本發(fā)明涉及電力金具維護(hù)設(shè)備，具體涉及一種基于無(wú)人機(jī)的電力金具除銹防腐裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、輸電線路在復(fù)雜環(huán)境條件下，由于環(huán)境惡劣造成的腐蝕和外力干擾等影響，電力金具設(shè)備會(huì)產(chǎn)生銹蝕，引發(fā)電力設(shè)備的安全隱患。常規(guī)的輸電線路電力金具防腐作業(yè)依靠人工進(jìn)行，效率低下，且噴涂涂料對(duì)工人身體的身體健康有害。在腐蝕速度上，電力金具的腐蝕速度常常比其他如導(dǎo)線、鐵塔等裝置腐蝕速度要快，而現(xiàn)有噴涂作業(yè)中缺乏解決電力金具噴涂作業(yè)中的有效方案。

2、為此，我們提出一種基于無(wú)人機(jī)的電力金具除銹防腐裝置及方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明提供了一種基于無(wú)人機(jī)的電力金具除銹防腐裝置。

2、為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

3、一種基于無(wú)人機(jī)的電力金具除銹防腐裝置，包括：

4、無(wú)人機(jī)組件，包括機(jī)體，機(jī)體底部設(shè)有可拆卸的吊裝負(fù)載箱，吊裝負(fù)載箱底部連接有噴涂箱；

5、除銹組件，設(shè)于吊裝負(fù)載箱內(nèi)；

6、噴涂組件，包括噴嘴、噴涂泵和噴桿，噴嘴通過(guò)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)連接在噴桿上，噴涂泵設(shè)于吊裝負(fù)載箱內(nèi)，噴桿穿過(guò)吊裝負(fù)載箱與噴涂泵的輸出端連通，噴涂泵的輸入端置于噴涂箱內(nèi)，噴涂組件和除銹組件均為單獨(dú)安裝使用；

7、感知模塊，包括視覺(jué)監(jiān)測(cè)裝置、無(wú)線電監(jiān)測(cè)裝置、風(fēng)速傳感器、液位傳感器和壓力傳感器，視覺(jué)監(jiān)測(cè)裝置和風(fēng)速傳感器均設(shè)于機(jī)體上，無(wú)線電監(jiān)測(cè)裝置集成設(shè)于機(jī)體內(nèi)，液位傳感器設(shè)于噴涂箱內(nèi)，壓力傳感器設(shè)于噴涂泵的輸出端內(nèi)；

8、執(zhí)行模塊，用于接收視覺(jué)監(jiān)測(cè)裝置、無(wú)線電監(jiān)測(cè)裝置、風(fēng)速傳感器、液位傳感器和壓力傳感器的感知數(shù)據(jù)、并對(duì)噴涂泵和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制；

9、控制模塊，和執(zhí)行模塊電性連接，控制模塊用于接收?qǐng)?zhí)行模塊的感知數(shù)據(jù)并根據(jù)感知數(shù)據(jù)對(duì)執(zhí)行模塊發(fā)出指令。

10、通過(guò)設(shè)置無(wú)人機(jī)組件，在無(wú)人機(jī)組件的機(jī)體下方設(shè)置安裝除銹組件或噴涂組件的吊裝負(fù)載箱，在對(duì)電力金具進(jìn)行除銹防腐作業(yè)時(shí)，需先安裝除銹組件隊(duì)電力金具表面進(jìn)行除銹工作，除銹完成后拆卸下除銹組件，安裝噴涂組件在噴涂箱內(nèi)充滿清水，采用清水對(duì)電力金具表面的浮銹進(jìn)行高壓沖洗清除，待浮銹清楚完畢之后在噴涂箱內(nèi)充滿防腐涂料，對(duì)電力金具表面進(jìn)行防銹涂料噴涂，通過(guò)感知模塊可對(duì)風(fēng)速、畫面、與噴涂面的相對(duì)位置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并且可通過(guò)轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)對(duì)噴嘴實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，進(jìn)行多方向的噴涂，控制模塊還可根據(jù)風(fēng)速等數(shù)據(jù)控制執(zhí)行模塊對(duì)噴涂泵的噴出壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，防止涂料因風(fēng)速過(guò)大未噴至電力金具表面，提升防腐效果。

11、進(jìn)一步限定，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括夾緊件、轉(zhuǎn)向連接件、噴涂座、轉(zhuǎn)向固定件、轉(zhuǎn)向板、轉(zhuǎn)向舵機(jī)和安裝板；夾緊件固定連接在噴桿上，轉(zhuǎn)向連接件和夾緊件固定連接，噴嘴設(shè)于噴涂座上，噴涂座固定連接在轉(zhuǎn)向固定件上、并且噴涂座和轉(zhuǎn)向連接件轉(zhuǎn)動(dòng)連接，轉(zhuǎn)向板和轉(zhuǎn)向固定件固定連接、并且轉(zhuǎn)向板還固定在轉(zhuǎn)向舵機(jī)的輸出軸的頂部，轉(zhuǎn)向舵機(jī)通過(guò)安裝板固定連接在夾緊件上。

12、將轉(zhuǎn)向舵機(jī)固定安裝在夾緊件上，將轉(zhuǎn)向板固定在轉(zhuǎn)向舵機(jī)的輸出軸上帶動(dòng)轉(zhuǎn)向固定件上的噴涂座和噴嘴旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向連接件作為轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)向舵機(jī)作為轉(zhuǎn)向的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)源，采用舵機(jī)轉(zhuǎn)向控制更加的精確。

13、進(jìn)一步限定，視覺(jué)監(jiān)測(cè)裝置為云臺(tái)相機(jī)、無(wú)線電監(jiān)測(cè)裝置為激光雷達(dá)。

14、進(jìn)一步限定，機(jī)體包括中心殼體、旋翼?xiàng)U、電池倉(cāng)和起落架，旋翼?xiàng)U設(shè)有若干、若干旋翼?xiàng)U均勻環(huán)設(shè)在中心殼體上，電池倉(cāng)設(shè)于中心殼體的底部，起落架設(shè)于中心殼體的底面、且位于電池倉(cāng)的左右兩側(cè)，吊裝負(fù)載箱固定連接在電池倉(cāng)的底部，云臺(tái)相機(jī)和風(fēng)速傳感器均設(shè)于中心殼體上；設(shè)置一起落架可以為機(jī)體與地面之間隔出空間，用以安裝電池倉(cāng)、吊裝負(fù)載箱以及噴涂箱，避免機(jī)體降落時(shí)噴涂箱直接與地面觸碰，保證噴涂組件和除銹組件的安全。

15、進(jìn)一步限定，執(zhí)行模塊包括執(zhí)行控制器，云臺(tái)相機(jī)、激光雷達(dá)、風(fēng)速傳感器、液位傳感器、壓力傳感器均和執(zhí)行控制器電性連接。

16、進(jìn)一步限定，控制模塊包括飛行控制板、機(jī)載信號(hào)接收機(jī)、遙控器、機(jī)載數(shù)傳電臺(tái)模塊、地面上位機(jī)和電源管理模塊；機(jī)載信號(hào)接收機(jī)用于將遙控器發(fā)出的射頻信號(hào)傳輸至飛行控制板，地面上位機(jī)通過(guò)機(jī)載數(shù)傳電臺(tái)模塊將控制信號(hào)傳輸至飛行控制板，電源管理模塊和機(jī)載飛行控制板電性連接，電源管理模塊用于對(duì)電池的容量進(jìn)行監(jiān)測(cè)并將監(jiān)測(cè)信號(hào)傳輸至機(jī)載飛行控制板，飛行控制板用于接收?qǐng)?zhí)行控制器的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并對(duì)執(zhí)行控制器發(fā)送執(zhí)行指令，飛行控制板和轉(zhuǎn)向舵機(jī)電性連接控制轉(zhuǎn)向舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。

17、一種除銹防腐方法，采用上述的基于無(wú)人機(jī)的電力金具除銹防腐裝置，包括如下步驟：

18、s1：根據(jù)無(wú)人機(jī)組件內(nèi)的加速度計(jì)的測(cè)量加速度a計(jì)算裝置整體受到的阻力f：

19、f＝am

20、其中，m為裝置整體的質(zhì)量；又有：

21、

22、其中，p為空氣密度，v為估計(jì)風(fēng)速，s為迎風(fēng)阻力面積，f為阻力系數(shù)；又設(shè)可得：

23、

24、而風(fēng)速傳感器的測(cè)量風(fēng)速vc與上式得出的估計(jì)風(fēng)速v之間進(jìn)行比較可得出測(cè)量風(fēng)速vc與估計(jì)風(fēng)速v之間存在誤差；

25、s2：根據(jù)風(fēng)速傳感器的測(cè)量風(fēng)速vc與估計(jì)風(fēng)速v利用濾波方法進(jìn)行數(shù)據(jù)融合：

26、

27、xk＝xk-1+kk(zk-xk-1)

28、ek＝(1-kk)ek-1

29、其中，ek為第k次飛控估計(jì)值誤差，mk為第k次風(fēng)速傳感器測(cè)量誤差，xk為第k次的飛控估計(jì)結(jié)果，zk為第k次的風(fēng)速傳感器測(cè)量值，執(zhí)行模塊根據(jù)每次經(jīng)數(shù)據(jù)融合后的風(fēng)速值對(duì)噴涂壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。

30、本發(fā)明的有益效果為：通過(guò)在無(wú)人機(jī)組件作為除銹組件和噴涂組件的載體，對(duì)高空的電力金具表面進(jìn)行除銹防腐作業(yè)，更加的安全，并且噴涂組件的噴涂方向、噴涂壓力均可根據(jù)風(fēng)力進(jìn)行調(diào)節(jié)，噴涂效果更好。

技術(shù)特征：

1.一種基于無(wú)人機(jī)的電力金具除銹防腐裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無(wú)人機(jī)的電力金具除銹防腐裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括夾緊件(24)、轉(zhuǎn)向連接件(25)、噴涂座(26)、轉(zhuǎn)向固定件(27)、轉(zhuǎn)向板(28)、轉(zhuǎn)向舵機(jī)(29)和安裝板(210)；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于無(wú)人機(jī)的電力金具除銹防腐裝置，其特征在于，所述視覺(jué)監(jiān)測(cè)裝置為云臺(tái)相機(jī)(31)、所述無(wú)線電監(jiān)測(cè)裝置為激光雷達(dá)(32)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于無(wú)人機(jī)的電力金具除銹防腐裝置，其特征在于，所述機(jī)體包括中心殼體(11)、旋翼?xiàng)U(12)、電池倉(cāng)(13)和起落架(14)，所述旋翼?xiàng)U(12)設(shè)有若干、若干所述旋翼?xiàng)U(12)均勻環(huán)設(shè)在所述中心殼體(11)上，所述電池倉(cāng)(13)設(shè)于所述中心殼體(11)的底部，所述起落架(14)設(shè)于所述中心殼體(11)的底面、且位于所述電池倉(cāng)(13)的左右兩側(cè)，所述吊裝負(fù)載箱(15)固定連接在所述電池倉(cāng)(13)的底部，所述云臺(tái)相機(jī)(31)和所述風(fēng)速傳感器(33)均設(shè)于所述中心殼體(11)上。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于無(wú)人機(jī)的電力金具除銹防腐裝置，其特征在于，所述執(zhí)行模塊(4)包括執(zhí)行控制器(41)，所述云臺(tái)相機(jī)(31)、激光雷達(dá)(32)、風(fēng)速傳感器(33)、液位傳感器(34)、壓力傳感器(35)均和所述執(zhí)行控制器(41)電性連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于無(wú)人機(jī)的電力金具除銹防腐裝置，其特征在于，所述執(zhí)行模塊(5)包括飛行控制板(51)、機(jī)載信號(hào)接收機(jī)(52)、遙控器(53)、機(jī)載數(shù)傳電臺(tái)模塊(54)、地面上位機(jī)(55)和電源管理模塊(56)；

7.一種除銹防腐方法，采用如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的基于無(wú)人機(jī)的電力金具除銹防腐裝置，其特征在于，包括如下步驟：

8.一種噴涂壓力控制方法，采用如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的基于無(wú)人機(jī)的電力金具除銹防腐裝置，其特征在于，包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了電力金具維護(hù)設(shè)備領(lǐng)域的一種基于無(wú)人機(jī)的電力金具除銹防腐裝置，包括無(wú)人機(jī)組件；除銹組件；噴涂組件，包括噴嘴、噴涂泵和噴桿，噴嘴通過(guò)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)連接在噴桿上；感知模塊，包括視覺(jué)監(jiān)測(cè)裝置、無(wú)線電監(jiān)測(cè)裝置、風(fēng)速傳感器、液位傳感器和壓力傳感器；執(zhí)行模塊，用于對(duì)噴涂泵和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制；控制模塊，和執(zhí)行模塊電性連接；以及一種除銹防腐方法和一種噴涂壓力控制方法；本發(fā)明的有益效果為：通過(guò)在無(wú)人機(jī)組件作為除銹組件和噴涂組件的載體，對(duì)高空的電力金具表面進(jìn)行除銹防腐作業(yè)，更加的安全，并且噴涂組件的噴涂方向、噴涂壓力均可根據(jù)風(fēng)力進(jìn)行調(diào)節(jié)，噴涂效果更好。

技術(shù)研發(fā)人員：魯彩江,王昊,蔡嘉華,冷宋
受保護(hù)的技術(shù)使用者：四川動(dòng)電科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/14