用于电网绝缘子的无人机干冰清洗系统的制作方法

1.本发明涉及电气系统维护设备技术领域，具体涉及一种用于电网绝缘子的无人机干冰清洗系统。


背景技术：

2.在电气系统中，绝缘子对维护输电线路的稳定与安全有着十分重要的作用。大量的空气污染物和极端的大气降水等易导致绝缘子污闪事故，严重影响社会的运行秩序与百姓的日常生活。传统对绝缘子进行清洗仍然以停电人工扫除为主要方式，调爬、清扫等都需要专业人员在特定环境下施工，施工效率低下、花费成本高，且具有较高的危险性。
3.当前无人机应用广泛，利用无人机可以高效、安全地完成高空清洗作业，但现有无人机清洗装备存在续航时间短、清洗过程中无法实现精准实时调节、污垢颗粒易造成摄像机模糊以及清洗过程会产生新污染介质等问题。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种安全系数高、清洗效率高、操作简单、使用方便、清洗效果好的用于电网绝缘子的无人机干冰清洗系统。
5.为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
6.一种用于电网绝缘子的无人机干冰清洗系统，包括无人机本体，所述无人机本体上安装有干冰供给装置和与所述干冰供给装置相连的一个以上干冰喷射喷头，所述干冰喷射喷头通过调节装置以能喷射角度的方式安装在所述无人机本体上。
7.作为上述技术方案的进一步改进：
8.所述调节装置包括作业臂和多个调节件，多个调节件以能沿预设弧形轨迹运动的方式安装在作业臂上，各调节件上均安装有干冰喷射喷头，所述调节装置还包括用于驱动各调节件运动的驱动机构。
9.所述调节件为弧形齿条，弧形齿条通过导轨机构安装在作业臂上并沿所述预设弧形轨迹运动，所述驱动机构包括安装在作业臂上由电机驱动的齿轮，所述齿轮与所述弧形齿条啮合。
10.所述干冰供给装置包括干冰存储筒和与干冰存储筒相连的碎冰组件，所述碎冰组件通过干冰泵送组件与干冰喷射喷头相连。
11.所述无人机本体设有无线通信模块、感测模块以及北斗导航模块，所述感测模块包括激光测距器和摄像机云台。
12.所述摄像机云台上安装有压力传感器和用于清扫摄像机镜头上污物的吹气装置。
13.所述无人机本体设有用于监测无人机本体供电电源温度的温度监测模块。
14.所述无人机本体上安装有给无人机本体进行充电的自供电模块，所述自供电模块包括太阳能发电装置、将无人机本体热能转换为电能的热电转换装置和将机械动能转换为电能的振动电能转换装置中的至少一种。
15.与现有技术相比，本发明的优点在于：
16.本发明的用于电网绝缘子的无人机干冰清洗系统采用无人机本体搭载干冰供给装置和干冰喷射喷头，通过干冰喷射喷头将干冰供给装置供给的干冰喷射到绝缘子表面对电网绝缘子进行清洗，其安全系数高、清洗效率高、操作简单、使用方便，且可避免在低温条件下结冰，对绝缘子表面的影响小，清洗过程中无新污染物产生，清洗效果好、环保性好。
附图说明
17.图1为无人机干冰清洗系统的主视结构示意图。
18.图2为无人机干冰清洗系统的后视结构示意图。
19.图3为无人机干冰清洗系统的侧视结构示意图。
20.图4为调节装置的局部结构示意图。
21.图例说明：
22.1、无人机本体；2、干冰供给装置；3、干冰喷射喷头；4、调节装置；41、作业臂；42、调节件；5、无线通信模块；6、感测模块；7、温度监测模块；8、太阳能发电装置；9、振动电能转换装置。
具体实施方式
23.以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
24.如图1至图4所示，本实施例的用于电网绝缘子的无人机干冰清洗系统，包括无人机本体1，无人机本体1采用多旋翼无人机，其螺旋桨处于同一平面。无人机本体1上安装有干冰供给装置2和与干冰供给装置2相连的一个以上干冰喷射喷头3，干冰喷射喷头3通过调节装置4以能喷射角度的方式安装在无人机本体1上。该用于电网绝缘子的无人机干冰清洗系统采用无人机本体1搭载干冰供给装置2和干冰喷射喷头3，通过干冰喷射喷头3将干冰供给装置2供给的干冰喷射到绝缘子表面对电网绝缘子进行清洗，其安全系数高、清洗效率高、操作简单、使用方便，且可避免在低温条件下结冰，对绝缘子表面的影响小，清洗过程中无新污染物产生，清洗效果好、环保性好。
25.本实施例中，调节装置4包括作业臂41和多个调节件42，多个调节件42以能沿预设弧形轨迹运动的方式安装在作业臂41上，各调节件42上均安装有干冰喷射喷头3，调节装置4还包括用于驱动各调节件42运动的驱动机构。该调节装置4能驱使调节件42沿预设弧形轨迹运动，在无人机本体1位置不变的情况下，使干冰喷射喷头3能够环绕绝缘子运动，从不同角度对绝缘子进行清洗，实现对绝缘子无死角的清洗，能够降低控制难度、提高清洗效率、提高安全性。
26.本实施例中，调节件42为弧形齿条，弧形齿条通过导轨机构安装在作业臂41上并沿预设弧形轨迹运动，驱动机构包括安装在作业臂41上由电机驱动的齿轮，齿轮与弧形齿条啮合。电机驱动齿轮转动可驱使弧形齿条沿预设弧形轨迹运动，从而带着干冰喷射喷头3沿预设弧形轨迹运动。该种齿轮和齿条的配合结构，具有结构简单、工作稳定可靠、易于控制的优点。
27.本实施例中，干冰供给装置2包括干冰存储筒和与干冰存储筒相连的碎冰组件，碎冰组件通过干冰泵送组件与干冰喷射喷头3相连。干冰泵送组件能将碎冰组件制造的干冰
颗粒加压泵送至干冰喷射喷头3并从干冰喷射喷头3喷射出。上述碎冰结构由托盘和托盘上的刮刀组成。
28.本实施例中，无人机本体1设有无线通信模块5、感测模块6以及北斗导航模块，感测模块6包括激光测距器和摄像机云台，用于实现距离控制以及实时精准调整与监控。配合无线通信模块5、感测模块6以及北斗导航模块，实现干冰清洗的各项操作以及保证系统的稳定运行。其中，无人机本体1的中央处理器主要为mcu控制器，通过内部软件实现无人机系统对干冰清洗的各项操作，以及对其他子系统的指令处理。无线通信模块5由数据采集模块、数据链模块组成，用于实现数据的实时传输。北斗导航模块用于定位无人机作业位置。上述激光测距器用于显示无人机与绝缘子的距离，若低于距离阈值将发出警报，保证无人机系统工作时与高压线等的安全距离；摄像机云台能360
°
转动以实现视频监控，并与激光测距器相结合实现干冰喷射的实时调节。
29.本实施例中，摄像机云台上安装有压力传感器和用于清扫摄像机镜头上污物的吹气装置。在压力传感器检测到施加到摄像机镜头或防护罩的压力超过预设值时，吹气装置启动清扫摄像机镜头上的灰尘等污物。
30.本实施例中，无人机本体1设有用于监测无人机本体1供电电源温度的温度监测模块7。温度监测模块7由电源传感器和电源管控单元组成，电源管控单元用于接受温度传感器检测到的供电电源温度，并根据温度异常情况对各电源器件进行通断管理，避免因机器故障导致的事故。
31.本实施例中，无人机本体1上安装有给无人机本体1进行充电的自供电模块，自供电模块包括太阳能发电装置8、将无人机本体1热能转换为电能的热电转换装置和将机械动能转换为电能的振动电能转换装置9中的至少一种。设置自供电模块实现了能源的高效利用，极大地提高了续航时间，保证工作的可靠进行。
32.优选的，本实施例的自供电模块同时具有太阳能发电装置8、热电转换装置和振动电能转换装置9。上述太阳能发电装置8、热电转换装置和振动电能转换装置9均采用现有技术。太阳能发电装置8由硅光电池、电容电阻、变压器、稳压二极管和三极管等元器件构成，实现太阳能到电能的转换。热电转换装置由蓄电池、具有塞贝克电压输出正极与负极的热电转换器、放大器电路、稳压电路及电容构成。上述振动电能转换装置9包括安装在机体内部的微型振动电源与充放电电路。
33.本实施例的用于电网绝缘子的无人机干冰清洗系统具体使用时，施工人员利用遥控终端控制无人机本体1的起飞与运行，通过摄像机云台拍摄高空中电气设备的图像信息及绝缘子污垢信息，工作人员发送地理位置的指令信息，无人机飞行至指定位置进行待命。根据图像信息及干净程度，中央处理器采取预设的清洗策略，控制干冰喷射喷头3对电气设备的污垢进行清洗。
34.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。