CN112829929B - 一种用于高压线路上的无线充电巡线无人机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于高压线路上的无线充电巡线无人机,它包括机架、挂架和挂钩,挂钩通过挂架连接到机架上方,挂钩上绕有线圈一,机架上绕有线圈二,在机架的中间分别通过横架一和横架二连接有电机一和电机二,电机一轴上有风扇一,电机二轴上有风扇二,挂架上有风扇三,电机一和电机二之间有电池,电池与线圈一和线圈二连接。通过设置闭环的导磁铁质体,在导磁铁质体上缠绕线圈,当导磁铁质体沿输电线路进行巡线时,线圈切割磁力线而产生电流,电流可以对电池进行充电,而电池同时对电机进行提供动力,使得无人机可以不需要外用电源就可以无限时的飞行,边充电边飞行巡线,也可以通过挂钩挂在输电导线上进行充电,大大提高了无人机的使用效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种无人机,尤其涉及一种用于高压线路上的无线充电巡线无人机,属于无人机设备技术领域。
背景技术
在电力输送过程中,高压线路的巡线工作一般都是人工巡线来完成,而线路的运行环境在野外,工作条件比较艰苦,人工巡线工作效率低下,不能及时的发现线路上的问题和隐患。现在也有采用无人机来进行巡线,但无人机所用的动力均来自充电电池的电量来提供,充电电池又不能设计得太重,所以使用的时间都比较有限,需要频繁的进行充电作业。巡线时间较短,另一方面,无人机的无线通讯距离也不能太远,控制的距离有限,所以使用条件比较有限。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:提供一种用于高压线路上的无线充电巡线无人机,通过设置闭环的导磁铁质体,在导磁铁质体上缠绕有线圈,当导磁铁质体沿输电线路进行巡线时,线圈切割磁力线而产生电流,电流可以对电池进行充电,而电池同时对电机进行供电提供动力,使得无人机可以不需要外用电源就可以无限时的进行飞行,边充电边飞行巡线,也可以通过挂钩挂在输电导线上进行充电,大大提高了无人机的使用效率,有效的解决了上述存在的问题。
本发明的技术方案为:一种用于高压线路上的无线充电巡线无人机,它包括机架、挂架和挂钩,所述挂钩通过挂架固定连接到机架上方,挂钩上绕有线圈一,机架上绕有线圈二,在机架的中间分别通过横架一和横架二连接有电机一和电机二,电机一轴上有风扇一,电机二轴上有风扇二,挂架上有风扇三,电机一和电机二之间有电池,电池与线圈一和线圈二连接。
所述挂架为人字形结构。
所述风扇三设置在挂架的竖直中心位置上,风扇三配套有电机三,电机三与智能控制***控制器电池电连接。
所述挂钩的内侧下方设有销轴,销轴上铰接有L型连接体,挂钩内侧为输电导线,挂钩开口端为倾斜面并与L型连接体贴合,挂钩为导磁铁质材料。
所述L型连接体上侧段为绝缘材料,水平段为导磁铁质材料。
所述机架包括上圆未闭合环、下圆未闭合环、上半环和下半环,所述上圆未闭合环一端固定连接到下半环上端部,下半环底端与下圆未闭合环一端固定连接,下圆未闭合环另一端与上半环底端固定连接,上半环顶端与上圆未闭合环另一端固定连接,所述上圆未闭合环、下圆未闭合环、上半环和下半环固定连接形成闭合环路,线圈二缠绕在闭合环路上。
所述横架一与上半环固定连接,横架二与下半环固定连接。
所述风扇一和风扇二的旋转方向相反,轴向力相同,风扇一位于上圆未闭合环内,风扇二位于下圆未闭合环内。
所述电机一和电机二之间还设有控制器,控制器通过导线分别与电池、电机一、电机二、电机三、线圈一和线圈二电连接。
所述风扇一和风扇二设有相同的叶片若干,叶片的尾端设有轴,轴上铰接有尾板。
本发明的有益效果是:与现有技术相比,采用本发明的技术方案,通过设置闭环的导磁铁质体,在导磁铁质体上缠绕有线圈,当导磁铁质体沿输电线路进行巡线时,线圈切割磁力线而产生电流,电流可以对电池进行充电,而电池同时对电机进行供电提供动力,使得无人机可以不需要外用电源就可以无限时的进行飞行,边充电边飞行巡线,也可以通过挂钩挂在输电导线上进行充电,大大提高了无人机的使用效率,取得了很好的使用效果。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为本发明俯视图;
图3为本发明A-A剖视图;
图4为本发明挂钩使用状态下结构示意图;
图5为本发明挂钩未使用状态下结构示意图;
图6为本发明的线圈二电气接线原理图;
图7为本发明的线圈一电气接线原理图;
图8为本发明的机架磁回路原理图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将参照本说明书附图对本发明作进一步的详细描述。
实施例1:如附图1~8所示,一种用于高压线路上的无线充电巡线无人机,它包括机架20、挂架3和挂钩2,所述挂钩2通过挂架3固定连接到机架20上方,挂钩2上绕有线圈一1,机架20上绕有线圈二14,在机架20的中间分别通过横架一8和横架二15连接有电机一9和电机二16,电机一9轴上有风扇一7,电机二16轴上有风扇二17,挂架3上有风扇三5,电机一9和电机二16之间有电池12,电池12与线圈一1和线圈二14连接。
进一步的,挂架3为人字形结构。
进一步的,风扇三5设置在挂架3的竖直中心位置上,风扇三5配套有电机三4,电机三4与电池12电连接。通过磁回路产生的电流对电池进行充电,为电机提供电源,再驱动风扇三5旋转,带动无人机前进或者后退。
进一步的,挂钩2的内侧下方设有销轴21,销轴21上铰接有L型连接体22,挂钩2内侧为高压的输电导线24,挂钩2开口端为倾斜面23并与L型连接体22贴合,挂钩2为导磁铁质材料。在挂钩2挂在输电导线24上时,L型连接体22的导磁铁质材料的水平段与挂钩2形成闭合的磁回路,这时即可对线圈一1进行充电。
进一步的,L型连接体22上侧段为绝缘材料,水平段为导磁铁质材料。
进一步的,机架20包括上圆未闭合环6、下圆未闭合环18、上半环11和下半环13,所述上圆未闭合环6一端固定连接到下半环13上端部,下半环13底端与下圆未闭合环18一端固定连接,下圆未闭合环18另一端与上半环11底端固定连接,上半环11顶端与上圆未闭合环6另一端固定连接,所述上圆未闭合环6、下圆未闭合环18、上半环11和下半环13固定连接形成闭合环路,形成三层导磁体,线圈二14缠绕在闭合环路上。所形成的磁回路见附图8所示。机架20沿高压线巡线时,即可切割磁力线,在线圈二14上产生感应电流,对电池12进行充电,可以得到源源不断的电力供应,大大延长了无人机的使用时间。在线圈二14上为LC串联谐振电路,设定与电线频率相同的LC谐振,振荡在50Hz频率上,可以产生得到50Hz的电流。
进一步的,横架一8与上半环11固定连接,横架二15与下半环13固定连接。电机一9和电机二16分别通过横架一8和横架二15固定连接到上半环11和下半环13上,电机一9和电机二16分别位于装置的中心轴线上,能较好的保挂装置的平衡。
进一步的,风扇一7和风扇二17的旋转方向相反,轴向力相同,风扇一7位于上圆未闭合环6内,风扇二17位于下圆未闭合环18内。这样即可以提供无人机的升力,并通过风扇三5的驱动,带动无人机沿高压线进行巡线操作了。
进一步的,当需要快速飞行时,风扇一7与风扇二17旋转方向相同,风扇二17叶片尾板受旋转阻力的作用,尾板73自然向上翘尾巴25度左右,产生向下的推力,轴向力相反,同时会产生无人机整体旋转,从而产生陀螺仪式的动态平衡,不会使无人机发生翻筋斗,当飞到目的地后风扇二17与风扇一7旋转方向相反,尾板自然恢复水平向上翘尾巴4度左右,如附图3所示,这时轴向力相同,飞机整体根据需要不旋转或者慢旋转。
进一步的,电机一9和电机二16之间还设有控制器10,控制器10通过导线分别与电池12、电机一9、电机二16、电机三4、线圈一1和线圈二14电连接。控制器10再通过远端的控制中心进行无线通讯控制,操作无人机的运动。
进一步的,风扇一7和风扇二17设有相同的叶片71若干,叶片71的尾端设有轴72,轴72上铰接有尾板73。在风扇一7和风扇二17正转时,尾板73相当于风扇的延伸段,不起作用,或者作用不大,但当风扇反转时,则尾板73要向上旋转25度左右,则会阻碍气流的运动,导致升力下降,无人机下降,操作和控制方便。
进一步的,挂架3上还设有摄像头25,摄像头25与控制器10电连接,可以将现场的实时图像进行远程传输,可以及时了解现场的巡线情况。
进一步的,导磁铁质材料为坡莫合金导磁材料,导磁性能良好。
进一步的,控制器10内设有5G通讯模块,负责与外部进行5G通讯与控制,5G所赋予的高带宽、低延时、高精度、宽空域、高安全,可以帮助无人机补足短板,解锁更多的应用场景,满足更多的用户需求。而且,无人机可以根据需要选择不同的相机吊舱,例如高清变焦相机、红外相机、夜视相机、激光雷达等,获得更为准确和详实的影像信息。
5G无人机还可以搭载特殊吊舱,在低时延精准操作下,进行一些特殊的处置。5G和无人机之间的跨界融合,实际上也是全行业数字化转型的一种创新,也许能够给我们5G在工业物联网等领域落地,带来更多的启示。
无人机上加装5G手机卡来实现上图中的1、数据传输;2、图像传送;3、飞行超控相互协作传送;4、无人机处各种信息传送等等联动云台平台。
本发明未详述之处,均为本技术领域技术人员的公知技术。最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种用于高压线路上的无线充电巡线无人机,其特征在于:它包括机架(20)、挂架(3)和挂钩(2),所述挂钩(2)通过挂架(3)固定连接到机架(20)上方,挂钩(2)上绕有线圈一(1),机架(20)上绕有线圈二(14),在机架(20)的中间分别通过横架一(8)和横架二(15)连接有电机一(9)和电机二(16),电机一(9)轴上有风扇一(7),电机二(16)轴上有风扇二(17),挂架(3)上有风扇三(5),电机一(9)和电机二(16)之间有电池(12),电池(12)与开关稳压电源、线圈一(1)和开关稳压电源、线圈二(14)连接;所述机架(20)包括上圆未闭合环(6)、下圆未闭合环(18)、上半环(11)和下半环(13),所述上圆未闭合环(6)一端固定连接到下半环(13)上端部,下半环(13)底端与下圆未闭合环(18)一端固定连接,下圆未闭合环(18)另一端与上半环(11)底端固定连接,上半环(11)顶端与上圆未闭合环(6)另一端固定连接,所述上圆未闭合环(6)、下圆未闭合环(18)、上半环(11)和下半环(13)固定连接形成闭合环路,线圈二(14)缠绕在闭合环路上;所述挂钩(2)的内侧下方设有销轴(21),销轴(21)上铰接有L型连接体(22),挂钩(2)内侧为输电导线(24),挂钩(2)开口端为倾斜面(23)并与L型连接体(22)贴合,挂钩(2)为导磁铁质材料;所述L型连接体(22)上侧段为绝缘材料,水平段为导磁铁质材料。
2.根据权利要求1所述的用于高压线路上的无线充电巡线无人机,其特征在于:所述挂架(3)为人字结构。
3.根据权利要求1所述的用于高压线路上的无线充电巡线无人机,其特征在于:所述风扇三(5)设置在挂架(3)的竖直中心位置上,风扇三(5)配套有电机三(4),电机三(4)与电连接。
4.根据权利要求1所述的用于高压线路上的无线充电巡线无人机,其特征在于:所述横架一(8)与上半环(11)固定连接,横架二(15)与下半环(13)固定连接。
5.根据权利要求1所述的用于高压线路上的无线充电巡线无人机,其特征在于:所述风扇一(7)和风扇二(17)的旋转方向可以相反也可以相同,风扇一(7)位于上圆未闭合环(6)内,风扇二(17)位于下圆未闭合环(18)内。
6.根据权利要求1所述的用于高压线路上的无线充电巡线无人机,其特征在于:所述电机一(9)和电机二(16)之间还设有控制器(10),控制器(10)通过导线分别与电池(12)、电机一(9)、电机二(16)、电机三(4)、线圈一(1)和线圈二(14)电连接。
7.根据权利要求1或6所述的用于高压线路上的无线充电巡线无人机,其特征在于:所述风扇一(7)和风扇二(17)设有相同的叶片(71)若干,叶片(71)的尾端设有轴(72),轴(72)上铰接有尾板(73)。
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