CN108110715A - 一种用于高空线路除雪的无人机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于高空线路除雪的无人机，包括：无人机本体，其包括机身和四个旋翼；第一高空线路吹扫装置，其包括两根第一竖直杆、两根第一转动杆以及第一风扇；高空线路敲打装置，其包括两个液压伸缩机构、扇形敲击块以及压力传感器；第二高空线路吹扫装置，其位于所述高空线路敲打装置的后方，所述第二高空线路吹扫装置包括两个第二竖直杆、两根第二转动杆以及第二风扇；控制装置，其分别与所述两个第一风扇、所述两个液压伸缩机构、所述两个第二风扇以及所述压力传感器连接。本发明提供的用于高空线路除雪的无人机能够实现对高空线路进行高效率、高质量的除雪作业，并同时除冰作业，保证了高空线路的安全使用，结构简单，使用方便。

Description

一种用于高空线路除雪的无人机

技术领域

本发明涉及高空线路除雪装置技术领域，更具体地说，本发明涉及一种用于高空线路除雪的无人机。

背景技术

高空输电线路在冬季覆冰覆雪是电力系统最大的自然灾害之一，冷的雨水滴落在温度低于冰点的物体上时就容易形成雨凇。如果是凝结在电线上，就形成电线覆冰。如果是凝结在电线上，就形成电线覆冰。如果一个范围内的所有电线都被冰包住，这就是线路覆冰。降雪时，线路上方也容易堆积积雪，线路、基站等很容易被积雪覆压变形，进而影响工作。

对于长距离输电的高压电线，它依靠铁塔支撑，覆冰覆雪使铁塔加大了负重，严重的覆冰覆雪甚至会让铁塔无力支持电线而倒塌。而铁塔上的绝缘子串上有了覆冰就只能拉闸使输电线停止输电，于是造成大面积的电力中断。线路覆冰造成严重的灾害。而使用人工除冰是目前保证电网畅通的主要办法。

因覆冰覆雪引起的供电中断，甚至电网解列等事故后果通常极为严重，修复工作难度大，周期长。为了保证电力系统的可靠性，提高高压输电线除冰的效率，减少损失，维护工人的安全，研制出了高空线路除雪的无人机。

专利号为CN106898986A的中国专利公开了一种对高空电缆除冰除积雪的无人机，该专利为了实现除去高空电缆除冰除积雪的作业，在作业平台的底部安装了风扇和除雪臂，虽然风扇对高空电缆上的积雪进行了一定程度的吹扫，但是除冰效果不好。

专利号为CN107069632A的中国专利公开了高空输电线路积雪清除装置和系统，该专利中通过驱动电机和敲击棒的配合，能够对高空输电线进行敲打振动，以震落高压输电线路上的积雪，但是若输电线上还存在着一定的覆冰，则该装置还不能同时兼顾除雪和除冰的功能，降低了该装置的使用范围。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供了一种用于高空线路除雪的无人机能够对高空线路进行高质量和高效率的除雪作业，并在除雪作业的同时兼顾除冰作业，有效的保证了高压线路的通畅运行。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于高空线路除雪的无人机，包括：

无人机本体，其包括机身和均布在所述机身四周的四个旋翼；

第一高空线路吹扫装置，其设置在所述机身底部，所述第一高空线路吹扫装置包括间隔平行固定在所述机身底部的两根第一竖直杆、通过旋转轴分别与所述两根第一竖直杆的下端连接的两根第一转动杆以及分别与所述两根第一转动杆的末端连接的第一风扇，两个所述第一风扇的出风端均朝向高空路线，以对所述高空路线上的积雪进行吹扫；

高空线路敲打装置，其位于所述第一高空线路吹扫装置的后方，所述高空线路敲打装置包括通过伸缩杆分别固定在所述机身底部的两个液压伸缩机构、分别固定在所述两个液压伸缩机构的液压杆末端的内部中空的扇形敲击块以及分别置于所述两个扇形敲击块的中空腔内的压力传感器，每个所述扇形敲击块的侧面均开设有贯通至所述扇形敲击块的中空腔的开口，且两个所述扇形敲击块的开口相对设置，所述压力传感器的感应端穿过所述开口并与所述扇形敲击块的侧面相齐平，所述两个液压伸缩机构的液压杆相对设置，且所述两个液压伸缩机构的液压杆进行相向运动和背向运动，以使得两个所述扇形敲击块同时触碰所述高空线路并对所述高空线路进行敲打和同时脱离所述高空线路；

第二高空线路吹扫装置，其位于所述高空线路敲打装置的后方，所述第二高空线路吹扫装置包括间隔平行固定在所述机身底部的两个第二竖直杆、通过旋转轴分别与所述两根第二竖直杆的下端连接的两根第二转动杆以及分别与所述两根第二转动杆的末端连接的第二风扇，两个所述第二风扇的出风端均朝向所述高空路线，以对敲打后的所述高空线路上的碎冰和残雪进行吹扫；

控制装置，其分别与所述两个第一风扇、所述两个液压伸缩机构、所述两个第二风扇以及所述压力传感器连接，以控制所述两个第一风扇的同时开启和同时关闭，并控制所述两个第二风扇的同时开启和同时关闭，且所述控制装置根据所述压力传感器发送的压力信号控制两个所述液压伸缩机构的液压杆进行背向运动，并调节所述两个液压伸缩机构的频率为1～10Hz。

优选的是，所述的用于高空线路除雪的无人机，所述控制装置控制所述两个液压伸缩机构的液压杆进行相向运动，并当所述压力传感器检测到的压力值不小于20N时，所述控制装置控制所述两个液压伸缩机构的液压杆进行背向运动。

优选的是，所述的用于高空线路除雪的无人机，所述开口周围还设有若干个凸起。

优选的是，所述的用于高空线路除雪的无人机，所述无人机本体还包括固定于所述机身底部的支撑装置。

优选的是，所述的用于高空线路除雪的无人机，所述四个旋翼呈对角线交叉状分布在所述机身的四周，且相邻两个旋翼的旋转方向相反。

优选的是，所述的用于高空线路除雪的无人机，所述旋翼包括旋臂、固定在所述旋臂的侧壁并靠近所述旋臂末端的驱动电机以及与所述驱动电机的旋转轴连接的螺旋桨。

优选的是，所述的用于高空线路除雪的无人机，所述无人机本体还包括固定在所述机身底部的摄像头，所述摄像头的采集端朝下设置。

优选的是，所述的用于高空线路除雪的无人机，所述第一竖直杆与所述第二竖直杆的长度相同，所述第一转动杆与所述第二转动杆的长度相同。

优选的是，所述的用于高空线路除雪的无人机，所述扇形敲击块的扇形弧度为120°。

本发明至少包括以下有益效果：

1、本发明所述的一种用于高空线路除雪的无人机首先使用两个第一风扇对高压线路上的积雪进行吹扫，然后通过两个液压伸缩机构的配合，实现两个扇形敲击块对高空线路进行同时敲打，并设定了扇形敲击块对高空线路的撞击力和液压伸缩机构的频率，从而保证了对高空线路的有效敲打，并在敲打之后对高空线路进行进一步吹扫，将高空线路上残留的积雪和碎冰进行吹扫，实现了对高空线路的有效清理，保证了通畅运行。

2、本发明所述的一种用于高空线路除雪的无人机操作简单、使用安全方便、成本低廉、可适用于对不同类型的高空线路进行除雪。

3、本发明所述的一种用于高空线路除雪的无人机结构简单，设计合理，适合推广使用。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述的用于高空线路除雪的无人机的侧视图。

图2为本发明所述的用于高空线路除雪的无人机的侧视图。

图3为本发明所述的用于高空线路除雪的无人机中无人机本体的结构示意图。

图4为本发明所述的用于高空线路除雪的无人机的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1～图4所示，本发明提供了一种用于高空线路除雪的无人机，包括：

无人机本体，其包括机身1和均布在所述机身1四周的四个旋翼2；

第一高空线路吹扫装置，其设置在所述机身1底部，所述第一高空线路吹扫装置包括间隔平行固定在所述机身1底部的两根第一竖直杆3、通过旋转轴分别与所述两根第一竖直杆3的下端连接的两根第一转动杆4以及分别与所述两根第一转动杆4的末端连接的第一风扇5，两个所述第一风扇5的出风端均朝向高空路线，以对所述高空路线上的积雪进行吹扫；

高空线路敲打装置，其位于所述第一高空线路吹扫装置的后方，所述高空线路敲打装置包括通过伸缩杆6分别固定在所述机身1底部的两个液压伸缩机构7、分别固定在所述两个液压伸缩机构7的液压杆末端的内部中空的扇形敲击块8以及分别置于所述两个扇形敲击块8的中空腔内的压力传感器9，每个所述扇形敲击块8的侧面均开设有贯通至所述扇形敲击块8的中空腔的开口，且两个所述扇形敲击块8的开口相对设置，所述压力传感器9的感应端穿过所述开口并与所述扇形敲击块8的侧面相齐平，所述两个液压伸缩机构7的液压杆相对设置，且所述两个液压伸缩机构7的液压杆进行相向运动和背向运动，以使得两个所述扇形敲击块8同时触碰所述高空线路并对所述高空线路进行敲打和同时脱离所述高空线路；

第二高空线路吹扫装置，其位于所述高空线路敲打装置的后方，所述第二高空线路吹扫装置包括间隔平行固定在所述机身1底部的两个第二竖直杆10、通过旋转轴分别与所述两根第二竖直杆10的下端连接的两根第二转动杆以及分别与所述两根第二转动杆的末端连接的第二风扇，两个所述第二风扇的出风端均朝向所述高空路线，以对敲打后的所述高空线路上的碎冰和残雪进行吹扫；

控制装置，其分别与所述两个第一风扇5、所述两个液压伸缩机构7、所述两个第二风扇以及所述压力传感器9连接，以控制所述两个第一风扇5的同时开启和同时关闭，并控制所述两个第二风扇的同时开启和同时关闭，且所述控制装置根据所述压力传感器9发送的压力信号控制两个所述液压伸缩机构7的液压杆进行背向运动，并调节所述两个液压伸缩机构7的频率为1～10Hz。

所述控制装置控制所述两个液压伸缩机构7的液压杆进行相向运动，并当所述压力传感器9检测到的压力值不小于20N时，所述控制装置控制所述两个液压伸缩机构7的液压杆进行背向运动。

为了对高空线路进行充分的敲击，本发明所述开口周围还设有若干个凸起11。

如图1和图4所示，本发明所述无人机本体还包括固定于所述机身1底部的支撑装置12。

进一步地，本发明中所述四个旋翼2呈对角线交叉状分布在所述机身1的四周，且相邻两个旋翼2的旋转方向相反。所述旋翼2包括旋臂、固定在所述旋臂的侧壁并靠近所述旋臂末端的驱动电机以及与所述驱动电机的旋转轴连接的螺旋桨。

进一步地，本发明所述无人机本体还包括固定在所述机身1底部的摄像头，所述摄像头的采集端朝下设置。

进一步地，本发明所述第一竖直杆3与所述第二竖直杆10的长度相同，所述第一转动杆4与所述第二转动杆的长度相同。

进一步地，本发明所述扇形敲击块8的扇形弧度为120°。

本发明所述的用于高空线路除雪无人机的工作过程为：

1、控制装置同时开启两个第一风扇5，第一风扇5位于高压线路的侧上方，且出风端均朝向高压线路，第一风扇5对高压线路同时吹风，以将高压线路上的积雪进行吹扫；

2、与此同时，控制装置控制开启液压伸缩机构7，使得两个液压伸缩机构7的液压杆进行相向运动，即对高空线路进行一定程度的撞击，由于两个扇形敲击块8分设在高空线路的两侧，两个平行设置的扇形敲击块8同时接触高压线路的两侧，并对其进行同时敲打，当扇形敲击块8内的压力传感器9发送的压力值不小于20N，此时扇形敲击块8的停留时间约为0.001s，然后两个液压伸缩机构7带动液压杆进行背向运动，控制装置控制两个液压伸缩机构7的频率为1～10Hz，即一分钟的敲击次数至少为60次；

3、与此同时，控制装置控制位于两个扇形敲击块8后方的两个第二风扇同时开启，对敲打后的高空线路上的碎冰和残雪进行吹扫，保证了吹扫质量。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种用于高空线路除雪的无人机，其特征在于，包括：

无人机本体，其包括机身和均布在所述机身四周的四个旋翼；

第一高空线路吹扫装置，其设置在所述机身底部，所述第一高空线路吹扫装置包括间隔平行固定在所述机身底部的两根第一竖直杆、通过旋转轴分别与所述两根第一竖直杆的下端连接的两根第一转动杆以及分别与所述两根第一转动杆的末端连接的第一风扇，两个所述第一风扇的出风端均朝向高空路线，以对所述高空路线上的积雪进行吹扫；

高空线路敲打装置，其位于所述第一高空线路吹扫装置的后方，所述高空线路敲打装置包括通过伸缩杆分别固定在所述机身底部的两个液压伸缩机构、分别固定在所述两个液压伸缩机构的液压杆末端的内部中空的扇形敲击块以及分别置于所述两个扇形敲击块的中空腔内的压力传感器，每个所述扇形敲击块的侧面均开设有贯通至所述扇形敲击块的中空腔的开口，且两个所述扇形敲击块的开口相对设置，所述压力传感器的感应端穿过所述开口并与所述扇形敲击块的侧面相齐平，所述两个液压伸缩机构的液压杆相对设置，且所述两个液压伸缩机构的液压杆进行相向运动和背向运动，以使得两个所述扇形敲击块同时触碰所述高空线路并对所述高空线路进行敲打和同时脱离所述高空线路；

第二高空线路吹扫装置，其位于所述高空线路敲打装置的后方，所述第二高空线路吹扫装置包括间隔平行固定在所述机身底部的两个第二竖直杆、通过旋转轴分别与所述两根第二竖直杆的下端连接的两根第二转动杆以及分别与所述两根第二转动杆的末端连接的第二风扇，两个所述第二风扇的出风端均朝向所述高空路线，以对敲打后的所述高空线路上的碎冰的残雪进行吹扫；

控制装置，其分别与所述两个第一风扇、所述两个液压伸缩机构、所述两个第二风扇以及所述压力传感器连接，以控制所述两个第一风扇的同时开启和同时关闭，并控制所述两个第二风扇的同时开启和同时关闭，且所述控制装置根据所述压力传感器发送的压力信号控制两个所述液压伸缩机构的液压杆进行背向运动，并调节所述两个液压伸缩机构的频率为1～10Hz。

2.根据权利要求1所述的一种用于高空线路除雪的无人机，其特征在于，所述控制装置控制所述两个液压伸缩机构的液压杆进行相向运动，并当所述压力传感器检测到的压力值不小于20N时，所述控制装置控制所述两个液压伸缩机构的液压杆进行背向运动。

3.根据权利要求1所述的一种用于高空线路除雪的无人机，其特征在于，所述开口周围还设有若干个凸起。

4.根据权利要求1所述的一种用于高空线路除雪的无人机，其特征在于，所述无人机本体还包括固定于所述机身底部的支撑装置。

5.根据权利要求1所述的一种用于高空线路除雪的无人机，其特征在于，所述四个旋翼呈对角线交叉状分布在所述机身的四周，且相邻两个旋翼的旋转方向相反。

6.根据权利要求5所述的一种用于高空线路除雪的无人机，其特征在于，所述旋翼包括旋臂、固定在所述旋臂的侧壁并靠近所述旋臂末端的驱动电机以及与所述驱动电机的旋转轴连接的螺旋桨。

7.根据权利要求1所述的一种用于高空线路除雪的无人机，其特征在于，所述无人机本体还包括固定在所述机身底部的摄像头，所述摄像头的采集端朝下设置。

8.根据权利要求1所述的一种用于高空线路除雪的无人机，其特征在于，所述第一竖直杆与所述第二竖直杆的长度相同，所述第一转动杆与所述第二转动杆的长度相同。

9.根据权利要求1所述的一种用于高空线路除雪的无人机，其特征在于，所述扇形敲击块的扇形弧度为120°。