CN112421486A - 一种基于无人机应用的输电线路导线异物清除装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于无人机应用的输电线路导线异物清除装置及方法，属于输电线路带电检修作业技术领域。技术方案是：活动轴（11）和固定轴（12）的中部通过螺丝（13）铰接，活动轴（11）的一端设有绳索孔二（16），另一端设有刀片（15），固定轴（12）的端部设有绳索孔一（14）；所述绝缘绳索（5）设置在导线（7）上，绝缘绳索（5）上设有滑轮（4），循环绳索（2）设置在滑轮（4）上，循环绳索（2）的一端与异物切割器（1）的固定轴上的绳索孔一（14）连接；控制绳索（3）的一端连接在异物切割器（1）的活动轴（11）的绳索孔二（16）上。本发明操作简单快捷，提升了现场的工作效率，一定程度上降低了安全风险。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于无人机应用的输电线路导线异物清除装置及方法，属于输电线路带电检修作业技术领域。
背景技术
架空输电线路在运行过程中，受到外部环境的影响，线路导地线上经常会挂上防尘网、塑料袋、风筝等异物，严重威胁电网的安全运行，甚至造成线路跳闸事故。传统的处理方式需要作业人员攀爬到合适位置，使用相应电压等级的绝缘操作杆对异物进行清除，不但费时费力，还存在人员安全隐患。随着科技的进步，又相继产生了激光除异物、无人机喷火除异物等方式，但是这些方式对环境有一定的要求且存在一定程度的破坏性及局限性，严重时甚至会引起导线氧化腐蚀或损伤导线及金具。
基于此，如何提出一种高效、安全的输电线路导线异物清除装置，成为业内亟待解决的问题。
发明内容
本发明目的是提供一种基于无人机应用的输电线路导线异物清除装置及方法，通过无人机的运用，可以将输电线路上缠绕的异物割除，操作方便快捷，不仅提高了工作效率，还降低了对导线的损伤，保证线路的安全运行，解决了背景技术中存在的问题。
本发明的技术方案是：
一种基于无人机应用的输电线路导线异物清除装置,包含异物切割器、循环绳索、控制绳索、滑轮和绝缘绳索，所述异物切割器包含活动轴、固定轴、螺丝、绳索孔一、刀片和绳索孔二，活动轴和固定轴的中部通过螺丝铰接，活动轴的一端设有绳索孔二，另一端设有刀片，固定轴的端部设有绳索孔一；所述绝缘绳索设置在导线上，绝缘绳索上设有滑轮，循环绳索设置在滑轮上，循环绳索的一端与异物切割器的固定轴上的绳索孔一连接，另一端垂向地面；控制绳索的一端连接在异物切割器的活动轴的绳索孔二上，另一端垂向地面。
所述刀片通过螺栓固定在活动轴上，可拆卸。
所述刀片包含弧形刀片和连接片，连接片的一端与弧形刀片连为一体，另一端设有螺栓孔一，活动轴的另一端设有螺栓孔二，螺栓穿过螺栓孔一和螺栓孔二，紧固刀片和活动轴。
所述绝缘绳索悬挂在导线上，一端通过紧固装置与无人机连接，另一端与滑轮连接；所述紧固装置包含紧固器、活动卡扣、云台、支座、电磁锁眼和开关按钮，所述云台的下端面设有支座，云台通过支座设置在无人机的脚架上；云台的上端面中部位置设有紧固器，紧固器内部设有电磁锁具，电磁锁具上设有电磁锁眼，电磁锁具通断电后锁紧或打开电磁锁眼，紧固器上设有开关按钮，开关按钮控制电磁锁具打开或锁紧；活动卡扣插入设置在电磁锁眼内，活动卡扣与绝缘绳索的一端连接。
所述支座为中空结构，固定绳索穿过支座，将支座绑扎在无人机的脚架上。
所述云台为长方形板，支座为两个，两个支座分别设置在云台长度方向的两端。
一种基于无人机应用的输电线路导线异物清除方法,采用上述异物清除装置，步骤如下：
①地面操作人员将循环绳索放置在滑轮上，再将绝缘绳索的一端连接在无人机上，无人机携带绝缘绳索和循环绳索向导线上的异物处飞去，待飞到与异物相邻的位置时，无人机绕过导线，将绝缘绳索悬挂在导线后，原地飞行；
②地面操作人员将循环绳索一端连接在异物切割器的固定轴的绳索孔一上，再将控制绳索一端连接在异物切割器的活动轴的绳索孔二上，拉动循环绳索另一端将异物切割器拉至临近异物的位置，然后将循环绳索的另一端连接在重物上或用手拉紧；
③地面操作人员拉动控制绳索另一端，活动轴随之转动，活动轴上的刀片切割异物；
④待清除完异物后，慢慢松动循环绳索的另一端，使异物切割器靠重力下落直至放回至地面，将异物切割器取下，启动无人机，无人机带动绝缘绳索移动，使绝缘绳索与导线分离，无人机携带绝缘绳索和循环绳索飞回至地面，完成操作。
进一步，步骤①中，将绝缘绳索一端连接在活动卡扣上，再将活动卡扣插入到电磁锁具的电磁锁眼上；按动紧固器上的开关按钮，电磁锁具通电，电磁锁眼将活动卡扣锁紧；步骤④中，无人机飞回至地面后，按动紧固器上的开关按钮，电磁锁具断电，电磁锁眼打开，活动卡扣从锁眼中脱落，完成操作。
所述电磁锁具为本领域公知公用的设备，市场上均有销售。所述无人机，可采用常见的多旋翼无人机。
本发明的有益效果是：通过无人机的应用，降低了周围环境对异物清除工作的限制，异物切割装置结构简单，重量轻，携带方便，人站在地面上通过控制活动轴转动，刀片就可以安全方便地清除导线悬挂异物，操作简单快捷，提升了现场的工作效率，一定程度上降低了安全风险。
附图说明
图1为本发明异物切割器结构示意图；
图2为本发明异物切割器主视结构示意图；
图3为本发明实施例一使用状态示意图；
图4为本发明紧固装置结构示意图；
图5为本发明活动卡扣结构示意图；
图6为本发明实施例二使用状态示意图；
图中：异物切割器1、活动轴11、固定轴12、螺丝13、绳索孔一14、刀片15、绳索孔二16、循环绳索2、控制绳索3、滑轮4、绝缘绳索5、无人机6、导线7、紧固装置8、紧固器81、活动卡扣83、云台84、支座85、电磁锁眼86、开关按钮87。
具体实施方式
以下结合附图，通过实施例对本发明做进一步的说明。
结合附图1-3，本发明的实施例一为：一种基于无人机应用的输电线路导线异物清除装置,包含异物切割器1、循环绳索2、控制绳索3、滑轮4和绝缘绳索5，所述异物切割器1包含活动轴11、固定轴12、螺丝13、绳索孔一14、刀片15和绳索孔二16，活动轴11和固定轴12的中部通过螺丝13铰接，活动轴11的一端设有绳索孔二16，另一端设有刀片15，固定轴12的端部设有绳索孔一14；所述绝缘绳索5设置在导线7上，绝缘绳索5上设有滑轮4，循环绳索2设置在滑轮4上，循环绳索2的一端与异物切割器1的固定轴上的绳索孔一14连接，另一端垂向地面；控制绳索3的一端连接在异物切割器1的活动轴11的绳索孔二16上，另一端垂向地面。
所述刀片15通过螺栓固定在活动轴11上，可拆卸。
所述刀片15包含弧形刀片和连接片，连接片的一端与弧形刀片连为一体，另一端设有螺栓孔一，活动轴11的另一端设有螺栓孔二，螺栓穿过螺栓孔一和螺栓孔二，紧固刀片15和活动轴11。
一种基于无人机应用的输电线路导线异物清除方法,采用上述异物清除装置，步骤如下：
①地面操作人员将循环绳索2放置在滑轮4上，再将绝缘绳索5的一端连接在无人机6上，无人机6携带绝缘绳索5和循环绳索2向导线上的异物处飞去，待飞到与异物相邻的位置时，无人机6绕过导线，将绝缘绳索5悬挂在导线7后，原地飞行；
②地面操作人员将循环绳索2一端连接在异物切割器1的固定轴12的绳索孔一14上，再将控制绳索3一端连接在异物切割器1的活动轴11的绳索孔二16上，拉动循环绳索另一端将异物切割器1拉至临近异物的位置，然后将循环绳索的另一端连接在重物上或用手拉紧；
③地面操作人员拉动控制绳索3另一端，活动轴随之转动，活动轴上的刀片切割异物；
④待清除完异物后，慢慢松动循环绳索的另一端，使异物切割器1靠重力下落直至放回至地面，将异物切割器1取下，启动无人机，无人机带动绝缘绳索5移动，使绝缘绳索5与导线分离，无人机6携带绝缘绳索5和循环绳索2飞回至地面，完成操作。
结合附图1、2、4、5和6，本发明的实施例二：
实施例二为：一种基于无人机应用的输电线路导线异物清除装置,包含异物切割器1、循环绳索2、控制绳索3、滑轮4和绝缘绳索5，所述异物切割器1包含活动轴11、固定轴12、螺丝13、绳索孔一14、刀片15和绳索孔二16，活动轴11和固定轴12的中部通过螺丝13铰接，活动轴11的一端设有绳索孔二16，另一端设有刀片15，固定轴12的端部设有绳索孔一14；所述绝缘绳索5悬挂在导线7上，一端通过紧固装置8与无人机连接，另一端与滑轮4连接，循环绳索2的一端与异物切割器1的固定轴上的绳索孔一14连接，另一端垂向地面；控制绳索3的一端连接在异物切割器1的活动轴11的绳索孔二16上，另一端垂向地面；所述紧固装置8包含紧固器81、活动卡扣83、云台84、支座85、电磁锁眼86和开关按钮87，所述云台84的下端面设有支座85，云台84通过支座85设置在无人机的脚架上；云台84的上端面中部位置设有紧固器81，紧固器81内部设有电磁锁具，电磁锁具上设有电磁锁眼86，电磁锁具通断电后锁紧或打开电磁锁眼86，紧固器81上设有开关按钮87，开关按钮87控制电磁锁具打开或锁紧；活动卡扣83插入设置在电磁锁眼86内，活动卡扣83与绝缘绳索5的一端连接。
所述刀片15通过螺栓固定在活动轴11上，可拆卸。
所述刀片15包含弧形刀片和连接片，连接片的一端与弧形刀片连为一体，另一端设有螺栓孔一，活动轴11的另一端设有螺栓孔二，螺栓穿过螺栓孔一和螺栓孔二，紧固刀片15和活动轴11。
所述云台84为长方形板，支座85为两个，均为中空结构，两个支座分别设置在云台长度方向的两端，两个支座85分别设置在无人机相邻的两个脚架上，两条固定绳索穿过相应的支座85，将两个支座85分别绑扎在无人机的两个脚架上。
一种基于无人机应用的输电线路导线异物清除方法,采用上述异物清除装置，步骤如下：
①地面操作人员将循环绳索2放置在滑轮4上，再将绝缘绳索一端连接在活动卡扣83上，再将活动卡扣83插入到电磁锁具的电磁锁眼86上；按动紧固器81上的开关按钮87，电磁锁具通电，电磁锁眼86将活动卡扣83锁紧；无人机6携带绝缘绳索5和循环绳索2向导线上的异物处飞去，待飞到与异物相邻的位置时，无人机6绕过导线，将绝缘绳索5悬挂在导线7后，原地飞行；
②地面操作人员将循环绳索2一端连接在异物切割器1的固定轴12的绳索孔一14上，再将控制绳索3一端连接在异物切割器1的活动轴11的绳索孔二16上，拉动循环绳索另一端将异物切割器1拉至临近异物的位置，然后将循环绳索的另一端连接在重物上或用手拉紧；
③地面操作人员拉动控制绳索3另一端，活动轴随之转动，活动轴上的刀片切割异物；
④待清除完异物后，慢慢松动循环绳索的另一端，使异物切割器1靠重力下落直至放回至地面，将异物切割器1取下，启动无人机，无人机带动绝缘绳索5移动，使绝缘绳索5与导线分离，无人机6携带绝缘绳索5和循环绳索2飞回至地面，按动紧固器81上的开关按钮87，电磁锁具断电，电磁锁眼86打开，活动卡扣83从锁眼86中脱落，完成操作。
Claims (8)
1.一种基于无人机应用的输电线路导线异物清除装置,其特征在于：包含异物切割器（1）、循环绳索（2）、控制绳索（3）、滑轮（4）和绝缘绳索（5），所述异物切割器（1）包含活动轴（11）、固定轴（12）、螺丝（13）、绳索孔一（14）、刀片（15）和绳索孔二（16），活动轴（11）和固定轴（12）的中部通过螺丝（13）铰接，活动轴（11）的一端设有绳索孔二（16），另一端设有刀片（15），固定轴（12）的端部设有绳索孔一（14）；所述绝缘绳索（5）设置在导线（7）上，绝缘绳索（5）上设有滑轮（4），循环绳索（2）设置在滑轮（4）上，循环绳索（2）的一端与异物切割器（1）的固定轴上的绳索孔一（14）连接，另一端垂向地面；控制绳索（3）的一端连接在异物切割器（1）的活动轴（11）的绳索孔二（16）上，另一端垂向地面。
2.根据权利要求1所述的一种基于无人机应用的输电线路导线异物清除装置,其特征在于：所述刀片（15）通过螺栓固定在活动轴（11）上，可拆卸。
3.根据权利要求2所述的一种基于无人机应用的输电线路导线异物清除装置,其特征在于：所述刀片（15）包含弧形刀片和连接片，连接片的一端与弧形刀片连为一体，另一端设有螺栓孔一，活动轴（11）的另一端设有螺栓孔二，螺栓穿过螺栓孔一和螺栓孔二，紧固刀片（15）和活动轴（11）。
4.根据权利要求1所述的一种基于无人机应用的输电线路导线异物清除装置,其特征在于：所述绝缘绳索（5）悬挂在导线（7）上，一端通过紧固装置（8）与无人机连接，另一端与滑轮（4）连接；所述紧固装置（8）包含紧固器（81）、活动卡扣（83）、云台（84）、支座（85）、电磁锁眼（86）和开关按钮（87），所述云台（84）的下端面设有支座（85），云台（84）通过支座（85）设置在无人机的脚架上；云台（84）的上端面中部位置设有紧固器（81），紧固器（81）内部设有电磁锁具，电磁锁具上设有电磁锁眼（86），电磁锁具通断电后锁紧或打开电磁锁眼（86），紧固器（81）上设有开关按钮（87），开关按钮（87）控制电磁锁具打开或锁紧；活动卡扣（83）插入设置在电磁锁眼（86）内，活动卡扣（83）与绝缘绳索（5）的一端连接。
5.根据权利要求4所述的一种基于无人机应用的输电线路导线异物清除装置,其特征在于：所述支座（85）为中空结构，固定绳索穿过支座（85），将支座（85）绑扎在无人机的脚架上。
6.根据权利要求4或5所述的一种基于无人机应用的输电线路导线异物清除装置,其特征在于：所述云台（84）为长方形板，支座（85）为两个，两个支座分别设置在云台长度方向的两端。
7.一种基于无人机应用的输电线路导线异物清除方法,采用权利要求1-6任意一项所限定的的异物清除装置，其特征在于如下步骤：
①地面操作人员将循环绳索（2）放置在滑轮（4）上，再将绝缘绳索（5）的一端连接在无人机（6）上，无人机（6）携带绝缘绳索（5）和循环绳索（2）向导线上的异物处飞去，待飞到与异物相邻的位置时，无人机（6）绕过导线，将绝缘绳索（5）悬挂在导线（7）后，原地飞行；
②地面操作人员将循环绳索（2）一端连接在异物切割器（1）的固定轴（12）的绳索孔一（14）上，再将控制绳索（3）一端连接在异物切割器（1）的活动轴（11）的绳索孔二（16）上，拉动循环绳索另一端将异物切割器（1）拉至临近异物的位置，然后将循环绳索的另一端连接在重物上或用手拉紧；
③地面操作人员拉动控制绳索（3）另一端，活动轴随之转动，活动轴上的刀片切割异物；
④待清除完异物后，慢慢松动循环绳索的另一端，使异物切割器（1）靠重力下落直至放回至地面，将异物切割器（1）取下，启动无人机，无人机带动绝缘绳索（5）移动，使绝缘绳索（5）与导线分离，无人机（6）携带绝缘绳索（5）和循环绳索（2）飞回至地面，完成操作。
8.根据权利要求7所述的一种基于无人机应用的输电线路导线异物清除方法,其特征在于：步骤①中，将绝缘绳索（5）一端连接在活动卡扣（83）上，再将活动卡扣（83）插入到电磁锁具的电磁锁眼（86）上；按动紧固器（81）上的开关按钮（87），电磁锁具通电，电磁锁眼（86）将活动卡扣（83）锁紧；步骤④中，无人机飞回至地面后，按动紧固器（81）上的开关按钮（87），电磁锁具断电，电磁锁眼（86）打开，活动卡扣（83）从锁眼（86）中脱落，完成操作。
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