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作品名称：高压线巡检破冰一体化装置设计
学校名称：兰州工业学院
参赛队伍：高压破冰小分队
队伍编号：217856
参赛学生：胡甜甜韩昌盛邓子豪李润有
指导老师：边玉国康玉娟
投票日期：2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

目前高压输电线路覆冰的主要危害有：1)会导致线路发生故障，降低设备可靠性；2)导致输电线路发生断线、倒塔事故，影响供电可靠性；3)会导致线路覆冰引起绝缘子串闪络，引起输电线路跳闸；4)会使导线产生大范围的舞动，严重时会导致导线断裂，引发电网大面积停电。

因此，开展高压线路除冰机器人的研究，对保障电力系统安全稳定运行、降低输电事故发生率具有重要意义。高压线路除冰机器人可以代替人工开展带电除冰工作，具有全天候、全覆盖、灵活性强等特点，可大大提高工作效率。同时，高压线路除冰机器人能够替代人工进行带电作业，可以避免在恶劣环境下人工作业的危险性。本文基于此设计了一款小型除冰机器人。

高压输电线巡检是确保电网运行安全和可靠性的重要工作。然而，传统的人工巡检存在着效率低、安全风险高等问题。因此，设计一种能够自主执行巡检任务的机器人成为了一个重要的研究领域。随着我国电网的建设不断发展，高压线路已遍布全国，同时也面临着线路覆冰、污闪等严重威胁。线路覆冰不仅会造成输电导线的损坏，而且会对高压设备带来严重的安全隐患。而当导线上覆冰达到一定厚度后，会在输电导线上形成冰柱，冰柱的强度可达到5~10kN/m，从而对输电设备产生破坏，甚至导致输电线路跳闸、停电等严重后果。

首先，通过对国内外研究现状进行综合分析，了解了高压输电线巡检机器人的设计情况。在整体结构设计中，根据作业环境需求分析，选择了爬绳机构作为机器人的爬行方式，并确定了合适的爬绳结构。接着，进行了机器人运动静力学分析，选择了合适的驱动轮驱动方式和角度调节驱动方式，并进行了电机的选择。同时，设计了控制系统，包括电源模块电路、控制器选择、步进电机驱动控制、高压线检测系统以及图传模块。通过实验和校核，验证了机器人的稳定性和可靠性。研究结果表明，本文设计的高压输电线巡检机器人能够有效地满足高压线的巡检需求。其整体结构和关键部件设计经过严格分析和优化，具备较高的稳定性和可靠性。控制系统的选择与设计保证了机器人的精确控制和高效运行。

因此，对于输电线路的防冰除冰工作越来越受到人们的关注。本文基于此背景下，设计了一款除冰机器人，因此，该研究为高压输电线巡检提供了一种新的自动化解决方案，能够提高巡检效率并降低人工巡检的安全风险。