一種電力桿塔智能輔助升降系統技術方案

一種電力桿塔智能輔助升降系統，包括固定于電力桿塔（1）頂端的系統支撐結構（系統水平支撐結構與斜式支撐結構）（2），在支撐結構之上安裝的系統控制和執行系統（3），系統升降結構（4），負荷鎖緊裝置（5），及操作者及用戶（6）使用的用來控制系統的智能手機（7）。系統具有安全可靠、智能控制、適應環境廣泛的特性，尤其適用于需要上下大型的電力桿塔的作業場景，系統使用智能控制模式，通過智能手機遠程控制，能夠實現桿塔相關作業時的快速自動升降，能夠解決當前人力攀爬導致的安全和效率問題。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術為一種電力桿塔智能輔助升降系統，屬于電力工程及設備領域，尤其適用于輸電線路電力桿塔相關的作業與施工領域。
技術介紹
電力系統發電、輸電、變電、配電、用電五大環節中，都與各種電力桿塔緊密聯系，尤其輸電和配電環節，在遍布全國的輸電線路和配電網中，分布著數量巨大的各種類型的電力桿塔。目前為止，輸電線路檢修、故障排查等工作場景，需要操作人員上下電力桿塔，從而完成預定作業，而上下桿塔的主要方式，除極特殊情況例如較低桿塔可以使用吊車等情形，絕大情況是操作人員借助一定工具人力攀爬電力桿塔，例如最簡單的220V配電網電桿，需要檢修的時候，基本工具為三角板或腳扣外加保險帶的傳統工作方式，大型桿塔則預留有工作人員攀爬的等距梯子，需要的時候，操作人員借助保險帶等人工攀爬。由此可見，涉及到電力桿塔作業的工作場景，當前的普遍情況是工作繁重且繁瑣，效率低，安全程度不高，操作人員把大量的體力和精力消耗在上下桿塔這個工序上，而對整個作業缺乏實質的貢獻。因而，尋找一種安全可靠、方便便捷、省時省力、適應性強的方法，來替代當前人工自行攀爬電力桿塔的工作方式，將極大的節省操作人員的體力、時間和精力，提高工作效率，從而讓操作人員集中精力于技術含量更高的檢修和維護等工作本身。本專利技術提供的一種電力桿塔智能輔助升降系統，將上下電力桿塔的工序由人力變為由智能、自動、可遠程控制的電動系統實現，一方面解決了效率的問題，另一方面注重安全可靠、適應性強，是智能系統在電力作業環境下的一種具體應用。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種電力桿塔智能輔助升降系統，適用于需要上下電力桿塔的各種作業場景，系統使用智能控制模式，通過智能手機遠程控制，能夠實現大型桿塔的快速自動升降，能夠解決當前人力攀爬導致的安全和效率問題,整個系統安全可靠、智能控制、適應環境廣泛。為了實現上述目的，本專利技術采用的技術方案是：包括固定于電力桿塔（1）頂端的系統支撐結構（系統水平支撐結構與斜式支撐結構）（2），在支撐結構之上安裝的系統控制和執行系統（3），系統升降結構（4），負荷鎖緊裝置（5），及操作者及用戶（6）使用的用來控制系統的智能手機（7）。進一步地，所述的系統控制和執行系統（3），包括智能控制系統（8），電機（9），制動器（10），多級減速器（11）；其中智能控制系統（8）接收智能手機（7）的指令，實現整個系統的正常運行和控制，包括運算、控制、防護、保護、監測、驅動和驅動；電機（9）實現整個系統的動力輸出；制動器（10）接收智能控制系統（8）的指令，在正常啟動、停止和異常時剎車；多級減速器（11）確保系統以合適的速度運行。進一步地，所述的系統升降結構（4），包括卷筒（12），升降吊索（13），安全吊索（14）；其中卷筒（12）具有容納足夠升降吊索（13）和安全吊索（14）的體積，以及防止吊索纏繞的基本機制，升降吊索（13）和安全吊索（14）在系統待用狀態下全部收于卷筒（12）內，需要的情況下，在系統的控制下放出；升降吊索（13）用于升降桿塔維護人員，具備12倍正常工作載荷的額定載荷能力，被載人使用負荷鎖緊裝置（5）與升降吊索（13）可靠鏈接；安全吊索（14）作為升降時被載人的安全防護裝置，與被載人身體上的附件有效鏈接；整個升降結構（4）僅用于一次一人的載人升降，嚴禁載物升降。進一步地，所述的智能控制系統（8），包括電源模塊（15），傳感與探測模塊（16），通信模塊（17），保護模塊（18），安全監測模塊（19），驅動模塊（20），控制模塊（21）；其中電源模塊（15）提供系統工作的操作電源和工作電源，傳感與探測模塊（16）能夠測量系統中電機的電流、溫度、功率、扭矩、轉速及吊索位置信號；通信模塊（17）能夠接收操作者及用戶（6）控制的智能手機（7）發送的數據和指令，還能發送系統數據給智能手機（7）作為決策與判斷的依據；保護模塊（18）能夠獲取傳感與探測模塊（16）的信息，進而判斷和控制電機的運行并且控制制動器（10）；安全監測模塊（19）同時監測傳感與探測模塊（16）、保護模塊（18）、驅動模塊（20）及控制模塊（21）的安全相關狀態，確保系統任何時候不會發生反轉、堵轉、突然增減速以及損壞系統的情況發生；驅動模塊（20）提供電機驅動能力和驅動信號；控制模塊（21）負責整個系統的邏輯控制、算法實現。進一步地，所述的操作者及用戶（6），通過手持的智能手機（7），經由無線通信網絡（22）與通信模塊(17)雙向通信，傳輸數據和控制指令，進而通過智能控制系統（8）實現整個系統的控制和使用。與現有技術相比，本專利技術的優點是：（1）升降便捷、迅速，變速器及智能控制系統的控制模塊和驅動模塊會依據實際需要調整速度，適應不同的應用環境。（2）安全可靠，系統具備多級安全防護，升降結構的安全吊索和升降吊索的雙保險設計；智能控制系統包括傳感與探測模塊、保護模塊和安全監測模塊實現三級防護與監測。（3）智能化程度高，使用智能手機作為控制終端，遠程發送指令，就可以實現系統的升降控制、參數調整、系統配置以及當前系統的實時信息。（4）適應性強，通過匹配不同規格的支撐結構、系統控制與執行系統及升降機構，系統能夠適應不同的應用場景和作業對象，可以覆蓋廣泛的電力桿塔作業環境。（5）方案實施依賴的主要通信方式為無線通信，不需要對現有系統進行大規模改造，且具有便捷、可靠、覆蓋區域廣泛等特點，實施的成本和難度低。附圖說明圖1是本專利技術的系統邏輯結構圖。圖中：1、電力桿塔；2、系統支撐結構（系統水平支撐結構與斜式支撐結構）；3、系統控制和執行系統；4、系統升降結構；5、負荷鎖緊裝置；6、操作者及用戶；7、智能手機圖2是本專利技術的控制和驅動系統及系統升降結構示意圖。圖中：8、智能控制系統；9、電機；10、制動器；11、多級減速器；12、卷筒；13、升降吊索；14、安全吊索。圖3是本專利技術的系統控制邏輯示意圖。圖中：15、電源模塊；16、傳感與探測模塊；17、通信模塊；18、保護模塊；19、安全監測模塊；20、驅動模塊；21、控制模塊；22、無線通信網絡。具體實施方式為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖，對本專利技術的具體實施方式進行詳細說明。此處所描述的具體實施例，用以解釋本專利技術，并不限于本專利技術。如圖1所示，整個系統通過足夠強度的系統支撐結構（系統水平支撐結構與斜式支撐結構）（2）安裝與固定在電力桿塔（1）的頂端合適位置，包括系統控制和執行系統（3），系統升降結構（4），以及與操作者及用戶（6）相關的用于與升降吊索（13）緊固連接的負荷鎖緊裝置（5）和用來控制系統的操作終端智能手機（7）。如圖2所示為控制和驅動系統（3）及系統升降結構（4），控制和驅動系統（3）包括智能控制系統（8）、電機（9）、制動器（10）、多級減速器（11），其中智能控制系統（8）實現整個系統正常運行和控制，包括運算、控制、防護、保護、監測、驅動和驅動；電機（9）實現整個系統的動力輸出；制動器（10）接收智能控制系統（8）的指令，在正常本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電力桿塔智能輔助升降系統，其特征在于：包括固定于電力桿塔（1）頂端的系統支撐結構（系統水平支撐結構與斜式支撐結構）（2），在支撐結構之上安裝的系統控制和執行系統（3），系統升降結構（4），負荷鎖緊裝置（5），及操作者及用戶（6）使用的用來控制系統的智能手機（7）。

【技術特征摘要】
1.一種電力桿塔智能輔助升降系統，其特征在于：包括固定于電力桿塔（1）頂端的系統支撐結構（系統水平支撐結構與斜式支撐結構）（2），在支撐結構之上安裝的系統控制和執行系統（3），系統升降結構（4），負荷鎖緊裝置（5），及操作者及用戶（6）使用的用來控制系統的智能手機（7）。
2.根據權利要求1所述的一種電力桿塔智能輔助升降系統，其特征在于：所述的系統控制和執行系統（3），包括智能控制系統（8），電機（9），制動器（10），多級減速器（11）；其中智能控制系統（8）接收智能手機（7）的指令，實現整個系統的正常運行和控制，包括運算、控制、防護、保護、監測、驅動和驅動；電機（9）實現整個系統的動力輸出；制動器（10）接收智能控制系統（8）的指令，在正常啟動、停止和異常時剎車；多級減速器（11）確保系統以合適的速度運行。
3.根據權利要求1所述的一種電力桿塔智能輔助升降系統，其特征在于：所述的系統升降結構（4），包括卷筒（12），升降吊索（13），安全吊索（14）；其中卷筒（12）具有容納足夠升降吊索（13）和安全吊索（14）的體積，以及防止吊索纏繞的基本機制，升降吊索（13）和安全吊索（14）在系統待用狀態下全部收于卷筒（12）內，需要的情況下，在系統的控制下放出；升降吊索（13）用于升降桿塔維護人員，具備12倍正常工作載荷的額定載荷能力，被載人使用負荷鎖緊裝置（5）與升降吊索（13）可靠鏈接；安全吊索（14）作為升降時被載人的安全防護...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉寶良，許曉峰，趙毅，趙文靜，羅曉樂，尹博，王達，
申請(專利權)人：沈陽工程學院，
類型：發明
國別省市：遼寧;21