一种基于无人机的线路异物清除装置的制作方法

本发明涉及输电线路维运设备，具体地说涉及一种基于无人机的线路异物清除装置。

背景技术：

由于架空输电线路长期在自然环境中运行，受到外部环境影响较大。而在众多威胁线路安全运行的因素中，异物故障是引发电力线路短路跳闸的重要原因之一，及时清除异物能够有效防止电网事故发生。

为保证输电线路安全稳定运行、供电可靠及减少设备的非计划停电次数，清除异物一般在带电状态下进行操作，即带电清除异物。

以往处理导、地线都是靠人工进入线路导线强电场进行带电处理，作业人员不仅劳动强度高、耗时长且带电作业安全风险大。而当前大量使用的无人机直接携带工器具清理导、地线异物耗时较长、作业期间需更换无人机电池、操作难度大、效率低且操作不当易造成线路放电、导电。因此有必要研制一种灵活、快速、可靠、省力的间接清除带电导、地线异物作业装置。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种操作简单、安全可靠、效率高，可在带电情况下有效去除输电线上的异物的基于无人机的线路异物清除装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种基于无人机的线路异物清除装置，包括无人机投送机构以及异物清除机构；

所述无人机投送机构包括无人机以及设置在所述无人机上的夹子和用于控制所述夹子张开和闭合的控制单元；

所述异物清除机构的两端分别连接有绝缘绳。

进一步地，所述异物清除机构为带锯，所述带锯由多个锯板依次铰接相连构成，所述锯板的沿所述带锯的长度方向两端分别设有锯齿。

进一步地，所述锯齿的刃口平行于所述锯板的厚度方向。

进一步地，相邻两个所述锯板之间通过两根连接条铰接，两根所述连接条分别位于所述带锯的宽度方向两侧，且所述连接条的两端分别通过铆钉铰接在相邻两个所述锯板上。

进一步地，所述异物清除机构为钩爪。

进一步地，所述绝缘绳通过接线器与所述异物清除机构连接，所述接线器由两个相互枢接的绳环构成。

进一步地，所述无人机的底部设有防电磁干扰遮蔽壳体，所述控制单元包括电源模块、微型电机、传动结构、信号接收模块、线盘、绝缘线以及绝缘空心杆，所述绝缘空心杆的上端连接在所述壳体上，所述夹子连接在所述绝缘空心杆的下端，以此将所述夹子设置在所述无人机上，所述电源模块、微型电机、传动结构、信号接收模块以及线盘均设置在所述壳体内，所述电源模块和所述信号接收模块与所述微型电机连接，所述微型电机通过所述传动结构与所述线盘连接，所述绝缘线绕设在所述线盘上，所述绝缘线的自由端穿过所述绝缘空心杆与所述夹子连接。

进一步地，所述壳体采用防电磁干扰屏蔽材料制成，所述控制单元还包括信号接收模块。

进一步地，所述无人机上设有高清摄像头。

本发明的有益效果体现在：

本发明操作简单、安全可靠、效率高且成本低，可在带电情况下有效去除输电线上的异物，具有广阔的市场空间，适于大力推广应用。

本发明利用无人机投送机构将异物清除机构传递至异物附近，在操作过程中，只需工作人员在地面上作业，通过无人机定位异物位置，远程控制微型电机带动夹子开闭，以传递异物清除机构进行间接作业，安全高效。

本发明的无人机投送机构中防电磁干扰遮蔽可以防电磁干扰，以防止带电高压电线路对电源和机械传动模块的电磁干扰，保证整体结构的稳定性。

本发明针对披挂类和缠绕类两类异物，设计带锯和钩爪两种带电清除工器具，结构简单、设计合理、便于携带且成本低，可安全、可靠、省力、快捷处理导、地线上的异物。

本发明具有很好的扩展性，无人机投送机构可间接传送其它带电清除导、地线工器具至异物附近进行作业，可塑性强，使用范围广。

附图说明

图1是本发明一实施例中无人机投送机构的结构示意图。

图2是本发明一实施例中带锯的结构示意图。

图3是a处放大图。

图4是b处放大图。

图5是图4的左视图。

图6是本发明一实施例中带锯的自然弯折悬挂示意图。

图7是本发明一实施例中钩爪的结构示意图。

附图中各部件的标记为：10无人机投送机构、101无人机、102夹子、103防电磁干扰遮蔽壳体、104电源模块、105微型电机、106传动结构、107信号接收模块、108绝缘线、109绝缘空心杆、110高清摄像头、201锯板、2011锯齿、202连接条、203铆钉、204绳环、205绝缘轴杆、206钩子、207圆环、208挂杆、209螺栓、30绝缘绳。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参见1和图6。

本发明基于无人机的线路异物清除装置，包括无人机投送机构10以及异物清除机构；

所述无人机投送机构10包括无人机101以及设置在所述无人机101上的夹子102和用于控制所述夹子102张开和闭合的控制单元；

所述异物清除机构的两端分别连接有绝缘绳30。

使用时，先打开夹子，然后用夹子夹住异物清除机构，然后启动无人机，通过无人机携带异物清除机构至输电线上缠绕类或披挂类异物处，之后打开夹子，将异物清除机构挂在待清除输电线上，最后交替拉扯异物清除机构两端的绝缘绳，这样异物清除机构紧贴着待清除输电线反复移动，可有效去除输电线上的异物。

在一实施例中，所述异物清除机构为带锯，参见图2和图6，所述带锯由多个锯板201依次铰接相连构成，所述锯板201的沿所述带锯的长度方向两端分别设有锯齿2011。这种结构的带锯，多个锯板连成一长串，且相邻两个锯板间的夹角可随意调整，这样带锯具有柔性，可以自然弯折悬挂在输电线上，来回割锯时可紧紧缠绕在待清除输电线上，而锯刃自然贴合在输电线表面，能有效割断风筝线、钓鱼线等缠绕类异物，而不会划伤输电线，最终使异物自然掉落，且带锯呈扁长条形，保证带锯在输电线上往复运动时不会翻折。

在一实施例中，所述锯板201的纵截面呈单叶双曲面形。这样设计，锯板的两侧板面均为内凹的曲面，当带锯正反悬挂在输电线上时，均可恰好紧密贴合于输电线，且带锯在输电线上滑动顺畅，提高切割效果。

在一实施例中，参见图5，所述锯齿2011的刃口平行于所述锯板201的厚度方向。这样设计，锯齿的刃口对异物的指向形好，从而进一步保证切割效果。

具体实施中，所述锯板201呈长方形，锯齿2011为三角形并紧密排列于所述锯板201的两长边侧，所述锯板201的宽度方向平行于带锯的长度方向。

在一实施例中，参见4和图5，相邻两个所述锯板201之间通过两根连接条202铰接，两根所述连接条202分别位于所述带锯的宽度方向两侧，且所述连接条202的两端分别通过铆钉203铰接在相邻两个所述锯板201上。这种连接方式，不会影响锯板与输电线的贴合，而且结构简单、稳定，容易实施。

在一实施例中，参见图3，所述绝缘绳30通过接线器与所述异物清除机构连接，所述接线器由两个相互枢接的绳环204构成。最外侧的锯板通过两根连接条铰接有挂杆208，其中一个绳环挂在该挂杆上，绝缘绳系在另一个绳环上，两个绳环能360度旋转，因此在作业期间，绝缘绳不会在空中打结。具体实施中，两个绳环通过活动穿过两个绳环的螺栓209以及与该螺栓配合的螺母实现枢接。

具体实施中，所述绝缘绳30采用蚕丝制成。采用蚕丝可以在满足机械强度要求的条件下与带电导线绝缘。

参见图6，本发明的带锯悬挂在输电线上时，可以自然弯折悬挂在输电线上，两端的绝缘绳自然垂落，可由两人分别把持，两人连接线垂直于导线并保持较远距离，从而使带锯在导线处的角度较大，这样带锯往复运动时不易因翻倒而影响工作效率，拉动一端绝缘绳则带锯向同侧运动，再拉动另一端绝缘绳则带锯向另一侧运动，来回割锯将异物锯断，可以实现带电情况下作业人员在地面清除导地线上缠绕的风筝、气球、彩带、薄膜等异物，有效解决了带电作业的安全隐患和停电消缺的负面影响。

在一实施例中，参见图7，所述异物清除机构为钩爪。钩爪可用来清除披挂类异物。图示的钩爪由绝缘轴杆205以及四个两两垂直的连接在轴杆205上的钩子206构成。绝缘轴杆205的两端各有一个圆环207，所述绝缘绳系在相应圆环上。通过绝缘绳上下拉拽钩爪，利用钩子勾住塑料膜、毛毡等披挂类异物，从而实现导、地线异物的准确快速清理。

在一实施例中，参见图1，所述无人机101的底部设有防电磁干扰遮蔽壳体103，所述控制单元包括电源模块104、微型电机105、传动结构106、信号接收模块107、线盘(未示出)、绝缘线108以及绝缘空心杆109，所述绝缘空心杆109的上端连接在所述壳体103上，所述夹子102连接在所述绝缘空心杆109的下端，以此将所述夹子102设置在所述无人机101上，所述电源模块104、微型电机105、传动结构106、信号接收模块107以及线盘均设置在所述壳体103内，所述电源模块104和信号接收模块107与所述微型电机105连接，所述微型电机105通过所述传动结构106与所述线盘连接，所述绝缘线108绕设在所述线盘上，所述绝缘线108的自由端穿过所述绝缘空心杆109与所述夹子102连接。

使用时，信号接收模块接收控制信号后控制微型电机正向(反向)转动，继而通过传动结构带动线盘正向(反向)转动，从而使绝缘线向上(向下)运动，实现控制夹子张开(闭合)的功能，而防电磁干扰遮蔽则可避免信号干扰，传动结构可以是相互啮合的主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮和从动齿轮分别与微型电机和线盘连接。所述夹子可以选用现有常用的通过拉绳控制开合的夹子。

在一实施例中，所述无人机101上设有高清摄像头110。可以更加清楚地观察到输电线周围的环境，快速定位异物位置，实现精确地远程控制作业。无人机可选用四旋翼无人机。

应当理解本文所述的例子和实施方式仅为了说明，并不用于限制本发明，本领域技术人员可根据它做出各种修改或变化，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。