對電力系統而言，輸電線路是電力的大動脈，它的安全穩定運行直接影響到電力系統的可靠性，必須投入大量的人力物力去開展線路的巡視檢查工作。經濟的、有效的檢測和維護以保證供給用戶高質量和高可靠性電能已成為當今電力工業最重要的任務，人工巡檢，巡線工人需要翻山越嶺、涉水過河、徒步巡檢。

自然環境越復雜、氣候條件越惡劣，越需要增加巡視的次數，工作非常辛苦。為此，急需開發輸電線路自動巡檢機器人。達到減輕輸電線路巡視檢查的工作量，提高工作效益，確保輸電線路安全運行的目的。

并且人力巡檢很容易發生危險！

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5·7豐城高壓電塔倒塌事故

輸電線路傳統的巡線方法采用人工目測和飛機巡航兩種方式。

其中，人工目測巡檢方式是指電力工人使用肉眼或者攜帶望遠鏡等檢測工具對轄區內的線路進行人工檢測，由于輸電線路分布面廣、地理條件復雜，電力工人往往需要跋山涉水、翻山越嶺、徒步或者駕車巡檢。這種檢測方式往往費時費力而事倍功半，且受制于作業人員的經驗和個人素質，人身安全還得不到保障。

飛機巡航方式又分為直升機巡航與無人機巡航，但都是利用飛機搭載高清可見光攝像機和紅外熱成像儀等設備沿線飛行巡視線路，如圖所示。飛機巡航時線路從巡檢人員的視野中快速經過，同時需要與電力線路保持一定安全距離，這不但對巡檢人員與飛機駕駛員技術要求較高，且還是會存在檢測不精的情況，同時直升機巡航還存在費用高昂的問題。

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社會的呼喚

根據實際調研，我國的500KV輸電線路由若干個耐張塔，若干個直線塔及其間的相線、架空地線和線路上的金具等組成。架空地線在輸電相線所的上方五米左右國家電網500kV的輸電線路相線大多采用四分裂導線的方式架設，旨在抑制電暈放電和減少線路電抗。機器人主要針對500KV輸電線路進行巡檢，運行于四分裂導線的下部，因此，機器人的移動環境可抽象為下圖所示的結構。

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在國際智能移動機器人大發展的背景下為超高壓輸電線路巡檢機器人這個新事物提供了可能性。利用機器人進行巡檢工作和維護超高壓輸電網絡的正常運行，不但可以減輕電力工人的勞動強度，而且對提高電網自動化水平、保障電網安全運行具有重要意義。

因此，國內外專家提出了輸電線路巡檢機器人的概念，并開展了相關研究。超高壓輸電線路機器人是以機器人本體平臺為載體，攜帶高清攝像機和紅外熱成像儀等檢測儀器，沿輸電線路的相線或上方的架空地線運行，對線路進行檢查、維護等工作。

同時，“智能巡檢機器人及巡檢技術”屬于國家電網公司“十二五”科技規劃中“輸變電設備運行與管理”領域的重點任務，是重點發展的新技術，具有廣闊的發展前景。

今天小磚頭要說的項目——超高壓輸電線路巡檢機器人系統正是在這一背景下應運而生的。

該機器人在國家“863”計劃以及國電東北電網有限公司支持下研制完成，攻克了超高壓環境下的機器人機構、驅動與控制、遠程通訊以及電磁兼容等多項關鍵技術，是具有自主知識產權的新型移動機器人，可應用于500kv 超高壓輸電線路巡檢作業。

巡檢機器人系統由巡檢機器人和地面移動基站組成。巡檢機器人在超高壓輸電線路上沿線行走，通過攝像機等檢測設備檢測輸電設施的損傷情況，地面基站對機器人具有遠程控制與監測功能，機器人上的高速球形攝像機拍攝的輸電設施（輸電線、絕緣子及桿塔等）圖像可通過無線傳輸系統傳送至地面基站，進行顯示、存儲與處理，以便地面人員及時準確地掌握輸電線路的運行狀態，發現線路設施的損傷、缺陷等故障情況。

功能

移動功能。作為一款線上行走機器人，它需要適應超高壓線路的特性，能夠在線上穩定的行走，速度太慢將影響巡線檢查效率，太快又會因為線路上的障礙物造成不可預測的危險狀況。

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攀爬功能。考慮高壓輸電線路的柔性特點，巡檢機器人需要完成較大角度攀爬，特別是在兩個山頭的塔桿之間以滿足實際線路要求。

越障功能。巡檢機器人的越障能力是其整個機械結構設計的關鍵，為了提高巡視檢測的效率，機器人需要安全通過普通障礙物。

安全保護功能。在高空作業過程中，若機器人發生機械故障，很可能會對周圍工作人員甚至整個電網造成巨大威脅，因此，在機械結構設計時，需要謹慎考慮機器人的自我保護能力提高安全性。

電機驅動控制能力。超高壓巡檢機器人要在線上完成各種復雜動作，其運動的根本是電機的轉動，因而需要對機器人上的各個電機進行伺服控制，通過上層指令實現對各電機的位置控制和速度控制。

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通訊功能。機器人在高空作業，而工作人員一般在地面操作，因此，必須通過無線通訊將操作人員的指令發送給機器人，使其完成相應動作，同時，機器人采集的數據也通過無線傳輸返回給地面。