CN114243560A - 基于大数据的输电线路全线设备健康评估*** - Google Patents
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Abstract
基于大数据的输电线路全线设备健康评估***，包括无人机本体、连接于无人机本体的摄像机、用于摄像机防水的防水装置、连接于无人机本体的清理装置和连接于无人机本体的缓冲装置。
Description
技术领域
本发明涉及无人机设备技术领域，尤其涉及基于大数据的输电线路全线设备健康评估***。
背景技术
电力输电线路设备长期在自然环境中运行，容易缠挂异物，如风吹刮等原因将类似农用大棚塑料、遮阳网、编织带、广告用的广告布、风筝及风筝拉绳等异物缠绕，异物被雨淋或受潮后，容易造成输电线路跳闸、短路等事故发生，严重影响电网供电安全。传统对输电线路以及电塔上异物清除的方法是在线路停电的前提下由作业人员移动至异物处将异物取下，既影响供电，作业人员费时费力且有危险性。因此，设计一种节省人力、提高安全性的应用于输电线路设备健康诊断的异物清理无人机成为了急需解决的技术问题，因此，需要一种异物清除无人机，而无人机在执行清障工作的过程中常常会还需要同时执行航拍任务，在遇到高湿度天气或在航拍过程中遇到突降雨水时，无人机内的摄像机容易进水，而摄像机价值较高，如果出现损坏，用户损失惨重，如果在摄像机上安装一个固定的防护罩又会影响拍摄效果，无人机在航拍过程中雨水天气或湿度较高能见度较低时，往往会放弃拍摄，选择返航，因此，实际使用过程中，需要一个能够灵活调节的摄像头防水装置，此外，由于无人机上存在设备较多，降落时，无人机的冲击力较大，会受到地面传递来的反冲力，如果用户操作不当，无人机存在损坏风险，无人机受到地面传递来的反冲力是不可避免的，多次使用后，存在零件配合松动、零件损坏的风险，因此需要加设一个降落缓冲装置。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种能够灵活防护摄像机、能够降低无人机降落时的冲击力、节省清障成本、提高清障安全性的一种具有防护装置的异物清除无人机。
本发明的技术方案：基于大数据的输电线路全线设备健康评估***，包括无人机本体、连接于无人机本体的摄像机、用于摄像机防水的防水装置、连接于无人机本体的清理装置和连接于无人机本体的缓冲装置，所述防水装置包括固定连接于无人机本体的固定基座、固定连接于固定基座的第一防水挡件、连接于固定基座的若干个第二防水挡件、铰链连接于第一防水挡件的第三防水挡件和用于驱动第三防水挡件运动的驱动电机，所述第一防水挡件、第二防水挡件、第三防水挡件和固定基座可围成封闭空间，所述摄像机位于封闭空间内，所述第三防水挡件可进行0-180度范围的转动，所述缓冲装置包括连接于无人机本体的连接基座、连接于连接基座的第一连接柱、连接于第一连接柱上的连接板、连接于第一连接柱的支撑部件和连接于连接板和支撑部件之间的第二连接柱，所述第一连接柱和第二连接柱之间呈一定夹角，所述第一连接柱上设有减压弹簧，所述减压弹簧两端分别固定在连接板和连接基座上，所述第二连接柱铰接于连接板，所述支撑部件上设有第一滑动凹槽，所述第二连接柱一端滑动连接于第一滑动凹槽，所述清理装置包括转向座、转轮架以及清理轮，所述转向座连接设置在无人机本体的底面，该转向座包括第一转动电机以及转向轴，所述第一转动电机连接转向轴进行配合联动，所述转向轴固定连接转轮架；所述转轮架连接设有第二转动电机，所述第二转动电机连接清理轮的轴心进行配合联动；所述清理轮设有若干弹性柱以及刷毛，所述若干弹性柱等间隔连接设置在清理轮的外周面，所述刷毛连接设置在清理轮的两侧端面。
采用上述技术方案，当无人机处于航拍状态时，驱动电机驱动第三防水挡件旋转一定角度，使得第三防水挡件不会覆盖第一防水挡件、第二防水挡件和固定基座围成的空间，由于第三防水挡件可进行0-180度范围的转动，因此，第三防水挡件可保证不会影响到摄像机的拍摄，当遇到能见度低的高湿度天气或突降雨水的情况，用户通过控制装置控制驱动电机带动第三防水挡件运动至覆盖第一防水挡件、第二防水挡件和固定基座围成的空间的状态，使得摄像机得到保护，起到防水作用，当无人机降落时，支撑部件首先会受到来自地面的反冲力，反冲力传递至第一连接柱和第二连接柱，由于第一连接柱上设有减压弹簧，且减压弹簧两端分别固定在连接板和连接基座上，因此，减压弹簧会卸掉大部分的冲击力，此外，由于第一连接柱和第二连接柱之间呈一定夹角，因此，第一连接柱、第二连接柱和支撑部件会形成一个稳定的三角形结构，进一步减小来自地面的反冲力，由于支撑部件上设有第一滑动凹槽，第二连接柱一端滑动连接于第一滑动凹槽，如果支撑部件受到的冲击力过大导致支撑部件发生一定程度的形变，第二连接柱一端也会在第一滑动凹槽内进行一定程度的滑动，进一步完成卸力工作，从而达到降低无人机降落时的冲击力、避免无人机零件配合松动的作用，通过无人机本体飞行使清理轮靠近输电线上带状以及袋状的异物，第二转动电机驱动清理轮匀速旋转，清理轮外周面上的弹性柱勾住异物，并从输电线上扯下；同时当异物潮湿粘在输电线上时，弹性柱受力过大时弯折与异物分离，通过弹性柱多次拉扯使异物相对输电线松动，既避免弹性柱被异物缠住影响清理轮转动，又保护输电线不被异物扯坏；通过第一转动电机带动转轮架转动，使清理轮侧面的刷毛对准电塔，清理轮转动使刷毛能将电塔上的异物刷下；实现了清理轮的弹性柱扯下挂在输电线上的异物，刷毛扫落电塔上的异物，同时清理输电线以及电塔节省了人力物力，无人机运送清理轮保障了清理人员的安全性。
本发明的进一步设置：所述第一防水挡件包括固定部、滑动部和用于驱动滑动部滑动的伺服电机，所述固定部上设有第二滑动凹槽，所述滑动部可在第二滑动凹槽内滑动，所述第二滑动凹槽的开口方向与固定基座所在平面垂直。
采用上述技术方案，由于第一防水挡件包括固定部、滑动部和用于驱动滑动部滑动的伺服电机，固定部上设有第二滑动凹槽，且第二滑动凹槽的开口方向与固定基座所在平面垂直，当需要进行航拍摄像时，可以通过控制装置控制伺服电机带动滑动部下滑，使得第三防水挡件能够有更大的旋转角度，起到多角度防风防水的作用。
本发明的进一步设置：所述滑动部的顶部设有密封垫。
采用上述技术方案，由于滑动部的顶部设有密封垫，可以保证第一防水挡件、第二防水挡件、第三防水挡件和固定基座围成的封闭空间具有更好的密封性。
本发明的进一步设置：所述第一防水挡件、第二防水挡件、第三防水挡件的数量分别为2个，且两个第一防水挡件和第三防水挡件的位置分别对称，两个第三防水挡件的运动方向相反。
采用上述技术方案，由于第一防水挡件、第二防水挡件、第三防水挡件的数量分别为2个，两个第三防水挡件的运动方向相反，在航拍过程中遇到小雨天气时，可以进一步提高本装置的防水效果。
本发明的进一步设置：所述第二连接柱的数量为两个，两个第二连接柱分别对称设置于第一连接柱的两侧。
采用上述技术方案，由于第二连接柱的数量为两个，两个第二连接柱分别对称设置于第一连接柱的两侧，两个第二连接柱分别可与第一连接柱、支撑部件构成三角结构，提高稳定性，进一步削弱来自地面的反冲力。
本发明的进一步设置：所述第一连接柱与连接基座的连接端、第一连接柱与支撑部件的连接端分别设有第一橡胶垫块。
采用上述技术方案，由于橡胶材质具有良好的减震性能，第一连接柱与连接基座的连接端、第一连接柱与支撑部件的连接端分别设有第一橡胶垫块，可以进一步削弱无人机本体受到的反冲力。
本发明的进一步设置：所述第一连接柱上设有若干个镂空槽，所述镂空槽的开口方向与第一连接柱的轴向方向垂直，所述镂空槽贯穿第一连接柱，所述镂空槽沿第一连接柱轴向方向均匀分布，所述镂空槽内均设有第二橡胶垫块。
采用上述技术方案，由于第一连接柱上设有若干个镂空槽，镂空槽内均设有第二橡胶垫块，可以起到多层次削弱反冲力的作用，进一步提高避免无人机零件配合松动的效果。
本发明的进一步设置：所述弹性柱与清理轮转动方向相对应的一侧设有切割槽，该切割槽内连接设有切割刀片。
采用上述技术方案，通过弹性柱背向切割槽的一侧勾住异物，切割槽内的切割刀片进行支撑，便于拉扯较重的异物；通过弹性柱设有切割槽的一侧拉扯异物，当弹性柱被异物缠住时，弹性柱弯折使切割刀片从切割槽内露出，切割刀片划破异物使弹性柱能够抽离，防止清理轮被异物缠在输电线上。
本发明的进一步设置：所述无人机本体还连接设有清洁液箱，该清洁液箱连接设有加压机构以及输液管，所述输液管设有喷头，该喷头连接设置在转轮架的侧面。
采用上述技术方案，通过清洁液箱中的加压机构提高箱内压力，将清洁液压入输液管，并从输液管的喷头处对电塔上的污物喷洒，有助于刷毛清除电塔上的污物。
本发明的进一步设置：所述若干弹性柱的顶端均设有凸块。
采用上述技术方案，通过弹性柱的顶端设置凸块，凸块能更好地勾住挂在输电线上的带状物，避免异物碰到清理轮时滑走。
附图说明
附图1为本发明具体实施例的基于大数据的输电线路全线设备健康评估***的结构示意图。
附图2为本发明具体实施例的基于大数据的输电线路全线设备健康评估***中缓冲装置的结构示意图。
附图3为本发明具体实施例的基于大数据的输电线路全线设备健康评估***中防水装置的结构示意图。
附图4为本发明具体实施例的基于大数据的输电线路全线设备健康评估***中清理装置的结构示意图。
附图5为本发明具体实施例的基于大数据的输电线路全线设备健康评估***中清理装置的结构示意图。
1-无人机本体，2-摄像机，3-防水装置，4-清理装置，5-缓冲装置，6-固定基座，7-第一防水挡件，8-第二防水挡件，9-第三防水挡件，10-驱动电机，11-连接基座，12-第一连接柱，13-连接板，14-支撑部件，15-第二连接柱，16-减压弹簧，17-第一滑动凹槽，18-转向座，19-转轮架，20-清理轮，21-第一转动电机，22-转向轴，23-第二转动电机，24-弹性柱，25-刷毛，26-固定部，27-滑动部，28-伺服电机，29-第二滑动凹槽，30-密封垫，31-第一橡胶垫块，32-镂空槽，33-第二橡胶垫块，34-切割槽，35-切割刀片，36-清洁液箱，37-加压机构，38-输液管，39-喷头，40-凸块。
具体实施方式
如图1-5所示，基于大数据的输电线路全线设备健康评估***，包括无人机本体1、连接于无人机本体1的摄像机2、用于摄像机2防水的防水装置3、连接于无人机本体1的清理装置4和连接于无人机本体1的缓冲装置5，所述防水装置3包括固定连接于无人机本体1的固定基座6、固定连接于固定基座6的第一防水挡件7、连接于固定基座6的若干个第二防水挡件8、铰链连接于第一防水挡件7的第三防水挡件9和用于驱动第三防水挡件9运动的驱动电机10，所述第一防水挡件7、第二防水挡件8、第三防水挡件9和固定基座6可围成封闭空间，所述摄像机2位于封闭空间内，所述第三防水挡件9可进行0-180度范围的转动，所述缓冲装置5包括连接于无人机本体1的连接基座11、连接于连接基座11的第一连接柱12、连接于第一连接柱12上的连接板13、连接于第一连接柱12的支撑部件14和连接于连接板13和支撑部件14之间的第二连接柱15，所述第一连接柱12和第二连接柱15之间呈一定夹角，所述第一连接柱12上设有减压弹簧16，所述减压弹簧16两端分别固定在连接板13和连接基座11上，所述第二连接柱15铰接于连接板13，所述支撑部件14上设有第一滑动凹槽17，所述第二连接柱15一端滑动连接于第一滑动凹槽17，所述清理装置4包括转向座18、转轮架19以及清理轮20，所述转向座18连接设置在无人机本体1的底面，该转向座18包括第一转动电机21以及转向轴22，所述第一转动电机21连接转向轴22进行配合联动，所述转向轴22固定连接转轮架19；所述转轮架19连接设有第二转动电机23，所述第二转动电机23连接清理轮20的轴心进行配合联动；所述清理轮20设有若干弹性柱24以及刷毛25，所述若干弹性柱24等间隔连接设置在清理轮20的外周面，所述刷毛25连接设置在清理轮20的两侧端面。
当无人机处于航拍状态时，驱动电机10驱动第三防水挡件9旋转一定角度，使得第三防水挡件9不会覆盖第一防水挡件7、第二防水挡件8和固定基座6围成的空间，由于第三防水挡件9可进行0-180度范围的转动，因此，第三防水挡件9可保证不会影响到摄像机2的拍摄，当遇到能见度低的高湿度天气或突降雨水的情况，用户通过控制装置控制驱动电机10带动第三防水挡件9运动至覆盖第一防水挡件7、第二防水挡件8和固定基座6围成的空间的状态，使得摄像机2得到保护，起到防水作用，当无人机降落时，支撑部件14首先会受到来自地面的反冲力，反冲力传递至第一连接柱12和第二连接柱15，由于第一连接柱12上设有减压弹簧16，且减压弹簧16两端分别固定在连接板13和连接基座11上，因此，减压弹簧16会卸掉大部分的冲击力，此外，由于第一连接柱12和第二连接柱15之间呈一定夹角，因此，第一连接柱12、第二连接柱15和支撑部件14会形成一个稳定的三角形结构，进一步减小来自地面的反冲力，由于支撑部件14上设有第一滑动凹槽17，第二连接柱15一端滑动连接于第一滑动凹槽17，如果支撑部件14受到的冲击力过大导致支撑部件14发生一定程度的形变，第二连接柱15一端也会在第一滑动凹槽17内进行一定程度的滑动，进一步完成卸力工作，从而达到降低无人机降落时的冲击力、避免无人机零件配合松动的作用，通过无人机本体飞行使清理轮20靠近输电线上带状以及袋状的异物，第二转动电机23驱动清理轮20匀速旋转，清理轮20外周面上的弹性柱24勾住异物，并从输电线上扯下；同时当异物潮湿粘在输电线上时，弹性柱24受力过大时弯折与异物分离，通过弹性柱24多次拉扯使异物相对输电线松动，既避免弹性柱24被异物缠住影响清理轮20转动，又保护输电线不被异物扯坏；通过第一转动电机21带动转轮架19转动，使清理轮20侧面的刷毛25对准电塔，清理轮20转动使刷毛25能将电塔上的异物刷下；实现了清理轮20的弹性柱24扯下挂在输电线上的异物，刷毛25扫落电塔上的异物，同时清理输电线以及电塔节省了人力物力，无人机运送清理轮20保障了清理人员的安全性。
所述第一防水挡件7包括固定部26、滑动部27和用于驱动滑动部27滑动的伺服电机28，所述固定部26上设有第二滑动凹槽29，所述滑动部27可在第二滑动凹槽29内滑动，所述第二滑动凹槽29的开口方向与固定基座6所在平面垂直。
由于第一防水挡件7包括固定部26、滑动部27和用于驱动滑动部27滑动的伺服电机28，固定部26上设有第二滑动凹槽29，且第二滑动凹槽29的开口方向与固定基座6所在平面垂直，当需要进行航拍摄像时，可以通过控制装置控制伺服电机28带动滑动部27下滑，使得第三防水挡件9能够有更大的旋转角度，起到多角度防风防水的作用。
所述滑动部27的顶部设有密封垫30。
由于滑动部27的顶部设有密封垫30，可以保证第一防水挡件7、第二防水挡件8、第三防水挡件9和固定基座6围成的封闭空间具有更好的密封性。
所述第一防水挡件7、第二防水挡件8、第三防水挡件9的数量分别为2个，且两个第一防水挡件7和第三防水挡件9的位置分别对称，两个第三防水挡件9的运动方向相反。
由于第一防水挡件7、第二防水挡件8、第三防水挡件9的数量分别为2个，两个第三防水挡件9的运动方向相反，在航拍过程中遇到小雨天气时，可以进一步提高本装置的防水效果。
所述第二连接柱15的数量为两个，两个第二连接柱15分别对称设置于第一连接柱12的两侧。
由于第二连接柱15的数量为两个，两个第二连接柱15分别对称设置于第一连接柱12的两侧，两个第二连接柱15分别可与第一连接柱12、支撑部件14构成三角结构，提高稳定性，进一步削弱来自地面的反冲力。
所述第一连接柱12与连接基座11的连接端、第一连接柱12与支撑部件14的连接端分别设有第一橡胶垫块31。
由于橡胶材质具有良好的减震性能，第一连接柱12与连接基座11的连接端、第一连接柱12与支撑部件14的连接端分别设有第一橡胶垫块31，可以进一步削弱无人机本体1受到的反冲力。
所述第一连接柱12上设有若干个镂空槽32，所述镂空槽32的开口方向与第一连接柱12的轴向方向垂直，所述镂空槽32贯穿第一连接柱12，所述镂空槽32沿第一连接柱12轴向方向均匀分布，所述镂空槽32内均设有第二橡胶垫块33。
由于第一连接柱12上设有若干个镂空槽32，镂空槽32内均设有第二橡胶垫块33，可以起到多层次削弱反冲力的作用，进一步提高避免无人机零件配合松动的效果。
所述弹性柱24与清理轮20转动方向相对应的一侧设有切割槽34，该切割槽34内连接设有切割刀片35。
通过弹性柱24背向切割槽34的一侧勾住异物，切割槽34内的切割刀片35进行支撑，便于拉扯较重的异物；通过弹性柱24设有切割槽34的一侧拉扯异物，当弹性柱24被异物缠住时，弹性柱24弯折使切割刀片35从切割槽34内露出，切割刀片35划破异物使弹性柱24能够抽离，防止清理轮20被异物缠在输电线上。
所述无人机本体1还连接设有清洁液箱36，该清洁液箱36连接设有加压机构37以及输液管38，所述输液管38设有喷头39，该喷头39连接设置在转轮架19的侧面。
通过清洁液箱36中的加压机构37提高箱内压力，将清洁液压入输液管38，并从输液管38的喷头39处对电塔上的污物喷洒，有助于刷毛25清除电塔上的污物。
所述若干弹性柱24的顶端均设有凸块40。
通过弹性柱24的顶端设置凸块40，凸块40能更好地勾住挂在输电线上的带状物，避免异物碰到清理轮20时滑走。
Claims (9)
1.基于大数据的输电线路全线设备健康评估***，其特征在于：包括无人机本体、连接于无人机本体的摄像机、用于摄像机防水的防水装置、连接于无人机本体的清理装置和连接于无人机本体的缓冲装置，所述防水装置包括固定连接于无人机本体的固定基座、固定连接于固定基座的第一防水挡件、连接于固定基座的若干个第二防水挡件、铰链连接于第一防水挡件的第三防水挡件和用于驱动第三防水挡件运动的驱动电机，所述第一防水挡件、第二防水挡件、第三防水挡件和固定基座可围成封闭空间，所述摄像机位于封闭空间内，所述第三防水挡件可进行0-180度范围的转动，所述缓冲装置包括连接于无人机本体的连接基座、连接于连接基座的第一连接柱、连接于第一连接柱上的连接板、连接于第一连接柱的支撑部件和连接于连接板和支撑部件之间的第二连接柱，所述第一连接柱和第二连接柱之间呈一定夹角，所述第一连接柱上设有减压弹簧，所述减压弹簧两端分别固定在连接板和连接基座上，所述第二连接柱铰接于连接板，所述支撑部件上设有第一滑动凹槽，所述第二连接柱一端滑动连接于第一滑动凹槽，所述清理装置包括转向座、转轮架以及清理轮，所述转向座连接设置在无人机本体的底面，该转向座包括第一转动电机以及转向轴，所述第一转动电机连接转向轴进行配合联动，所述转向轴固定连接转轮架；所述转轮架连接设有第二转动电机，所述第二转动电机连接清理轮的轴心进行配合联动；所述清理轮设有若干弹性柱以及刷毛，所述若干弹性柱等间隔连接设置在清理轮的外周面，所述刷毛连接设置在清理轮的两侧端面。
2.按照权利要求1所述的基于大数据的输电线路全线设备健康评估***，其特征在于：所述第一防水挡件包括固定部、滑动部和用于驱动滑动部滑动的伺服电机，所述固定部上设有第二滑动凹槽，所述滑动部可在第二滑动凹槽内滑动，所述第二滑动凹槽的开口方向与固定基座所在平面垂直，所述滑动部的顶部设有密封垫。
3.按照权利要求1所述的基于大数据的输电线路全线设备健康评估***，其特征在于：所述第一防水挡件、第二防水挡件、第三防水挡件的数量分别为2个，且两个第一防水挡件和第三防水挡件的位置分别对称，两个第三防水挡件的运动方向相反。
4.按照权利要求1所述的基于大数据的输电线路全线设备健康评估***，其特征在于：所述第二连接柱的数量为两个，两个第二连接柱分别对称设置于第一连接柱的两侧。
5.按照权利要求1所述的基于大数据的输电线路全线设备健康评估***，其特征在于：所述第一连接柱与连接基座的连接端、第一连接柱与支撑部件的连接端分别设有第一橡胶垫块。
6.按照权利要求1所述的基于大数据的输电线路全线设备健康评估***，其特征在于：所述第一连接柱上设有若干个镂空槽，所述镂空槽的开口方向与第一连接柱的轴向方向垂直，所述镂空槽贯穿第一连接柱，所述镂空槽沿第一连接柱轴向方向均匀分布，所述镂空槽内均设有第二橡胶垫块。
7.根据权利要求1所述基于大数据的输电线路全线设备健康评估***，其特征在于：所述弹性柱与清理轮转动方向相对应的一侧设有切割槽，该切割槽内连接设有切割刀片。
8.根据权利要求1所述基于大数据的输电线路全线设备健康评估***，其特征在于：所述无人机本体还连接设有清洁液箱，该清洁液箱连接设有加压机构以及输液管，所述输液管设有喷头，该喷头连接设置在转轮架的侧面。
9.根据权利要求1所述基于大数据的输电线路全线设备健康评估***，其特征在于：所述若干弹性柱的顶端均设有凸块。
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- 2021-11-29 CN CN202111435367.2A patent/CN114243560B/zh active Active
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|---|---|
| CN114243560B (zh) | 2024-04-26 |
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