性的，架空输电线路的施工也不例外，既有优点又有缺点，简单来说，架空输电线路的具有前期资金投入少、施工速度快等优点，但是架空输电线路有一个十分明显的缺点，那就是容易受到自然因素的影响，不可控因素太多。架空输电线路在施工过程中电的容量、线路电压和输送距离之间的联系是十分密切的，这三者之间并不是相互独立，而是互相影响、共同作用的。当架空输电线路中需要输送电的容量越大，架空输电线路中的输送距离越长、线路电压越高，对于外界因素的抵抗能力也就越弱。所以，一般情况下，输送高压或者是超高压的架空输电线路的施工和维护就要格外注意。
截止到目前为止，架空输电线路依据巡检对象的不同，可以将架空输电线路的巡检方式分为三大类，分别为人工巡检、飞行器巡检和智能机器人巡检，其中智能机器人巡检方式是近些年来新兴起的一种巡检方式，这种巡检方式的发展离不开机器人技术的支持。
二、电力巡线机器人
1.电力巡线机器人发展
架空输电线路在我国最早出现的时间是在2002年，在那段时间，架空输电线路的巡检方式主要是人工巡检和直升机巡检，通过这两种巡检方式的检查来确保架空输电线路的安全性。随着世界上科学家对于智能机器人的研究逐渐变得成熟，智能机器人的使用开始出现在架空输电线路的巡检过程中。在二十世纪八十年代，日本、美国和加拿大等国家开始对架空输电线路中的巡线机器人进行研究和开发，例如，在1988年在日本东京研制出了第一个具有自主越障能力的架空输电线路巡线机器人；在1989年美国的TRC公司首次研发出了悬臂自治架空输电线路巡检机器人，这次研发出来的悬臂自治架空输电线路巡检机器人能够在输电线路上长时间的爬行，进行一些基本的视觉巡检工作，但是这一机器人不具备越过障碍的能力。
2.电力巡线机器人系统
架空输电线路中的巡检机器人的建造过程并不是向我们想象的那样简单，其实际的制造过程是相当负责的，还会涉及到不同领域的专业知识，可以说架空输电线路巡检机器人是将机电进行复杂整合的一项综合性系统。架空输电线路巡检机器人根据其设计结构的不同，大致可以分为六大部分，分别为：机械结构、控制系统、导航与定位、巡视扫描装置、电源与屏蔽封闭机箱、通信系统，这六个部分是共同作用的，不能进行分割，不管是缺少了其中的那一部分，所设计出来的巡检机器人就不能称之为一个独立的机器人，结构组成不够完善的机器人只能是一个不成功的作品，不能投入到架空输电线路巡检工作的使用过程中。从架空输电线路巡检机器人提出到现在，在这个漫长的发展过程中，研究人员一直在对巡检机器人的各部分组成进行改进和创新。
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3.机械机构
对于架空输电线路巡检机器人的研究，最早开始进行相关工作的是国外的发达国家，西方国家对于架空输电线路巡检机器人的研制早在1989年左右就开始了，他们所研发出的架空输电线路巡检机器人最早是没有穿越障碍的能力的，经过对相关技术的改进，已经逐渐研制出了具有穿越障碍的架空输电线路巡检机器人。在巡检机器人的驱动方式上也实现了从轮式巡检机器人到轮臂复合机器人的转变。
4.电源技术
电源技术可以说是架空输电线路巡检机器人中较为关键的一项核心技术，电源为架空输电线路巡检机器人的运动提供动力，没有了电源，不管架空输电线路巡检机器人的其他技术多么完善，架空输电线路巡检机器人都不能进行相应的巡检工作，从这个方面来说，电源可以说是架空输电线路巡检机器人工作中必不可少的一部分。一般情况下，架空输电线路巡检机器人的工作地点大多位于野外，所以起早工作过程中就必须保证充足的电源。架空输电线路巡检机器人的工作环境比较特殊，输电线路本身具有一定的承重能力，一旦超过线路本身的承重范围，其造成的损失是难以估计的损失，架空输电线路巡检机器人在工作过程中，对于其所携带的充电装置要求是极高的。现阶段的架空输电线路巡检机器人的供电装置主要有四种，分别为：蓄电池、电流互感充电、燃油发电机充电和太阳能充电，其中最安全可靠的供电装置就是太阳能充电，太阳能充电符合可持续发展战略，可以说是未来架空输电线路巡检机器人最重要的一种充电方式，但这一方式需要的专业技术较为复杂，目前还存在着一些技术上的问题。
5.检测技术
架空输电线路巡检机器人的主要工作内容就是检测输电线中的线路损坏问题，根据架空输电线路巡检机器人监测手段的不同，可以大致将其分为两种，接触式检测和非接触式检测。在传统的架空输电线路检测过程中，常用的检测手段就是人工上线检查或者是远距离检查，这样的检测手段不仅容易造成检测上的误差，还极容易对监测人员的生命健康造成伤害，可以说是一项得不偿失的方法。未来解决这种问题，随着科学技术的发展和进步，人们开始采用架空输电线路巡检机器人来代替人工进行架空输电线路的检测。在现阶段，架空输电线路巡检机器人在巡检工作中应用的检测技术主要有两种，第一种是利用声音来判断故障类型，此种类型的巡检机器人通过对电线的不断敲打得到声音信号，再将这样的声音信号进行收集与原来的声音信号进行比较，当声音出现偏差时就证明电线出现了损伤；第二种就是利用红外技术进行检测，此类机器人利用红外温度传感器将得到的数据进行收集，并通过无线传输到计算机中进行数据分析，根据局部温度的实际变化来判断输电线路是否出现损伤。
结束语
架空输电线路施工过程中遇到的安全问题相对于其他电力系统的建设来说数量是比较多的，仅仅依靠施工人员来完成对架空输电线路的施工是不够现实、不够安全的，智能机器人的出现大大降低了架空输电线路施工中的安全事故频率，增大了安全施工的工作效率。从现阶段的智能机器人应用现状进行分析，架空输电线路中巡检机器人的整体技术处于不断完善过程中，已经能够实现电缆上的故障检测、实时通讯等工作。智能机器人在架空输电线路中的使用将是未来架空输电线路施工中最普遍的一种现象，也是未来发展的一种趋势。
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论文作者:詹乐贵,杨清河,姚茂顺,潘雄峰,陈稳,郑咏文,杨
论文发表刊物:《电力设备》2018年第5期
论文发表时间:2018/6/22
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