CN112829929B - 一种用于高压线路上的无线充电巡线无人机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于高压线路上的无线充电巡线无人机，它包括机架、挂架和挂钩，挂钩通过挂架连接到机架上方，挂钩上绕有线圈一，机架上绕有线圈二，在机架的中间分别通过横架一和横架二连接有电机一和电机二，电机一轴上有风扇一，电机二轴上有风扇二，挂架上有风扇三，电机一和电机二之间有电池，电池与线圈一和线圈二连接。通过设置闭环的导磁铁质体，在导磁铁质体上缠绕线圈，当导磁铁质体沿输电线路进行巡线时，线圈切割磁力线而产生电流，电流可以对电池进行充电，而电池同时对电机进行提供动力，使得无人机可以不需要外用电源就可以无限时的飞行，边充电边飞行巡线，也可以通过挂钩挂在输电导线上进行充电，大大提高了无人机的使用效率。

Description

一种用于高压线路上的无线充电巡线无人机
技术领域
本发明涉及一种无人机，尤其涉及一种用于高压线路上的无线充电巡线无人机，属于无人机设备技术领域。
背景技术
在电力输送过程中，高压线路的巡线工作一般都是人工巡线来完成，而线路的运行环境在野外，工作条件比较艰苦，人工巡线工作效率低下，不能及时的发现线路上的问题和隐患。现在也有采用无人机来进行巡线，但无人机所用的动力均来自充电电池的电量来提供，充电电池又不能设计得太重，所以使用的时间都比较有限，需要频繁的进行充电作业。巡线时间较短，另一方面，无人机的无线通讯距离也不能太远，控制的距离有限，所以使用条件比较有限。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种用于高压线路上的无线充电巡线无人机，通过设置闭环的导磁铁质体，在导磁铁质体上缠绕有线圈，当导磁铁质体沿输电线路进行巡线时，线圈切割磁力线而产生电流，电流可以对电池进行充电，而电池同时对电机进行供电提供动力，使得无人机可以不需要外用电源就可以无限时的进行飞行，边充电边飞行巡线，也可以通过挂钩挂在输电导线上进行充电，大大提高了无人机的使用效率，有效的解决了上述存在的问题。
本发明的技术方案为：一种用于高压线路上的无线充电巡线无人机，它包括机架、挂架和挂钩，所述挂钩通过挂架固定连接到机架上方，挂钩上绕有线圈一，机架上绕有线圈二，在机架的中间分别通过横架一和横架二连接有电机一和电机二，电机一轴上有风扇一，电机二轴上有风扇二，挂架上有风扇三，电机一和电机二之间有电池，电池与线圈一和线圈二连接。
所述挂架为人字形结构。
所述风扇三设置在挂架的竖直中心位置上，风扇三配套有电机三，电机三与智能控制系统控制器电池电连接。
所述挂钩的内侧下方设有销轴，销轴上铰接有L型连接体，挂钩内侧为输电导线，挂钩开口端为倾斜面并与L型连接体贴合，挂钩为导磁铁质材料。
所述L型连接体上侧段为绝缘材料，水平段为导磁铁质材料。
所述机架包括上圆未闭合环、下圆未闭合环、上半环和下半环，所述上圆未闭合环一端固定连接到下半环上端部，下半环底端与下圆未闭合环一端固定连接，下圆未闭合环另一端与上半环底端固定连接，上半环顶端与上圆未闭合环另一端固定连接，所述上圆未闭合环、下圆未闭合环、上半环和下半环固定连接形成闭合环路，线圈二缠绕在闭合环路上。
所述横架一与上半环固定连接，横架二与下半环固定连接。
所述风扇一和风扇二的旋转方向相反，轴向力相同，风扇一位于上圆未闭合环内，风扇二位于下圆未闭合环内。
所述电机一和电机二之间还设有控制器，控制器通过导线分别与电池、电机一、电机二、电机三、线圈一和线圈二电连接。
所述风扇一和风扇二设有相同的叶片若干，叶片的尾端设有轴，轴上铰接有尾板。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，采用本发明的技术方案，通过设置闭环的导磁铁质体，在导磁铁质体上缠绕有线圈，当导磁铁质体沿输电线路进行巡线时，线圈切割磁力线而产生电流，电流可以对电池进行充电，而电池同时对电机进行供电提供动力，使得无人机可以不需要外用电源就可以无限时的进行飞行，边充电边飞行巡线，也可以通过挂钩挂在输电导线上进行充电，大大提高了无人机的使用效率，取得了很好的使用效果。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明俯视图；
图3为本发明A-A剖视图；
图4为本发明挂钩使用状态下结构示意图；
图5为本发明挂钩未使用状态下结构示意图；
图6为本发明的线圈二电气接线原理图；
图7为本发明的线圈一电气接线原理图；
图8为本发明的机架磁回路原理图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将参照本说明书附图对本发明作进一步的详细描述。
实施例1：如附图1～8所示，一种用于高压线路上的无线充电巡线无人机，它包括机架20、挂架3和挂钩2，所述挂钩2通过挂架3固定连接到机架20上方，挂钩2上绕有线圈一1，机架20上绕有线圈二14，在机架20的中间分别通过横架一8和横架二15连接有电机一9和电机二16，电机一9轴上有风扇一7，电机二16轴上有风扇二17，挂架3上有风扇三5，电机一9和电机二16之间有电池12，电池12与线圈一1和线圈二14连接。
进一步的，挂架3为人字形结构。
进一步的，风扇三5设置在挂架3的竖直中心位置上，风扇三5配套有电机三4，电机三4与电池12电连接。通过磁回路产生的电流对电池进行充电，为电机提供电源，再驱动风扇三5旋转，带动无人机前进或者后退。
进一步的，挂钩2的内侧下方设有销轴21，销轴21上铰接有L型连接体22，挂钩2内侧为高压的输电导线24，挂钩2开口端为倾斜面23并与L型连接体22贴合，挂钩2为导磁铁质材料。在挂钩2挂在输电导线24上时，L型连接体22的导磁铁质材料的水平段与挂钩2形成闭合的磁回路，这时即可对线圈一1进行充电。
进一步的，L型连接体22上侧段为绝缘材料，水平段为导磁铁质材料。
进一步的，机架20包括上圆未闭合环6、下圆未闭合环18、上半环11和下半环13，所述上圆未闭合环6一端固定连接到下半环13上端部，下半环13底端与下圆未闭合环18一端固定连接，下圆未闭合环18另一端与上半环11底端固定连接，上半环11顶端与上圆未闭合环6另一端固定连接，所述上圆未闭合环6、下圆未闭合环18、上半环11和下半环13固定连接形成闭合环路，形成三层导磁体，线圈二14缠绕在闭合环路上。所形成的磁回路见附图8所示。机架20沿高压线巡线时，即可切割磁力线，在线圈二14上产生感应电流，对电池12进行充电，可以得到源源不断的电力供应，大大延长了无人机的使用时间。在线圈二14上为LC串联谐振电路，设定与电线频率相同的LC谐振，振荡在50Hz频率上，可以产生得到50Hz的电流。
进一步的，横架一8与上半环11固定连接，横架二15与下半环13固定连接。电机一9和电机二16分别通过横架一8和横架二15固定连接到上半环11和下半环13上，电机一9和电机二16分别位于装置的中心轴线上，能较好的保挂装置的平衡。
进一步的，风扇一7和风扇二17的旋转方向相反，轴向力相同，风扇一7位于上圆未闭合环6内，风扇二17位于下圆未闭合环18内。这样即可以提供无人机的升力，并通过风扇三5的驱动，带动无人机沿高压线进行巡线操作了。
进一步的，当需要快速飞行时，风扇一7与风扇二17旋转方向相同，风扇二17叶片尾板受旋转阻力的作用，尾板73自然向上翘尾巴25度左右，产生向下的推力，轴向力相反，同时会产生无人机整体旋转，从而产生陀螺仪式的动态平衡，不会使无人机发生翻筋斗，当飞到目的地后风扇二17与风扇一7旋转方向相反，尾板自然恢复水平向上翘尾巴4度左右，如附图3所示，这时轴向力相同，飞机整体根据需要不旋转或者慢旋转。
进一步的，电机一9和电机二16之间还设有控制器10，控制器10通过导线分别与电池12、电机一9、电机二16、电机三4、线圈一1和线圈二14电连接。控制器10再通过远端的控制中心进行无线通讯控制，操作无人机的运动。
进一步的，风扇一7和风扇二17设有相同的叶片71若干，叶片71的尾端设有轴72，轴72上铰接有尾板73。在风扇一7和风扇二17正转时，尾板73相当于风扇的延伸段，不起作用，或者作用不大，但当风扇反转时，则尾板73要向上旋转25度左右，则会阻碍气流的运动，导致升力下降，无人机下降，操作和控制方便。
进一步的，挂架3上还设有摄像头25，摄像头25与控制器10电连接，可以将现场的实时图像进行远程传输，可以及时了解现场的巡线情况。
进一步的，导磁铁质材料为坡莫合金导磁材料，导磁性能良好。
进一步的，控制器10内设有5G通讯模块，负责与外部进行5G通讯与控制，5G所赋予的高带宽、低延时、高精度、宽空域、高安全，可以帮助无人机补足短板，解锁更多的应用场景，满足更多的用户需求。而且，无人机可以根据需要选择不同的相机吊舱，例如高清变焦相机、红外相机、夜视相机、激光雷达等，获得更为准确和详实的影像信息。
5G无人机还可以搭载特殊吊舱，在低时延精准操作下，进行一些特殊的处置。5G和无人机之间的跨界融合，实际上也是全行业数字化转型的一种创新，也许能够给我们5G在工业物联网等领域落地，带来更多的启示。
无人机上加装5G手机卡来实现上图中的1、数据传输；2、图像传送；3、飞行超控相互协作传送；4、无人机处各种信息传送等等联动云台平台。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种用于高压线路上的无线充电巡线无人机，其特征在于：它包括机架（20）、挂架（3）和挂钩（2），所述挂钩（2）通过挂架（3）固定连接到机架（20）上方，挂钩（2）上绕有线圈一（1），机架（20）上绕有线圈二（14），在机架（20）的中间分别通过横架一（8）和横架二（15）连接有电机一（9）和电机二（16），电机一（9）轴上有风扇一（7），电机二（16）轴上有风扇二（17），挂架（3）上有风扇三（5），电机一（9）和电机二（16）之间有电池（12），电池（12）与开关稳压电源、线圈一（1）和开关稳压电源、线圈二（14）连接；所述机架（20）包括上圆未闭合环（6）、下圆未闭合环（18）、上半环（11）和下半环（13），所述上圆未闭合环（6）一端固定连接到下半环（13）上端部，下半环（13）底端与下圆未闭合环（18）一端固定连接，下圆未闭合环（18）另一端与上半环（11）底端固定连接，上半环（11）顶端与上圆未闭合环（6）另一端固定连接，所述上圆未闭合环（6）、下圆未闭合环（18）、上半环（11）和下半环（13）固定连接形成闭合环路，线圈二（14）缠绕在闭合环路上；所述挂钩（2）的内侧下方设有销轴（21），销轴（21）上铰接有L型连接体（22），挂钩（2）内侧为输电导线（24），挂钩（2）开口端为倾斜面（23）并与L型连接体（22）贴合，挂钩（2）为导磁铁质材料；所述L型连接体（22）上侧段为绝缘材料，水平段为导磁铁质材料。
2.根据权利要求1所述的用于高压线路上的无线充电巡线无人机，其特征在于：所述挂架（3）为人字结构。
3.根据权利要求1所述的用于高压线路上的无线充电巡线无人机，其特征在于：所述风扇三（5）设置在挂架（3）的竖直中心位置上，风扇三（5）配套有电机三（4），电机三（4）与电连接。
4.根据权利要求1所述的用于高压线路上的无线充电巡线无人机，其特征在于：所述横架一（8）与上半环（11）固定连接，横架二（15）与下半环（13）固定连接。
5.根据权利要求1所述的用于高压线路上的无线充电巡线无人机，其特征在于：所述风扇一（7）和风扇二（17）的旋转方向可以相反也可以相同，风扇一（7）位于上圆未闭合环（6）内，风扇二（17）位于下圆未闭合环（18）内。
6.根据权利要求1所述的用于高压线路上的无线充电巡线无人机，其特征在于：所述电机一（9）和电机二（16）之间还设有控制器（10），控制器（10）通过导线分别与电池（12）、电机一（9）、电机二（16）、电机三（4）、线圈一（1）和线圈二（14）电连接。
7.根据权利要求1或6所述的用于高压线路上的无线充电巡线无人机，其特征在于：所述风扇一（7）和风扇二（17）设有相同的叶片（71）若干，叶片（71）的尾端设有轴（72），轴（72）上铰接有尾板（73）。
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