本發(fā)明涉及輸電線路維運(yùn)設(shè)備，具體地說涉及一種基于無人機(jī)的線路異物清除裝置。

背景技術(shù)：

由于架空輸電線路長期在自然環(huán)境中運(yùn)行，受到外部環(huán)境影響較大。而在眾多威脅線路安全運(yùn)行的因素中，異物故障是引發(fā)電力線路短路跳閘的重要原因之一，及時(shí)清除異物能夠有效防止電網(wǎng)事故發(fā)生。

為保證輸電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行、供電可靠及減少設(shè)備的非計(jì)劃停電次數(shù)，清除異物一般在帶電狀態(tài)下進(jìn)行操作，即帶電清除異物。

以往處理導(dǎo)、地線都是靠人工進(jìn)入線路導(dǎo)線強(qiáng)電場進(jìn)行帶電處理，作業(yè)人員不僅勞動(dòng)強(qiáng)度高、耗時(shí)長且?guī)щ娮鳂I(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)大。而當(dāng)前大量使用的無人機(jī)直接攜帶工器具清理導(dǎo)、地線異物耗時(shí)較長、作業(yè)期間需更換無人機(jī)電池、操作難度大、效率低且操作不當(dāng)易造成線路放電、導(dǎo)電。因此有必要研制一種靈活、快速、可靠、省力的間接清除帶電導(dǎo)、地線異物作業(yè)裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種操作簡單、安全可靠、效率高，可在帶電情況下有效去除輸電線上的異物的基于無人機(jī)的線路異物清除裝置。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種基于無人機(jī)的線路異物清除裝置，包括無人機(jī)投送機(jī)構(gòu)以及異物清除機(jī)構(gòu)；

所述無人機(jī)投送機(jī)構(gòu)包括無人機(jī)以及設(shè)置在所述無人機(jī)上的夾子和用于控制所述夾子張開和閉合的控制單元；

所述異物清除機(jī)構(gòu)的兩端分別連接有絕緣繩。

進(jìn)一步地，所述異物清除機(jī)構(gòu)為帶鋸，所述帶鋸由多個(gè)鋸板依次鉸接相連構(gòu)成，所述鋸板的沿所述帶鋸的長度方向兩端分別設(shè)有鋸齒。

進(jìn)一步地，所述鋸齒的刃口平行于所述鋸板的厚度方向。

進(jìn)一步地，相鄰兩個(gè)所述鋸板之間通過兩根連接條鉸接，兩根所述連接條分別位于所述帶鋸的寬度方向兩側(cè)，且所述連接條的兩端分別通過鉚釘鉸接在相鄰兩個(gè)所述鋸板上。

進(jìn)一步地，所述異物清除機(jī)構(gòu)為鉤爪。

進(jìn)一步地，所述絕緣繩通過接線器與所述異物清除機(jī)構(gòu)連接，所述接線器由兩個(gè)相互樞接的繩環(huán)構(gòu)成。

進(jìn)一步地，所述無人機(jī)的底部設(shè)有防電磁干擾遮蔽殼體，所述控制單元包括電源模塊、微型電機(jī)、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)、信號接收模塊、線盤、絕緣線以及絕緣空心桿，所述絕緣空心桿的上端連接在所述殼體上，所述夾子連接在所述絕緣空心桿的下端，以此將所述夾子設(shè)置在所述無人機(jī)上，所述電源模塊、微型電機(jī)、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)、信號接收模塊以及線盤均設(shè)置在所述殼體內(nèi)，所述電源模塊和所述信號接收模塊與所述微型電機(jī)連接，所述微型電機(jī)通過所述傳動(dòng)結(jié)構(gòu)與所述線盤連接，所述絕緣線繞設(shè)在所述線盤上，所述絕緣線的自由端穿過所述絕緣空心桿與所述夾子連接。

進(jìn)一步地，所述殼體采用防電磁干擾屏蔽材料制成，所述控制單元還包括信號接收模塊。

進(jìn)一步地，所述無人機(jī)上設(shè)有高清攝像頭。

本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：

本發(fā)明操作簡單、安全可靠、效率高且成本低，可在帶電情況下有效去除輸電線上的異物，具有廣闊的市場空間，適于大力推廣應(yīng)用。

本發(fā)明利用無人機(jī)投送機(jī)構(gòu)將異物清除機(jī)構(gòu)傳遞至異物附近，在操作過程中，只需工作人員在地面上作業(yè)，通過無人機(jī)定位異物位置，遠(yuǎn)程控制微型電機(jī)帶動(dòng)夾子開閉，以傳遞異物清除機(jī)構(gòu)進(jìn)行間接作業(yè)，安全高效。

本發(fā)明的無人機(jī)投送機(jī)構(gòu)中防電磁干擾遮蔽可以防電磁干擾，以防止帶電高壓電線路對電源和機(jī)械傳動(dòng)模塊的電磁干擾，保證整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

本發(fā)明針對披掛類和纏繞類兩類異物，設(shè)計(jì)帶鋸和鉤爪兩種帶電清除工器具，結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理、便于攜帶且成本低，可安全、可靠、省力、快捷處理導(dǎo)、地線上的異物。

本發(fā)明具有很好的擴(kuò)展性，無人機(jī)投送機(jī)構(gòu)可間接傳送其它帶電清除導(dǎo)、地線工器具至異物附近進(jìn)行作業(yè)，可塑性強(qiáng)，使用范圍廣。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例中無人機(jī)投送機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明一實(shí)施例中帶鋸的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是a處放大圖。

圖4是b處放大圖。

圖5是圖4的左視圖。

圖6是本發(fā)明一實(shí)施例中帶鋸的自然彎折懸掛示意圖。

圖7是本發(fā)明一實(shí)施例中鉤爪的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中各部件的標(biāo)記為：10無人機(jī)投送機(jī)構(gòu)、101無人機(jī)、102夾子、103防電磁干擾遮蔽殼體、104電源模塊、105微型電機(jī)、106傳動(dòng)結(jié)構(gòu)、107信號接收模塊、108絕緣線、109絕緣空心桿、110高清攝像頭、201鋸板、2011鋸齒、202連接條、203鉚釘、204繩環(huán)、205絕緣軸桿、206鉤子、207圓環(huán)、208掛桿、209螺栓、30絕緣繩。

具體實(shí)施方式

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

參見1和圖6。

本發(fā)明基于無人機(jī)的線路異物清除裝置，包括無人機(jī)投送機(jī)構(gòu)10以及異物清除機(jī)構(gòu)；

所述無人機(jī)投送機(jī)構(gòu)10包括無人機(jī)101以及設(shè)置在所述無人機(jī)101上的夾子102和用于控制所述夾子102張開和閉合的控制單元；

所述異物清除機(jī)構(gòu)的兩端分別連接有絕緣繩30。

使用時(shí)，先打開夾子，然后用夾子夾住異物清除機(jī)構(gòu)，然后啟動(dòng)無人機(jī)，通過無人機(jī)攜帶異物清除機(jī)構(gòu)至輸電線上纏繞類或披掛類異物處，之后打開夾子，將異物清除機(jī)構(gòu)掛在待清除輸電線上，最后交替拉扯異物清除機(jī)構(gòu)兩端的絕緣繩，這樣異物清除機(jī)構(gòu)緊貼著待清除輸電線反復(fù)移動(dòng)，可有效去除輸電線上的異物。

在一實(shí)施例中，所述異物清除機(jī)構(gòu)為帶鋸，參見圖2和圖6，所述帶鋸由多個(gè)鋸板201依次鉸接相連構(gòu)成，所述鋸板201的沿所述帶鋸的長度方向兩端分別設(shè)有鋸齒2011。這種結(jié)構(gòu)的帶鋸，多個(gè)鋸板連成一長串，且相鄰兩個(gè)鋸板間的夾角可隨意調(diào)整，這樣帶鋸具有柔性，可以自然彎折懸掛在輸電線上，來回割鋸時(shí)可緊緊纏繞在待清除輸電線上，而鋸刃自然貼合在輸電線表面，能有效割斷風(fēng)箏線、釣魚線等纏繞類異物，而不會劃傷輸電線，最終使異物自然掉落，且?guī)т彸时忾L條形，保證帶鋸在輸電線上往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)不會翻折。

在一實(shí)施例中，所述鋸板201的縱截面呈單葉雙曲面形。這樣設(shè)計(jì)，鋸板的兩側(cè)板面均為內(nèi)凹的曲面，當(dāng)帶鋸正反懸掛在輸電線上時(shí)，均可恰好緊密貼合于輸電線，且?guī)т徳谳旊娋€上滑動(dòng)順暢，提高切割效果。

在一實(shí)施例中，參見圖5，所述鋸齒2011的刃口平行于所述鋸板201的厚度方向。這樣設(shè)計(jì)，鋸齒的刃口對異物的指向形好，從而進(jìn)一步保證切割效果。

具體實(shí)施中，所述鋸板201呈長方形，鋸齒2011為三角形并緊密排列于所述鋸板201的兩長邊側(cè)，所述鋸板201的寬度方向平行于帶鋸的長度方向。

在一實(shí)施例中，參見4和圖5，相鄰兩個(gè)所述鋸板201之間通過兩根連接條202鉸接，兩根所述連接條202分別位于所述帶鋸的寬度方向兩側(cè)，且所述連接條202的兩端分別通過鉚釘203鉸接在相鄰兩個(gè)所述鋸板201上。這種連接方式，不會影響鋸板與輸電線的貼合，而且結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定，容易實(shí)施。

在一實(shí)施例中，參見圖3，所述絕緣繩30通過接線器與所述異物清除機(jī)構(gòu)連接，所述接線器由兩個(gè)相互樞接的繩環(huán)204構(gòu)成。最外側(cè)的鋸板通過兩根連接條鉸接有掛桿208，其中一個(gè)繩環(huán)掛在該掛桿上，絕緣繩系在另一個(gè)繩環(huán)上，兩個(gè)繩環(huán)能360度旋轉(zhuǎn)，因此在作業(yè)期間，絕緣繩不會在空中打結(jié)。具體實(shí)施中，兩個(gè)繩環(huán)通過活動(dòng)穿過兩個(gè)繩環(huán)的螺栓209以及與該螺栓配合的螺母實(shí)現(xiàn)樞接。

具體實(shí)施中，所述絕緣繩30采用蠶絲制成。采用蠶絲可以在滿足機(jī)械強(qiáng)度要求的條件下與帶電導(dǎo)線絕緣。

參見圖6，本發(fā)明的帶鋸懸掛在輸電線上時(shí)，可以自然彎折懸掛在輸電線上，兩端的絕緣繩自然垂落，可由兩人分別把持，兩人連接線垂直于導(dǎo)線并保持較遠(yuǎn)距離，從而使帶鋸在導(dǎo)線處的角度較大，這樣帶鋸?fù)鶑?fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)不易因翻倒而影響工作效率，拉動(dòng)一端絕緣繩則帶鋸向同側(cè)運(yùn)動(dòng)，再拉動(dòng)另一端絕緣繩則帶鋸向另一側(cè)運(yùn)動(dòng)，來回割鋸將異物鋸斷，可以實(shí)現(xiàn)帶電情況下作業(yè)人員在地面清除導(dǎo)地線上纏繞的風(fēng)箏、氣球、彩帶、薄膜等異物，有效解決了帶電作業(yè)的安全隱患和停電消缺的負(fù)面影響。

在一實(shí)施例中，參見圖7，所述異物清除機(jī)構(gòu)為鉤爪。鉤爪可用來清除披掛類異物。圖示的鉤爪由絕緣軸桿205以及四個(gè)兩兩垂直的連接在軸桿205上的鉤子206構(gòu)成。絕緣軸桿205的兩端各有一個(gè)圓環(huán)207，所述絕緣繩系在相應(yīng)圓環(huán)上。通過絕緣繩上下拉拽鉤爪，利用鉤子勾住塑料膜、毛氈等披掛類異物，從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)、地線異物的準(zhǔn)確快速清理。

在一實(shí)施例中，參見圖1，所述無人機(jī)101的底部設(shè)有防電磁干擾遮蔽殼體103，所述控制單元包括電源模塊104、微型電機(jī)105、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)106、信號接收模塊107、線盤(未示出)、絕緣線108以及絕緣空心桿109，所述絕緣空心桿109的上端連接在所述殼體103上，所述夾子102連接在所述絕緣空心桿109的下端，以此將所述夾子102設(shè)置在所述無人機(jī)101上，所述電源模塊104、微型電機(jī)105、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)106、信號接收模塊107以及線盤均設(shè)置在所述殼體103內(nèi)，所述電源模塊104和信號接收模塊107與所述微型電機(jī)105連接，所述微型電機(jī)105通過所述傳動(dòng)結(jié)構(gòu)106與所述線盤連接，所述絕緣線108繞設(shè)在所述線盤上，所述絕緣線108的自由端穿過所述絕緣空心桿109與所述夾子102連接。

使用時(shí)，信號接收模塊接收控制信號后控制微型電機(jī)正向(反向)轉(zhuǎn)動(dòng)，繼而通過傳動(dòng)結(jié)構(gòu)帶動(dòng)線盤正向(反向)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使絕緣線向上(向下)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)控制夾子張開(閉合)的功能，而防電磁干擾遮蔽則可避免信號干擾，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)可以是相互嚙合的主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪，主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪分別與微型電機(jī)和線盤連接。所述夾子可以選用現(xiàn)有常用的通過拉繩控制開合的夾子。

在一實(shí)施例中，所述無人機(jī)101上設(shè)有高清攝像頭110?？梢愿忧宄赜^察到輸電線周圍的環(huán)境，快速定位異物位置，實(shí)現(xiàn)精確地遠(yuǎn)程控制作業(yè)。無人機(jī)可選用四旋翼無人機(jī)。

應(yīng)當(dāng)理解本文所述的例子和實(shí)施方式僅為了說明，并不用于限制本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)它做出各種修改或變化，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。