CN111686384B - 电力线路首登人员安全绳临时固定装置 - Google Patents
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Abstract
一种电力线路首登人员安全绳临时固定装置，包括并排竖直设置的第一底板和第二底板，在第一底板一侧的两端均安装有快速抓紧装置，第二底板一侧安装有控制中心和电源，第一底板和第二底板的顶端固定安装机械手抓放装置，其中快速抓紧装置包括水平设置在第一底板上的第三底板，第三底板上安装有齿条和第一电机，齿条的前端固定安装有抓钩。可通过无人机将其放置到待检修电塔的角钢上，远程操控将其固定，替代传统的人工作业，大大降低了工作人员的作业风险。
Description
技术领域
本发明涉及电力线路检修杆塔防坠装置技术领域，具体地说是一种电力线路首登人员安全绳临时固定装置。
背景技术
为保证输电线路的正常运行，检修维护是必不可少的作业之一。输电线路杆塔一般设置脚钉或爬梯，供高空作业人员沿脚钉和爬梯上下杆塔，作业人员在上下杆塔或水平移位过程中，很容易发生高空坠落安全事故，一是由于作业人员攀登过程中双手同时放开，身体失去平衡，以脚为支点发生后仰式坠落；二是作业人员攀登过程中脚踩空，手无法承受突然加载的身体重量从脚钉脱出，发生垂直坠落；三是作业人员在杆塔上进行移位过程中，由于脚钉或爬梯损坏突然损坏而导致的高空坠落。为保证检修人员的作业安全，通常要预先在检修的电塔上挂装安全绳，但目前安全绳等防坠装置的挂装作业也通常是由人工完成的，存在有较大的风险，无法保证工作人员的人身安全。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种电力线路首登人员安全绳临时固定装置，可通过无人机将其放置到待检修电塔的角钢上，远程操控将其固定，替代传统的人工作业，大大降低了工作人员的作业风险。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电力线路首登人员安全绳临时固定装置，包括并排竖直设置的第一底板和第二底板，在第一底板一侧的两端均安装有快速抓紧装置，第二底板一侧安装有控制中心和电源，第一底板和第二底板的顶端固定安装机械手抓放装置，其中快速抓紧装置包括水平设置在第一底板上的第三底板，第三底板上安装有齿条和第一电机，齿条的前端固定安装有抓钩，第一电机的输出轴上安装有与齿条相配合的第一齿轮，所述机械手抓放装置包括安装在第一底板和第二底板顶端的安装架，安装架上安装挂钩，在安装架内设有第二电机，第二电机的输出轴与挂钩相连，上述第一电机和第二电机均通过控制线路接入控制中心。
进一步地，在第一底板和第二底板的一侧还设有辅助观测降落装置，辅助观测降落装置包括固定在第一底板上的两根第一连杆和固定在第二底板上的两根第二连杆，所述第一连杆和第二连杆并排设置，在第一连杆和第二连杆之间的一端安装有倾斜设置的第一反光镜，另一端安装有第二反光镜，所述第二反光镜45度倾斜设置，无人机上的摄像头能通过第一反光镜和第二反光镜折射观察到待安装的角钢位置。
进一步地，所述机械手抓放装置通过固定装置与无人机相连，其中固定装置是回收连接杆。
进一步地，在第一底板和第二底板的底端还安装有滑轮，滑轮上挂装安全绳。
进一步地，所述第三底板上安装有竖直设置的第一竖板和第二竖板，第一竖板和第二竖板之间形成滑槽，齿条位于滑槽内，第一竖板上安装第一电机，第一电机的输出轴伸入滑槽内。
进一步地，所述第二电机的输出轴与挂钩之间设有连接架，挂钩通过连接架与第二电机的输出轴相连。
进一步地，所述两端快速抓紧装置的抓钩外侧之间连接有挡板，挡板的内侧安装第一接近开关，所述第一接近开关的触碰开关与两侧的抓钩位于同一水平线上。
进一步地，所述安装架上设有定位座，定位座内开设有沿其长度布置的V型槽，V型槽的底端安装有第二接近开关，在V型槽内部的两侧面上均设有磁铁层，回收连接杆的中部位置处安装铁圈。
进一步地，所述连接架底端与安装架铰接的位置处安装有第二齿轮，安装架同一侧面上的两个第二齿轮相互啮合，同步反向转动。
进一步地，所述第一底板底端的两侧位置处均安装有降落导向杆。
本发明的积极效果在于：(1)本发明携带轻便，通过远程操控挂接临时固定装置，无需登塔，替代了传统的人工作业，省时省力，仅需一人便可完成临时固定装置的挂接工作，在提高挂装效率的同时还降低了工作人员的作业风险，保证了检修工作人员的人身安全。(2)本发明适用于钢管杆塔、30m以上杆塔和220kV及以上线路杆塔的安全绳临时固定装置的挂接作业。
附图说明
图1是本发明的结构示意图(图中虚线表示折射光线)；
图2是本发明的三维结构示意图；
图3是图1的右视图(图中虚线代表电塔上的角钢)；
图4是图3的俯视图；
图5是图3中A-A向视图的放大视图；
图6是本发明机械手抓放装置的结构示意图。
图中 1第一底板 2第二底板 3控制中心 4电源 5滑轮 6第三底板 7第一竖板 8第二竖板 9滑槽 10齿条 11抓钩 12第一电机 13第一齿轮 14安装架 15连接架 16挂钩17第二电机 18挡板 19第一接近开关 20定位座 21V型槽 22第二接近开关 23磁铁层 24第二齿轮 25降落导向杆 26无人机 27回收连接杆 28铁圈 29第一连杆 30第二连杆 31第一反光镜 32第二反光镜。
具体实施方式
本发明所述的一种电力线路首登人员安全绳临时固定装置，如图1和图2所示，包括并排竖直设置的第一底板1和第二底板2，在第一底板1一侧的两端均安装有快速抓紧装置，第二底板2一侧安装有控制中心3和电源4，第一底板1和第二底板2的顶端固定安装机械手抓放装置，所述机械手抓放装置通过固定装置与无人机26相连，固定装置可以是安装在无人机26上的绳套或者回收连接杆27，此处选用回收连接杆27，机械手抓放装置能抓取回收连接杆27，以便于无人机26带动整体临时固定装置到达待检修电塔的指定位置，在第一底板1和第二底板2的底端还安装有滑轮5，滑轮5上挂装安全绳。上述快速抓紧装置的作用是将整体固定装置安装到待检修电塔的角钢上，滑轮5则可以挂装安全绳等防坠器具，以确保后续检修人员爬塔时的安全，快速抓紧装置是由控制中心3控制动作，所述控制中心3可以采用6数字解码超再生式无线接收机，89系列的单片机作主控芯片，桥式输出的微电机驱动芯片和霍尔元件组成的位置探测器，远距离操控的遥控发射机可采用6数字数字编码技术，PCM数字脉冲调制无线传输发射方式，以便于地上的操作人员对电塔上的临时固定装置做出正确动作命令，并将其固定安装在电塔上。
如图3所示，快速抓紧装置包括水平设置在第一底板1上的第三底板6，其中第一底板1和第三底板6垂直设置形成倒置的L型，以便于将整体固定装置挂装到电塔的角钢上，如图5所示，第三底板6上安装有竖直设置的第一竖板7和第二竖板8，第一竖板7和第二竖板8之间形成滑槽9，在滑槽9内设有与之相配合的齿条10，齿条10的前端固定安装有抓钩11，抓钩11与角钢的厚度尺寸相配合，其尺寸类型也可以根据所附着的角钢进行更换，以便于更加紧固地将固定装置安装到电塔上。在第一竖板7上安装第一电机12，第一电机12的输出轴伸入滑槽9内并安装有与齿条10相配合的第一齿轮13，第一电机12启动能驱动第一齿轮13转动，进而带动齿条10在滑槽9内移动，从而使第一抓钩11钩挂住所要固定的角钢上，与第一底板1相配合将整体固定装置安装在指定位置的角钢上。
如图3和图6所示，所述机械手抓放装置包括安装在第一底板1和第二底板2顶端的安装架14，在安装架14内设有第二电机17，第二电机17的输出轴与挂钩16之间设有连接架15，挂钩16通过连接架15与第二电机17的输出轴相连，两端铰接的连接架15能在第二电机17的驱动下进行开合，开合的挂钩16可抓取回收连接杆27，使临时固定装置吊装在无人机26上，便于将整体固定装置带到待检修电塔的指定位置进行固定安装。
上述第一电机12和第二电机17均通过控制线路接入控制中心3内，由控制中心3统一控制动作。由于底板上部分结构的遮挡，无人机26底部的摄像头很难拍摄到待安装位置的角钢，为了能使地面上的操作人员能准确操控无人机26带动安全绳临时固定装置降落到指定角钢位置上，使无人机26底部的摄像头拍摄到安全绳临时固定装置底部的角钢，防止在安全绳临时固定装置下落的过程中因为降落位置不当而产生的装置倾斜甚至掉落，如图1所示，在第一底板1和第二底板2的一侧还设有辅助观测降落装置，便于地面上的操作人员通过无人机26的摄像头观测到待降落的角钢位置处，所述辅助观测降落装置包括固定在第一底板1上的两根第一连杆29和固定在第二底板2上的两根第二连杆30，所述第一连杆29和第二连杆30并排设置，在第一连杆29和第二连杆30之间的一端安装有倾斜设置的第一反光镜31，另一端安装有第二反光镜32，所述第二反光镜32呈45度倾斜设置，如图1内的反射光线所示，无人机26上的摄像头能通过第一反光镜31和第二反光镜32折射观察到待安装的角钢位置，以便于通过观察操控整体安全绳临时固定装置准确落到指定位置的角钢上。
当使用本发明所述的一种电力线路首登人员安全绳临时固定装置时，首先在地面上通过遥控器操作使机械手抓放装置上的挂钩16张开，挂装到无人机26的回收连接杆27上之后再操控进行闭合，无人机26带动固定装置起飞并缓慢得靠近需要投放的电塔附近的角钢上方，操控无人机缓慢下降，当本装置与角钢接触正常后，即第一底板1和第三底板6分别与角钢的两个面相配合接触，地面上的工作人员通过遥控器发送信号给控制中心3，控制中心3接收到遥控信号后经过解码，发出相应的控制指令，快速抓紧装置动作，抓钩11在齿条10的带动下抓住角钢，再接着机械手抓放装置动作，挂钩16张开，与无人机26脱离，实现临时固定装置的投放。当需要对其进行回收时，无人机26靠近固定装置后，只要无人机26的回收连接杆27进入挂钩16的抓取范围，就操控机械手抓放装置动作，挂钩16闭合抓住无人机26的回收连接杆27，于此同时，快速抓紧装置及时响应，驱动齿条10移动使抓钩11与角钢分离，整体装置与电塔实现脱离后，无人机26起飞便能携带本装置回到地面。
进一步地，为了使第一底板1两端快速抓紧装置的抓钩11能够同步动作，确保将整体固定装置安装在角钢上，如图4所示，所述两端快速抓紧装置的抓钩11外侧之间连接有挡板18，挡板18的设置能在一定程度上维持两侧抓钩11的同步移动。如图5所示挡板18的内侧安装第一接近开关19，第一接近开关19通过控制线路接入控制中心3，所述第一接近开关19的触碰开关与两侧的抓钩11位于同一水平线上，当抓钩11移动靠近抓紧角钢时，抓钩11与第一接近开关19同步接触到角钢，只有当第一接近开关19触碰闭合时，机械手抓放装置上的挂钩16才能被操控打开，也就是说只有抓钩11在抓紧角钢，将整体固定装置安装到电塔上时，与无人机26相连的挂钩16才能被操控打开，可以避免固定装置在未稳固安装前就与无人机26发生分离，进而确保安装质量，同时避免装置意外掉落所引发的安全事故，保证地面工作人员的人身安全。
进一步地，如图6所示，所述安装架14上设有定位座20，定位座20内开设有沿其长度布置的V型槽21，V型槽21的底端安装有第二接近开关22，第二接近开关22通过控制线路接入控制中心3内，在V型槽21内部的两侧面上均设有磁铁层23，回收连接杆27的中部位置处安装铁圈28。所述定位座20的设置是为了使无人机26上回收连接杆27更轻易得落入机械手抓放装置内，便于挂钩16抓取，定位座20内开设的V型槽21与回收连接杆27相配合，且回收连接杆27的中部位置处安装铁圈28，由于V型槽21内部的磁铁层23，回收连接杆能在磁力的吸引下更轻易地落入V型槽21内，只要回收连接杆27落入V型槽21，在V型槽21的导向作用下就能使回收连接杆27发生转动并最终沿V型槽21的长度方向布置，这样就可以使挂钩16的抓取位置位于回收连接杆27中部，避免在抓取时防坠装置产生不平衡，便于地面的工作人员准确完成无人机27位置的操控，当位于V型槽21内的回收连接杆降至最底部并启动第二接近开关22后，控制中心3才发布控制命令使挂钩16转动闭合，这样就能确保无人机的回收连接杆被挂钩16抓取，从而完成装置的回收作业。
进一步地，为了保证机械手抓放装置上两侧的挂钩16可以同步开合启闭，便于将挂钩16挂装到无人机上，如图6所示，所述连接架15底端与安装架14铰接的位置处安装有第二齿轮24，安装架14同一侧面上的两个第二齿轮24相互啮合，同步反向转动，在第二电机17的驱动下，两端的挂钩16可以进行同步开合启闭。
进一步地，为了能使无人机吊装固定装置准确降落到待检测电塔的角钢上，如图3所示，所述第一底板1底端的两侧位置处均安装有降落导向杆25，降落导向杆25的作用是与角钢配合，在固定装置接触角钢时，起到初步导向作用，最终使固定装置顺利放置到预先设定的角钢位置处。
本发明的技术方案并不限制于本发明所述的实施例的范围内。本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。
Claims (9)
1.一种电力线路首登人员安全绳临时固定装置，其特征在于：包括并排竖直设置的第一底板(1)和第二底板(2)，在第一底板(1)一侧的两端均安装有快速抓紧装置，第二底板(2)一侧安装有控制中心(3)和电源(4)，第一底板(1)和第二底板(2)的顶端固定安装机械手抓放装置，其中快速抓紧装置包括水平设置在第一底板(1)上的第三底板(6)，第三底板(6)上安装有齿条(10)和第一电机(12)，齿条(10)的前端固定安装有抓钩(11)，第一电机(12)的输出轴上安装有与齿条(10)相配合的第一齿轮(13)，所述机械手抓放装置包括安装在第一底板(1)和第二底板(2)顶端的安装架(14)，安装架(14)上安装挂钩(16)，在安装架(14)内设有第二电机(17)，第二电机(17)的输出轴与挂钩(16)相连，上述第一电机(12)和第二电机(17)均通过控制线路接入控制中心(3)，在第一底板(1)和第二底板(2)的一侧还设有辅助观测降落装置，辅助观测降落装置包括固定在第一底板(1)上的两根第一连杆(29)和固定在第二底板(2)上的两根第二连杆(30)，所述第一连杆(29)和第二连杆(30)并排设置，在第一连杆(29)和第二连杆(30)之间的一端安装有倾斜设置的第一反光镜(31)，另一端安装有第二反光镜(32)，所述第二反光镜(32)呈45度倾斜设置，无人机(26)上的摄像头能通过第一反光镜(31)和第二反光镜(32)折射观察到待安装的角钢位置。
2.根据权利要求1所述的一种电力线路首登人员安全绳临时固定装置，其特征在于：所述机械手抓放装置通过固定装置与无人机(26)相连，其中固定装置是回收连接杆(27)。
3.根据权利要求1所述的一种电力线路首登人员安全绳临时固定装置，其特征在于：在第一底板(1)和第二底板(2)的底端还安装有滑轮(5)，滑轮(5)上挂装安全绳。
4.根据权利要求1所述的一种电力线路首登人员安全绳临时固定装置，其特征在于：所述第三底板(6)上安装有竖直设置的第一竖板(7)和第二竖板(8)，第一竖板(7)和第二竖板(8)之间形成滑槽(9)，齿条(10)位于滑槽(9)内，第一竖板(7)上安装第一电机(12)，第一电机(12)的输出轴伸入滑槽(9)内。
5.根据权利要求1所述的一种电力线路首登人员安全绳临时固定装置，其特征在于：所述第二电机(17)的输出轴与挂钩(16)之间设有连接架(15)，挂钩(16)通过连接架(15)与第二电机(17)的输出轴相连。
6.根据权利要求1所述的一种电力线路首登人员安全绳临时固定装置，其特征在于：所述两端快速抓紧装置的抓钩(11)外侧之间连接有挡板(18)，挡板(18)的内侧安装第一接近开关(19)，所述第一接近开关(19)的触碰开关与两侧的抓钩(11)位于同一水平线上。
7.根据权利要求2所述的一种电力线路首登人员安全绳临时固定装置，其特征在于：所述安装架(14)上设有定位座(20)，定位座(20)内开设有沿其长度布置的V型槽(21)，V型槽(21)的底端安装有第二接近开关(22)，在V型槽(21)内部的两侧面上均设有磁铁层(23)，回收连接杆(27)的中部位置处安装铁圈(28)。
8.根据权利要求5所述的一种电力线路首登人员安全绳临时固定装置，其特征在于：所述连接架(15)底端与安装架(14)铰接的位置处安装有第二齿轮(24)，安装架(14)同一侧面上的两个第二齿轮(24)相互啮合，同步反向转动。
9.根据权利要求1所述的一种电力线路首登人员安全绳临时固定装置，其特征在于：所述第一底板(1)底端的两侧位置处均安装有降落导向杆(25)。
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