CN106501748A - 一种基于无人机技术的高空试验接线方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于无人机技术的高空试验接线方法，步骤为：⑴在无人机上安装接线装置；⑵控制无人机到达接线位置；⑶高空接线；⑷在地面进行试验；⑸完成试验，拆下接线。本发明方法的应用可以避免人员登高作业的危险性，同时避免了斗臂车不方便进出试验现场的因素，技术人员在地面通过遥控搭载接线装置的无人机平台便可完成一次设备试验线的连接，有效保证了互感器现场试验的安全性和可靠性。

Description

一种基于无人机技术的高空试验接线方法

技术领域

本发明属于高空电力试验接线技术，尤其是一种基于无人机技术的高空试验接线方法。

背景技术

高空电力设备试验定义为试验高度较高，试验人员难以通过攀爬或登梯等方法进行接线测试的试验。典型试验为220kV架构电压互感器交接试验，其试验设备主要由测试仪、调压器、标准互感器、被试互感器、负载箱等组成。试验时标准互感器与被试互感器需要通过一次试验线可靠连接，由于220kV电压互感器安装在室外杆塔构架上，因安装高度较高，接线时需要技术人员攀登作业，时常发生人员高空坠落的安全事故。另外可以通过斗臂车将人员升到高空接线，但是由于附近存在带电运行高压母线，存在人员触电的危险性，还有某些新建变电站试验地点路面还未修整，车辆无法进入变电站试验场地。

目前无人机技术已成熟应用于民用、军用多个领域，其平台载重能力不断提升，可以搭载摄像、消防等多种设备，地面遥控系统可以通过摄像装置实时监控高空画面，并对平台设备遥控操作。通过设计一款适用于无人机平台的可遥控接线装置，通过地面遥控系统实时监控及控制，将一次设备试验线可靠连接在高空电力设备上，保证高空电力设备试验安全顺利进行。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种基于无人机技术的高空试验接线方法，是针对高空电力设备测试时接线困难情况设计，能够保证试验人员不用攀登杆塔的情况下将试验线与互感器金属端加紧，有效避免了人员登高作业的危险性，同时保证现场试验可靠性。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于无人机技术的高空试验接线方法，其特征在于：步骤为：

⑴在无人机上安装接线装置；

⑵控制无人机到达接线位置：试验人员先将一次试验线固定在接线装置的接线夹头上，控制无人机飞行到高空电力设备接线金属端附近，技术人员通过无人机监控装置在地面观察高空设备周围环境，选取最佳安全位置；

⑶高空接线：选取最佳安全位置后，控制接线装置将夹头打开夹紧到高空试验设备接线金属端，随后技术人员通过监控装置确认牢固后，控制无人机飞回地面；

⑷在地面进行试验：技术人员在地面完成试验线另一端与试验相关设备的连接开展试验；

⑸完成试验，拆下接线：试验完成后，控制无人机飞回原高空位置，遥控接线装置通过接线杆将夹在设备上的接线夹头取下，控制无人机飞回地面，试验完成。

而且，所述无人机采用多旋翼无人机，无人机的机身1上径向均布多支旋翼，无人机的机身下端安装有机身支架，在无人机的机身上安装有无人机监控装置。

而且，所述接线装置的具体结构包括三部分：底座、接线连杆组件以及接线夹，底座固定在无人机的机身下端，在底座下端安装有接线连杆的一端，接线连杆的另一端安装接线夹。

而且，所述底座包括基板、电控盒、螺栓、电动马达以及转轴，基板为一轻质矩形平板，在基板中部同轴安装有电控盒，电控盒四周的基板上间隔均布设置有多个垂直穿装的螺栓，电控盒内安装有信号接收器及电动马达，电动马达的输出轴同轴驱动安装有一竖直设置的转轴，转轴下端伸出电控盒并且同轴固装有接线连杆组件；

接线连杆组件包括轴承架、全方位控制轴以及伸缩杆，在转轴下端固装在一轴承架的上端中部，在轴承架下端内侧通过全方位控制轴铰装有一伸缩杆，在伸缩杆的伸出端端部安装接线夹；

接线夹包括定位板、拉杆、夹臂、定位拉板以及定位轴，定位板的一端固装在伸缩杆的伸缩端端部，定位板的另一端对称铰装有两根拉杆的一端，该两根拉杆的另一端分别铰装在一夹臂的中部，该两个夹臂结构对称；夹臂的一端下方均铰装有一定位拉板，该两个定位拉板分别通过一定位轴对称铰装在定位板下端。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明方法的应用可以避免人员登高作业的危险性，同时避免了斗臂车不方便进出试验现场的因素，技术人员在地面通过遥控搭载接线装置的无人机平台便可完成一次设备试验线的连接，有效保证了互感器现场试验的安全性和可靠性。

2、采用本发明的装置，通过操控无人机，将试验线缆提升到高空，并通过操控无人机机械臂将线缆与高空线路及设备可靠连接，便可实现试验安全、可靠得进行，该设计可以简化接线程序和时间，更重要的是保证了现场试验人员与设备的安全性。

附图说明

图1是本发明方法流程图；

图2为无人机安装结构示意图；

图3为接线装置示意图；

图4为接线装置另一状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种基于无人机技术的高空试验接线方法，步骤为：

⑴在无人机上安装接线装置；

接线装置安装在无人机底部，接线装置为适用于无人机平台的专用高空接线装置，包括监控装置和接线组件，地面操控人员通过遥控器实现对该装置的控制，包括左右/上下方向转动，接线杆伸长/缩进，接线夹打开/闭合等；

⑵控制无人机到达接线位置：试验人员先将一次试验线固定在接线装置的接线夹头上，控制无人机飞行到高空电力设备接线金属端附近，技术人员通过无人机监控装置在地面观察高空设备周围环境，选取最佳安全位置；

⑶高空接线：选取最佳安全位置后，控制接线装置将夹头打开夹紧到高空试验设备接线金属端，随后技术人员通过监控装置确认牢固后，控制无人机飞回地面；

⑷在地面进行试验：技术人员在地面完成试验线另一端与试验相关设备的连接开展试验；

⑸完成试验，拆下接线：试验完成后，控制无人机飞回原高空位置，遥控接线装置通过接线杆将夹在设备上的接线夹头取下，控制无人机飞回地面，试验完成。

本遥控接线方法所采用的接线装置：

本实施例的无人机采用多旋翼无人机，无人机的机身1上径向均布多支旋翼2，无人机的机身下端安装有机身支架4，在无人机的机身上安装有无人机监控装置(摄像头或机载相机，图中未示出)，摄像头能够实时采集无人机所在位置的拍摄画面传输到地面，便于技术人员参照，从而准确控制无人机，无人机机身的底部为平板结构，在无人机的机身底部安装本接线装置3，接线装置比机身支架的长度短，防止无人机降落时接线装置触底造成损伤。

参见附图3、4，所述接线装置的具体结构包括三部分：底座、接线连杆组件以及接线夹，底座固定在无人机的机身下端，在底座下端安装有接线连杆的一端，接线连杆的另一端安装接线夹，所述底座、接线连杆以及接线夹均设置有线路连接，控制接线动作，线路的接线结构采用现有的常规接线方式，本文不作详细描述。

所述底座包括基板301、电控盒302、螺栓303、电动马达以及转轴，基板为一轻质矩形平板，在基板中部同轴安装有电控盒，电控盒四周的基板上间隔均布设置有多个垂直穿装的螺栓，该多个螺栓用于连接无人机的机身；所述电控盒内安装有信号接收器及电动马达，电动马达的输出轴同轴驱动安装有一竖直设置的转轴，转轴下端伸出电控盒并且同轴固装有接线连杆组件，电动马达驱动接线连杆组件进行水平旋转，从而使接线装置能够按照控制指令实现整套装置的水平方向转动；

接线连杆组件包括轴承架304、全方位控制轴(未标号)以及伸缩杆305，在转轴下端固装在一轴承架的上端中部，该轴承架为一下端开口的C字形框架，在轴承架下端内侧通过全方位控制轴铰装有一伸缩杆305，伸缩杆在轴承架内进行驱动摆转并且伸缩杆自身受控制进行伸缩，在伸缩杆的伸出端端部安装接线夹。接线夹通过弹簧插头安装在接线连杆上，接线连杆组件能够按照控制指令控制接线夹进行全方位转动及伸缩，通过控制接线连杆组件拔出/插入试验线夹头，也可以通过控制打开/闭合试验线夹头，在试验线夹头上有紧固试验线端钮；

接线夹包括定位板310、拉杆308、夹臂307、定位拉板309以及定位轴312，定位板的一端固装在伸缩杆的伸缩端端部，定位板的另一端对称铰装有两根拉杆的一端，该两根拉杆的另一端分别铰装在一夹臂的中部，该两个夹臂结构对称；夹臂的一端下方均铰装有一定位拉板，该两个定位拉板分别通过一定位轴对称铰装在定位板下端；夹臂的另一端均固装有凸头311增强夹持牢固性。

试验前将试验线紧固在夹头上，无人机通过监控系统由地面人员操作将夹头加在高空试验设备金属端上，实现试验线与高空设备的可靠连接，试验线另一端在地面连接即可保证试验顺利安全进行。

本装置的电路结构采用现有技术的常规接线可实现，本文不作详细描述。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (4)

1.一种基于无人机技术的高空试验接线方法，其特征在于：步骤为：

⑴在无人机上安装接线装置；

⑵控制无人机到达接线位置：试验人员先将一次试验线固定在接线装置的接线夹头上，控制无人机飞行到高空电力设备接线金属端附近，技术人员通过无人机监控装置在地面观察高空设备周围环境，选取最佳安全位置；

⑶高空接线：选取最佳安全位置后，控制接线装置将夹头打开夹紧到高空试验设备接线金属端，随后技术人员通过监控装置确认牢固后，控制无人机飞回地面；

⑷在地面进行试验：技术人员在地面完成试验线另一端与试验相关设备的连接开展试验；

⑸完成试验，拆下接线：试验完成后，控制无人机飞回原高空位置，遥控接线装置通过接线杆将夹在设备上的接线夹头取下，控制无人机飞回地面，试验完成。

2.根据权利要求1所述的基于无人机技术的高空试验接线方法，其特征在于：所述无人机采用多旋翼无人机，无人机的机身1上径向均布多支旋翼，无人机的机身下端安装有机身支架，在无人机的机身上安装有无人机监控装置。

3.根据权利要求1所述的基于无人机技术的高空试验接线方法，其特征在于：所述接线装置的具体结构包括三部分：底座、接线连杆组件以及接线夹，底座固定在无人机的机身下端，在底座下端安装有接线连杆的一端，接线连杆的另一端安装接线夹。

4.根据权利要求3所述的基于无人机技术的高空试验接线方法，其特征在于：所述底座包括基板、电控盒、螺栓、电动马达以及转轴，基板为一轻质矩形平板，在基板中部同轴安装有电控盒，电控盒四周的基板上间隔均布设置有多个垂直穿装的螺栓，电控盒内安装有信号接收器及电动马达，电动马达的输出轴同轴驱动安装有一竖直设置的转轴，转轴下端伸出电控盒并且同轴固装有接线连杆组件；

接线连杆组件包括轴承架、全方位控制轴以及伸缩杆，在转轴下端固装在一轴承架的上端中部，在轴承架下端内侧通过全方位控制轴铰装有一伸缩杆，在伸缩杆的伸出端端部安装接线夹；

接线夹包括定位板、拉杆、夹臂、定位拉板以及定位轴，定位板的一端固装在伸缩杆的伸缩端端部，定位板的另一端对称铰装有两根拉杆的一端，该两根拉杆的另一端分别铰装在一夹臂的中部，该两个夹臂结构对称；夹臂的一端下方均铰装有一定位拉板，该两个定位拉板分别通过一定位轴对称铰装在定位板下端。