CN111130013A - 线路清障系统 - Google Patents

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CN111130013A CN202010069726.6A CN202010069726A CN111130013A CN 111130013 A CN111130013 A CN 111130013A CN 202010069726 A CN202010069726 A CN 202010069726A CN 111130013 A CN111130013 A CN 111130013A
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方潇
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Abstract

本申请涉及一种线路清障系统，包括无人机、图像采集装置、控制装置和清障装置。所述图像采集装置安装于所述无人机，用于采集线路的图像信息；所述控制装置与所述无人机和所述图像采集装置信号连接，用于获取所述图像信息，以及控制所述无人机移动；所述清障装置安装于所述无人机，与所述控制装置通信连接，所述清障装置由所述控制装置根据所述图像信息的分析结果控制进行线路清障。本申请提供的线路清障系统可以解决传统方案中对架空输电线路上的异物进行清理时存在效率低、危险度高的问题。

Description

线路清障系统
技术领域
本申请涉及输电线路巡检领域，特别是涉及一种线路清障系统。
背景技术
高压和超高压架空电力线路是长距离输配电力的主要方式，电力线路及杆塔附件长期暴露在野外，架空输电线路上经常会缠绕例如风筝线、塑料薄膜等物体，这样容易引起架空输电线路的短路、跳闸等事故。为保障电力系统及线路和设施的正常运行，需要定期对架空输电线路上的异物进行清理。
传统方案中对架空输电线路上的异物进行清理时采用的方式是人工清理，人工清理的方法存在效率低的问题，而且在清理维护时需要带电工作，对清理人员的生命安全也构成严重的威胁。
因此，传统方案中对架空输电线路上的异物进行清理时存在效率低、危险度高的问题。
发明内容
基于此，有必要针对传统方案中对架空输电线路上的异物进行清理时存在效率低、危险度高的问题，提供一种线路清障系统。
一种线路清障系统，包括：
无人机；
图像采集装置，安装于所述无人机，用于采集线路的图像信息；
控制装置，与所述无人机和所述图像采集装置信号连接，用于获取所述图像信息，以及控制所述无人机移动；
清障装置，安装于所述无人机，与所述控制装置通信连接，所述清障装置由所述控制装置根据所述图像信息的分析结果控制进行线路清障。
本申请提供一种线路清障系统，包括无人机、图像采集装置、控制装置和清障装置。所述图像采集装置安装于所述无人机，用于采集线路的图像信息。所述控制装置与所述无人机和所述图像采集装置通信连接，用于获取所述图像信息，以及控制所述无人机移动。所述清障装置安装于所述无人机，与所述控制装置通信连接，用于根据所述控制装置的控制进行线路清障。本申请提供的线路清障系统可以解决传统方案中对架空输电线路上的异物进行清理时存在效率低、危险度高的问题。
其中一项实施例中，所述清障装置包括：
安装杆，安装于所述无人机；
机械臂，与所述安装杆活动连接；
电热丝，安装于所述机械臂，所述电热丝用于线路清障；
驱动器，安装于所述无人机，与所述控制装置通信连接，所述驱动器用于驱动所述机械臂摇摆。
其中一项实施例中，所述机械臂包括：
机械杆，与所述安装杆活动连接；
电热丝安装部，安装于所述机械杆远离所述安装杆的一端，所述电热丝安装部用于安装所述电热丝。
其中一项实施例中，所述电热丝安装部包括：
U型连接件；
Y型安装件，所述Y型安装件的一个端部安装于所述U型连接件在一条直线上的两个端部中的一个端部；所述电热丝的两端分别安装于所述Y型安装件在一条直线上的两个端部。
其中一项实施例中，所述安装杆远离所述无人机的端部设置有中空的连接筒，所述连接筒与所述安装杆的延伸方向分别为第一方向和第二方向，所述机械杆与所述安装杆连接的端部设置有连接杆，所述连接筒套设安装于所述连接杆。
其中一项实施例中，所述连接杆上开设有通孔，还包括：
连接绳，一端通过所述通孔与所述连接杆连接，另一端与所述驱动器连接。
其中一项实施例中，所述无人机包括：
无人机承载平台；
安装杆固定部，安装于所述无人机承载平台，与所述安装杆活动连接。
其中一项实施例中，所述控制装置包括：
处理器，与所述图像采集装置通信连接，用于获取所述图像信息；
地面测控中心，与所述处理器通信连接，用于获取所述图像信息，并根据所述图像信息生成分析结果，以使所述处理器根据所述分析结果控制所述清障装置进行线路清障。
其中一项实施例中，所述地面测控中心包括：
距离计算单元，与所述图像采集装置通信连接，用于根据所述图像信息确定线路上的异物与当前所述无人机的位置的距离值；
线路规划单元，用于根据所述距离值规划所述无人机的飞行线路；
清障指令生成单元，与所述清障装置通信连接，用于生成清障指令，所述清障指令用于所述控制装置控制所述清障装置进行线路清障；
遥控单元，与所述处理器通信连接，用于生成遥控指令，并遥控所述清障装置进行清障。
其中一项实施例中，所述图像采集装置包括双目摄像机。
附图说明
图1为本申请的一个实施例提供的线路清障系统的结构示意图。
图2为本申请的一个实施例提供的线路清障系统的原理图。
图3为本申请的一个实施例提供的清障装置的部分结构示意图。
图4为本申请的一个实施例提供的地面测控中心的示意图。
附图标号说明
线路清障系统 10
无人机 100
无人机承载平台 110
安装杆固定部 120
图像采集装置 200
控制装置 300
处理器 310
地面测控中心 320
距离计算单元 321
线路规划单元 322
清障指令生成单元 323
遥控单元 324
清障装置 400
安装杆 410
连接筒 411
机械臂 420
机械杆 421
连接杆 4211
通孔 4212
连接绳 4213
电热丝安装部 422
U型连接件 423
Y型安装件 424
电热丝 430
驱动器 440
具体实施方式
传统方案中对架空输电线路上的异物进行清理时存在效率低、危险度高的问题。基于此，本申请提供一种线路清障系统。
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参见图1和图2，本申请提供一种线路清障系统10，包括无人机100、图像采集装置200、控制装置300和清障装置400。
所述无人机100的类别、型号和规格可以根据实际需要选择，例如，所述无人机100可以为固定翼无人机、无人直升机和多旋翼无人机，本申请不做限定。
所述图像采集装置200安装于所述无人机100，用于采集线路的图像信息。所述图像采集装置200可以为摄像机、照相机，或者是其他可以进行图像采集的装置。在一个实施例中，所述图像采集装置200可以为双目摄像机，所述双目摄像机的型号和规格均可以根据实际需要选择，本申请不做限定。所述图像采集装置200安装于所述无人机100，但是在所述无人机100上的安装位置不做限定，只要可以无障碍采集线路的图像信息即可。
所述控制装置300与所述无人机100和所述图像采集装置200信号连接，所述控制装置300用于获取所述图像信息，以及控制所述无人机100移动。可以理解的是，所述控制装置300上设置了飞行控制系统，所述飞行控制系统用于为所述无人机100的飞行提供可靠导航与控制。
所述清障装置400安装于所述无人机100，与所述控制装置300通信连接，所述清障装置400由所述控制装置300根据所述图像信息的分析结果控制进行线路清障。可以理解的是，架空电力线路上的异物可能会是风筝线、包装袋、气球，本实施例提供的所述清障装置400进行异物清除的方式可以为激光消除、热能消除。在一个实施例中，所述清障装置400可以采用电热丝进行异物清除。
本实施例提供一种线路清障系统10，包括所述无人机100、所述图像采集装置200、所述控制装置300和所述清障装置400。所述图像采集装置200用于采集线路的图像信息，所述控制装置300与所述无人机100和所述图像采集装置200信号连接，用于获取所述图像信息，以及控制所述无人机100移动。所述清障装置400安装于所述无人机100，与所述控制装置300通信连接，所述清障装置300由所述控制装置300根据所述图像信息的分析结果进行线路清障。本实施例提供的线路清障系统10可以解决传统方案中对架空输电线路上的异物进行清理时存在效率低、危险度高的问题。
在本申请的一个实施例中，所述清障装置400包括安装杆410、机械臂420、电热丝430和驱动器440。
所述安装杆410安装于所述无人机100。可以理解的是，为了保持所述无人机100的飞行平衡，所述安装杆410可以安装于所述无人机100的几何中心位置。所述安装杆410安装于所述无人机100的方式可以为固定安装，或者是活动安装，具体安装方式可以根据实际情况选择，本申请不做限定。在一个实施例中，所述安装杆410与所述无人机100连接的一端设置有螺纹，对应的，所述无人机100上设置有用于和所述螺纹进行连接的螺母，所述螺母在所述无人机100上的安装方式可以根据实际情况选择，本申请不做限定。所述安装杆410的长度、以及所述安装杆410与延伸方向垂直的切面形状、所述安装杆410的材料等均可以根据实际需要选择，本申请不做限定。
所述机械臂420与所述安装杆410活动连接，所述机械臂420与所述安装杆410的连接方式可以根据实际需要选择，例如螺接、铆接。需要说明的是，所述安装杆410与所述机械臂420的延伸方向为不同的两个方向。在一个实施例中，所述安装杆410与所述机械臂420的延伸方向相互垂直。所述机械臂420的长度、以及所述机械臂420与延伸方向垂直的切面形状、所述机械臂420的材料等均可以根据实际需要选择，本申请不做限定。
所述电热丝430安装于所述机械臂420，所述电热丝430用于线路清障。需要说明的是，所述电热丝430安装于所述机械臂420远离所述安装杆410的一端。所述电热丝430的长度、数量和型号均可以根据实际需要选择，本申请不做限定。所述电热丝430可以对架空线路上的异物进行清除。
所述驱动器440安装于所述无人机100，与所述控制装置300通信连接，所述驱动器440用于驱动所述机械臂420摇摆。在一个实施例中，所述驱动器440可以选择伺服舵机。在一个实施例中，所述驱动器440与所述机械臂420机械连接，所述驱动器440可以驱动所述机械臂420按照所述控制装置300的要求摇摆。
请一并参见图3，在本申请的一个实施例中，所述机械臂420包括机械杆421和电热丝安装部422。
所述机械杆421与所述安装杆410活动连接。所述机械杆421与所述安装杆410的连接方式可以为铆接、螺接或者链接，具体连接方式可以根据实际需要选择，本申请不做限定。在一个实施例中，所述安装杆410远离所述无人机100的端部设置有中空的连接筒411，所述连接筒411与所述安装杆410的延伸方向分别为第一方向和第二方向，所述机械杆421与所述安装杆410连接的端部设置有连接杆4211，所述连接筒411套设安装于所述连接杆4211。需要说明的是，所述连接筒411的长度、内径都可以根据实际需要选择，但是所述连接筒411的内径需要根据所述连接杆4211的外径大小决定。在一个实施例中，所述连接杆4211上开设有通孔4212，所述线路清障系统10还包括连接绳4213，所述连接绳4213一端通过所述通孔4212与所述连接杆4211连接，另一端与所述驱动器440连接。所述驱动器440工作之后，可以带动所述连接绳4213运动，进而通过带动所述连接杆4211运动带动整个所述机械臂420运动。所述驱动器440根据所述控制装置300的指令对所述机械臂420的摆动进行控制，其中，所述控制装置300的指令可以包括所述驱动器440的转动速度、转动角度等。
所述电热丝安装部422安装于所述机械杆421远离所述安装杆410的一端，所述电热丝安装部422用于安装所述电热丝430。在一个实施例中，所述电热丝安装部422包括U型连接件423和Y型安装件。所述Y型安装件424的一个端部安装于所述U型连接件在一条直线上的两个端部中的一个端部。所述电热丝430的两端分别安装于所述Y型安装件424的一条直线上的两个端部。即，所述U型连接件423在一条直线上的两个端部上分别安装有Y型安装件424，一个所述Y型安装件424上安装有一个所述电热丝430。需要说明的是，所述Y型安装件424的两个端部的连接方向与所述U型连接件423的两个端部的连接方向分别延第三方向和第四方向。其中，所述第三方向和所述第四方向可以相互垂直，也可以呈一定角度交叉。
在本申请的一个实施例中，所述无人机100包括无人机承载平台110和安装件固定部120。
所述安装件固定部120安装于所述无人机承载平台110，与所述安装杆410活动连接。所述安装杆410与所述安装杆固定部120之间的连接方式可以为链接、铰接或者是螺接，具体连接方式可以根据实际需要选择，本申请不做限定。在一个实施例中，所述安装件固定部120上开设有安装孔，所述安装杆410靠近所述无人机承载平台110的一端设置有螺纹。可以理解的是，组成所述安装孔的内壁上设置有与所述螺纹对应的安装螺纹。所述安装杆410设置有螺纹的一端旋转插入所述安装孔，所述螺纹与所述安装螺纹相接，以使所述安装杆410安装于所述安装件固定部120。
在本申请的一个实施例中，所述控制装置300包括处理器310和地面测控中心320。
所述处理器310与所述图像采集装置200通信连接，用于获取所述图像信息。所述处理器310的型号和规格可以根据实际需要选择，本申请不做限定。所述地面测控中心320与所述处理器310通信连接，用于获取所述图像信息，并根据所述图像信息生成分析结果，以使所述处理器310根据所述分析结果控制所述清障装置400进行线路清障。在一个实施例中，所述地面测控中心320包括遥控器，工作人员可以通过所述遥控器遥控所述无人机100移动，并且遥控所述清障装置400进行清障。
请一并参见图4，在本申请的一个实施例中，所述地面测控中心320包括距离计算单元321、线路规划单元322、清障指令生成单元323和遥控单元324。
所述距离计算单元321，与所述图像采集装置200通信连接，用于根据所述图像信息确定线路上的异物与当前所述无人机100的位置的距离值。
线路规划单元322用于根据所述距离值规划所述无人机100的飞行线路。
所述清障指令生成单元323与所述清障装置400通信连接，用于生成清障指令，所述清障指令用于所述控制装置300控制所述清障装置400进行线路清障。
所述遥控单元324与所述处理器310通信连接，用于生成遥控指令，并遥控所述清障装置400进行清障。
在本申请的一个实施例中，所述图像采集装置200包括双目摄像机。所述双目摄像机将采集到的异物的图像信息，由所述地面测控中心320根据基于双目测距法，根据所述异物的图像信息确定所述异物的距离信息。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种线路清障系统，其特征在于，包括：
无人机(100)；
图像采集装置(200)，安装于所述无人机(100)，用于采集线路的图像信息；
控制装置(300)，与所述无人机(100)和所述图像采集装置(200)信号连接，用于获取所述图像信息，以及控制所述无人机(100)移动；
清障装置(400)，安装于所述无人机(100)，与所述控制装置(300)通信连接，所述清障装置(400)由所述控制装置(300)根据所述图像信息的分析结果控制进行线路清障。
2.如权利要求1所述的线路清障系统，其特征在于，所述清障装置(400)包括：
安装杆(410)，安装于所述无人机(100)；
机械臂(420)，与所述安装杆(410)活动连接；
电热丝(430)，安装于所述机械臂(420)，所述电热丝(430)用于线路清障；
驱动器(440)，安装于所述无人机(100)，与所述控制装置(300)通信连接，所述驱动器(440)用于驱动所述机械臂(420)摇摆。
3.如权利要求2所述的线路清障系统，其特征在于，所述机械臂(420)包括：
机械杆(421)，与所述安装杆(410)活动连接；
电热丝安装部(422)，安装于所述机械杆(421)远离所述安装杆(410)的一端，所述电热丝安装部(422)用于安装所述电热丝(430)。
4.如权利要求3所述的线路清障系统，其特征在于，所述电热丝安装部(422)包括：
U型连接件(423)；
Y型安装件(424)，所述Y型安装件(424)的一个端部安装于所述U型连接件(423)在一条直线上的两个端部中的一个端部；所述电热丝(430)的两端分别安装于所述Y型安装件(424)在一条直线上的两个端部。
5.如权利要求3所述的线路清障系统，其特征在于，所述安装杆(410)远离所述无人机(100)的端部设置有中空的连接筒(411)，所述连接筒(411)与所述安装杆(410)的延伸方向分别为第一方向和第二方向，所述机械杆(421)与所述安装杆(410)连接的端部设置有连接杆(4211)，所述连接筒(411)套设安装于所述连接杆(4211)。
6.如权利要求5所述的线路清障系统，其特征在于，所述连接杆(4211)上开设有通孔(4212)，还包括：
连接绳(4213)，一端通过所述通孔(4212)与所述连接杆(4211)连接，另一端与所述驱动器(440)连接。
7.如权利要求3所述的线路清障系统，其特征在于，所述无人机(100)包括：
无人机承载平台(110)；
安装杆固定部(120)，安装于所述无人机承载平台(110)，与所述安装杆(410)活动连接。
8.如权利要求1所述的线路清障系统，其特征在于，所述控制装置(300)包括：
处理器(310)，与所述图像采集装置(200)通信连接，用于获取所述图像信息；
地面测控中心(320)，与所述处理器(310)通信连接，用于获取所述图像信息，并根据所述图像信息生成分析结果，以使所述处理器(310)根据所述分析结果控制所述清障装置(400)进行线路清障。
9.如权利要求8所述的线路清障系统，其特征在于，所述地面测控中心(320)包括：
距离计算单元(321)，与所述图像采集装置(200)通信连接，用于根据所述图像信息确定线路上的异物与当前所述无人机(100)的位置的距离值；
线路规划单元(322)，用于根据所述距离值规划所述无人机(100)的飞行线路；
清障指令生成单元(323)，与所述清障装置(400)通信连接，用于生成清障指令，所述清障指令用于所述控制装置(300)控制所述清障装置(400)进行线路清障；
遥控单元(324)，与所述处理器(310)通信连接，用于生成遥控指令，并遥控所述清障装置(400)进行清障。
10.如权利要求1所述的线路清障系统，其特征在于，所述图像采集装置(200)包括双目摄像机。
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