一种乙醇燃料式小型无人机喷火清障装置的制作方法

本发明涉及输电线路清障领域，具体是一种乙醇燃料式小型无人机喷火清障装置。

背景技术：

1、近年来，我国经济高速发展提高了电网的可靠性要求，而输电线路漂挂物可能会造成电网线路连续跳闸甚至导致导线熔断，对电网的安全运行造成重大威胁。目前，电网运检部门通常通过无人机喷火装置处理线路漂挂物，其主要工作原理是利用大载重无人机搭载喷火装置喷火点燃飘挂物，飘挂物燃烧后脱离输电线路。

2、当前无人机搭载喷火装置有以下特点及对应不足之处：使用汽油为燃料，汽油的购买以及作业前后储存及运输都有诸多不便及风险，并且燃烧汽油会产生大量的浓烟和有害气体污染环境；使用汽油为燃料，普通成品汽油为多种烃类混合物液体，具有腐蚀性，装置本身腐蚀会造成泄露；同时汽油具备低毒性，会影响使用者健康；使用液体泵驱动汽油喷出，液体泵内部机械结构需要定期维护；现有装置结构复杂、体积较大，通常与搭载无人机构成半永久性连接，无人机专机专用，占用无人机资源；喷火装置与无人机间通常无数据连接，无人机和喷火装置分别使用不同的遥控器(控制器)，作业时需要两人及以上协同操作，操作繁琐。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题为：

2、针对现有技术与应用的不足和缺点，本发明提供了一种乙醇燃料式小型无人机喷火清障装置，使用乙醇为燃料代替现有装置使用的汽油，使用密闭腔体加高压气体推出燃料代替现有装置使用液体泵泵出燃料，使用快装板与无人机连接，可方便随时拆装，喷火装置通过数据线与无人机连接，控制信号通过无人机控制链路传输，使用无人机遥控器(控制器)即可单人完成操作，具备使用便捷、安全，结构简单易于维护的优点，以解决背景技术中提出的问题。

3、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

4、一种乙醇燃料式小型无人机喷火清障装置，涉及输电线路清障领域；喷火清障装置包括喷射机构、点火机构、控制单元及喷火清障装置本体与小型多旋翼无人机连接的数据线和快装机构，控制单元通过数据线连接点火机构及喷射机构，所述快装机构包括装置本体下部安装导轨、锁止螺栓及安装于无人机顶部的快装板。

5、优选的，所述燃料罐体内的燃料为乙醇。

6、优选的，所述喷射机构包括燃料罐体、可调压力阀、标准25克二氧化碳高压钢瓶、液体电磁阀、燃料管路及喷火头。

7、优选的，所述燃料罐体、可调压力阀、标准25克二氧化碳高压钢瓶、液体电磁阀、液体电磁阀前端燃料管路构成一个整体密闭加压环境。

8、优选的，所述标准25克二氧化碳高压钢瓶内容物为纯净的液态食品级二氧化碳，气压约为4mpa，标准25克二氧化碳高压钢瓶为装置使用一次性耗材。

9、优选的，标准25克二氧化碳高压钢瓶用于产生工作压力，通过向燃料罐体空腔部分施加工作气压，推动罐内乙醇燃料由罐体底部通道经燃料管路、电磁阀及喷火头喷出。

10、优选的，所述标准25克含二氧化碳高压钢瓶置于高压气罐保护套内，高压气罐保护套下端通过螺纹与可调压力阀连接，可调压力阀通过螺纹与燃料罐体活动连接，可调压力阀连接高压气罐保护套方向连接接口内置穿刺结构。

11、优选的，可调压力阀用于控制标准25克二氧化碳高压钢瓶向燃料罐罐体释放的气压，通过可调压力阀，使二氧化碳高压钢瓶在装置喷射酒精燃料的同时向燃料罐罐体内释放二氧化碳气体，以保证燃料罐罐体内保持相对稳定的1mpa工作气压。

12、优选的，所述燃料加注口密封盖的上端固定连接有手动泄压阀，加注酒精燃料后拧紧燃料加注口密封盖以确保燃料罐罐体，其中手动泄压阀为常闭状态，在作业完成后可拉动手动泄压阀拉环对燃料罐罐体内的压力进行快速释放。

13、优选的，所述装置喷射口延长管内燃料管连接燃料罐罐体底部通道，喷射口延长管内燃料管和喷火头之间固定连接有液体电磁阀，液体电磁阀(8)为常闭状态，作业时控制单元通过喷射口延长管内的数据线控制液体电磁阀打开，燃料酒精通过燃料管和液体电磁阀经喷火头喷出，喷火头后侧设置有点火机构，燃料酒精喷出同时控制单元通过延长管内的数据线控制点火机构产生电弧放电引燃喷出的酒精。

14、优选的，所述装置使用数据线连接搭载无人机，通过无人机数据通道控制装置动作，所述装置工作电源由无人机提供，装置本身无需独立供电。

15、优选的，所述装置使用数据线连接搭载无人机，通过无人机数据通道控制装置动作，控制界面整合在无人机控制软件中，其中界面中有两个动作按钮(开关)，功能分别为释放酒精燃料并点火和仅释放酒精燃料，释放酒精燃料并点火动作按钮(开关)执行喷火动作，仅释放酒精燃料可在完成作业目标后利用装置内剩余气压释放剩余的酒精燃料。

16、优选的，所述装置喷火头指向与小型无人机自身的fpv(第一人称主视角)摄像头中心指向一致，作业时通过小型无人机控制软件界面中fpv摄像头画面中心的十字准星完成喷火瞄准。

17、优选的，所述装置本体通过快装结构连接下端小型多旋翼无人机，快装结构包括装置本体下部安装导轨、锁止螺栓及安装于无人机顶部的快装板，其中快装板可半永久安装于小型无人机顶部固定螺孔，装置在作业前后可快速地和小型无人机固定及分离。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

19、本发明中，使用普通医用酒精代替传统汽油作为燃料，在燃料易购程度、使用安全性、存储安全性以及剩余燃料处理和设备使用环保性方面有明显的优势。

20、本发明中，装置采用罐内气体加压结合电磁阀动作方式驱动燃料喷射，摒弃了传统喷火装置的液体泵驱动方案，整机无机械动作部分，结构简单，无需维护，使用及存储时不会产生滴漏。

21、本发明中，装置控制、观察和瞄准功能均整合于小型无人机自身的控制界面，无需对无人机作任何改装，也无需另配控制设备，易用度大大提高。

22、本发明中，通过装置喷火作业完成后，利用内部剩余压力，开启电磁阀，点火机构不动作，即可排空装置内剩余酒精，装置内置手动泄压阀和自动泄压阀，在内部压力超过设计压力承受范围时可自动泄压，也可按照需求手动泄压。

23、本发明中，装置通过快拆结构可实现单人快速地与小型无人机结合或分离，作业完成后独立存储，不占用小型无人机资源，提高了小型无人机的利用率。

技术特征：

1.一种乙醇燃料式小型无人机喷火清障装置，包括小型多旋翼无人机，其特征在于：还包括喷火清障装置本体和小型多旋翼无人机连接的数据线(11)和快装机构，喷火清障装置包括喷射机构、点火机构、控制单元(12)，所述控制单元通过数据线连接点火机构及喷射机构，其中所述喷射机构包括燃料罐体(2)、二氧化碳高压钢瓶(14)、液体电磁阀(8)、喷射口延长管（7）、可调压力阀(10)、燃料管路及喷火头(9)；所述点火机构产生高压电脉冲，点燃喷射机构喷出的乙醇燃料，产生喷射状火焰；所述快装机构包括安装于小型多旋翼无人机的快装板(6)及喷火清障装置本体上的快装板锁止螺栓(5)；所述控制单元通过数据线(11)与小型多旋翼无人机数据接口连接。

2.根据权利要求1所述的一种乙醇燃料式小型无人机喷火清障装置，其特征在于，所述燃料罐体（2）内的燃料为乙醇。

3.根据权利要求1所述的一种乙醇燃料式小型无人机喷火清障装置，其特征在于，所述装置喷射燃料使用高压气体，气体介质为食品级二氧化碳，封装于二氧化碳高压钢瓶(14)中，二氧化碳高压钢瓶(14)采用一次性封装的标准25克钢瓶，含二氧化碳的钢瓶为装置使用耗材。

4.根据权利要求1所述的一种乙醇燃料式小型无人机喷火清障装置，其特征在于，所述装置由电磁阀(8)、燃料管路、燃料罐体(2)、燃料加注口密封盖(3)、泄压阀(4)、可调压力阀(10)、高压气罐保护套(1)构成整体耐压密闭结构。

5.根据权利要求1所述的一种乙醇燃料式小型无人机喷火清障装置，其特征在于，所述燃料罐体(2)活动连接有燃料加注口密封盖(3)。

6.根据权利要求4所述的一种乙醇燃料式小型无人机喷火清障装置，其特征在于：所述燃料加注口密封盖(3)的上端固定连接有手动泄压阀(4)。

7.根据权利要求4所述的一种乙醇燃料式小型无人机喷火清障装置，其特征在于，所述装置通过燃料加注口密封盖(3)向燃料罐体(2)加注燃料乙醇。

8.根据权利要求4所述的一种乙醇燃料式小型无人机喷火清障装置，其特征在于，所述高压气罐保护套(1)内置标准25克含二氧化碳高压钢瓶（14），高压气罐保护套(1)下端通过螺纹与燃料罐体(2)活动连接，燃料罐体(2)连接接口内置穿刺结构(13)。

9.根据权利要求1所述的一种乙醇燃料式小型无人机喷火清障装置，其特征在于，所述装置喷射口延长管（7）和喷火头（9）之间固定连接有液体电磁阀（8），液体电磁阀（8）的后端设置有点火机构（81）。

10.根据权利要求1所述的一种乙醇燃料式小型无人机喷火清障装置，其特征在于，所述装置使用数据线(11)连接搭载无人机，通过无人机数据通道控制装置动作，装置工作电源由无人机提供，所述装置本体通过快装机构连接下端小型多旋翼无人机，其中快装机构包括装置本体下部安装导轨(15)、锁止螺栓(5)及安装于无人机顶部的快装板(6)。

技术总结
本发明公开了无人机特种应用领域的一种乙醇燃料式小型无人机喷火清障装置，喷火清障装置包括喷射机构、点火机构、控制单元及喷火清障装置本体与小型多旋翼无人机连接的数据线和固定快装机构。该装置使用乙醇代替传统汽油为燃料，提高输电线路悬挂异物清障作业的安全性，快装结构提高了清障作业效率和设备的便携性，使用压缩气体加电磁阀的工作结构代替传统液体泵结构提高了装置的可靠性降低装置的维护成本，通过内部管路和燃料容器构成密闭耐压空间，采用标准二氧化碳金属外壳气瓶提供工作压力，延长杆喷火头附近设置管道电磁阀，通过无人机数据链路控制电磁阀开闭，耐压空间内气压将燃料罐内酒精压出，同时点火机构利用电打火点燃酒精喷火。

技术研发人员：刘千里,赵峰,陈敏
受保护的技术使用者：南京讯汇科技发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12