CN113827890B - 一种电网灭火特种作业无人机 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种电网灭火特种作业无人机，包括无人机主体，无人机主体上设置有飞行臂，无人机主体上设置有进行灭火的灭火机构、对火势的边缘进行阻隔的阻火机构和对电缆线上的残余电力进行检测的检测机构；无人机主体的底部设置有能夹持于电缆线上的多个搭接机构，以通过搭接机构向无人机主体提供支撑力。本发明解决了用于空中电力电网灭火的无人机消耗大、对火势无法进行阻隔、灭火后仍存在安全隐患的技术问题。

Description

一种电网灭火特种作业无人机
技术领域
本发明涉及电力消防技术领域，尤其涉及一种电网灭火特种作业无人机。
背景技术
电力是以电能作为动力的能源，整个电力系统是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电力生产与消费系统，它将自然界的一次能源通过机械能装置转化成电力，再经输电、变电和配电将电力供应到各用户，电力的产生方式主要有：火力发电（煤等可燃烧物）、太阳能发电、大容量风力发电技术、核能发电、氢能发电以及水利发电等，在电力电网构建中需要建设较多的电塔，电塔电路在外界因素影响下容易发生火情，为保障工人的安全，通常会使用无人机进行灭火。
目前，虽然有多种用于空中电力电网灭火的特种作业无人机，能够解决空中电力电网人工消防灭火危险性大的问题，但该类无人机在灭火后无法对电路进行安全检测，当灭火后工人进行维修时，残留的电力会存在极大的安全隐患；另外，由于无人机在灭火时需要长时间的飞行，对无人机的电力消耗较大，容易影响灭火效率，而且现有的无人机无法对火势进行阻隔，在灭火时容易导致火势蔓延，从而增加灭火难度。
针对相关技术中用于空中电力电网灭火的无人机消耗大、对火势无法进行阻隔、灭火后仍存在安全隐患的问题，目前尚未给出有效的解决方案。
由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种电网灭火特种作业无人机，以克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电网灭火特种作业无人机，能够准确判断电路上是否仍然存在残余电力，并对工作人员进行报警提醒，提高作业的安全性。
本发明的另一目的在于提供一种电网灭火特种作业无人机，在灭火的同时对火势边缘进行阻隔，有效防止火势的蔓延，提高灭火效率。
本发明的再一目的在于提供一种电网灭火特种作业无人机，可将无人机支撑于电缆线上，降低悬空飞行所需消耗，延长其灭火作业时长，具有更好的灭火效果。
本发明的目的可采用下列技术方案来实现：
本发明提供了一种电网灭火特种作业无人机，包括无人机主体，所述无人机主体上设置有飞行臂，所述无人机主体上设置有进行灭火的灭火机构、对火势的边缘进行阻隔的阻火机构和对电缆线上的残余电力进行检测的检测机构；所述无人机主体的底部设置有能夹持于所述电缆线上的多个搭接机构，以通过所述搭接机构向所述无人机主体提供支撑力。
在本发明的一较佳实施方式中，所述检测机构设置于所述无人机主体的顶部；
所述检测机构包括变压器、金属钩和警报灯，所述变压器安装于所述无人机主体的顶部，所述金属钩设置于所述变压器的顶部，所述警报灯设置于所述变压器的侧壁上，且所述金属钩与所述变压器的电力输入端连接，所述警报灯与所述变压器的电力输出端连接。
在本发明的一较佳实施方式中，所述变压器的顶部设置有固定槽，所述金属钩的一端可拆卸地插接于所述固定槽内；所述警报灯与所述变压器的侧壁之间通过螺丝可拆卸地连接。
在本发明的一较佳实施方式中，所述灭火机构设置于所述无人机主体的底部；
所述灭火机构包括箱体，所述箱体的内部盛装有固态二氧化碳，所述箱体的顶部与所述无人机主体的底部连接，所述箱体的前部设置有与所述箱体的内部相连通的第一喷管，所述第一喷管的一端与所述箱体连接，所述第一喷管的另一端设置有第一喷头，所述第一喷管上设置有第一电磁阀。
在本发明的一较佳实施方式中，所述箱体的侧壁上设置有与所述箱体的内部相连通的加注管。
在本发明的一较佳实施方式中，所述阻火机构设置于所述灭火机构的底部；
所述阻火机构包括罐体，所述罐体的内部盛装有防火漆，所述罐体的顶部与所述灭火机构的底部连接，所述罐体的底部设置有与所述罐体的内部相连通的第二喷管，所述第二喷管的一端与所述罐体连接，所述第二喷管的另一端设置有第二喷头，所述第二喷管上设置有第二电磁阀。
在本发明的一较佳实施方式中，所述罐体的底部设置有开口，且所述开口处封堵有密封盖，所述密封盖与所述罐体之间连接有铰链。
在本发明的一较佳实施方式中，所述第二喷管的一端与所述密封盖之间通过螺纹结构连接，所述第二喷管弯曲以使其另一端向所述无人机主体的前方延伸。
在本发明的一较佳实施方式中，所述阻火机构还包括增压机，所述增压机与所述罐体的侧壁之间通过卡扣结构可拆卸地连接，所述增压机的压力输出端与所述罐体的内部相连通。
在本发明的一较佳实施方式中，所述无人机主体的底部两侧分别设置有起落架，所述搭接机构的数量为两个，两所述搭接机构分别设置于所述起落架的下部；
所述搭接机构包括搭接板，所述搭接板的一侧边缘与所述起落架连接，所述搭接板的下部能移动地设置有多个卡爪，所述卡爪呈开口环状结构，且所述卡爪的开口朝向下方。
在本发明的一较佳实施方式中，所述搭接板沿水平方向设置，所述搭接板靠近前侧边缘和后侧边缘的位置上分别设置有沿左右方向延伸的滑槽，各所述滑槽分别与对应的所述搭接板的端部相贯通，各所述滑槽内分别能滑动地嵌设有滑块，各所述卡爪的顶部分别通过连接杆与对应的所述滑块的底部连接；
所述滑块上旋拧有限位螺丝，所述限位螺丝的螺帽部分位于所述滑块的外部，所述限位螺丝的螺杆部分能穿过所述滑块并与所述滑槽的内壁抵接。
在本发明的一较佳实施方式中，所述搭接板、所述滑块和所述卡爪均为橡胶材质。
在本发明的一较佳实施方式中，所述无人机主体的前部设置有摄像头。
由上所述，本发明的一种电网灭火特种作业无人机的特点及优点是：在无人机主体上设置有检测机构，无人机在完成灭火作业后，可通过检测机构对电缆线进行检测，从而判断电缆线上是否存在残余电力，并通过对外报警对工作人员起到提醒的作用，避免工作人员的误触碰，大大提高作业的安全性；在灭火的同时可通过阻火机构向火势的边缘喷涂防火漆，有效防止火势向外围蔓延，可提高灭火效率；另外，无人机在进行灭火作业过程中，可通过搭接机构将无人机夹持于电缆线上，可为无人机提供一定的支撑力，进而降低无人机悬空飞行所需消耗，延长无人机作业的时长，使用效果明显优于传统无人机灭火方式。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1：为本发明一种电网灭火特种作业无人机的结构示意图。
图2：为本发明一种电网灭火特种作业无人机中检测机构的结构示意图。
图3：为本发明一种电网灭火特种作业无人机中灭火机构的结构示意图。
图4：为本发明一种电网灭火特种作业无人机中阻火机构的结构示意图。
图5：为本发明一种电网灭火特种作业无人机中搭接机构的结构示意图。
本发明中的附图标号为：
1、无人机主体；101、摄像头；2、飞行臂；201、螺旋桨；3、灭火机构；301、箱体；302、第一喷管；303、第一喷头；304、第一电磁阀；305、加注管；4、阻火机构；401、罐体；4011、密封盖；402、第二喷管；403、第二喷头；404、第二电磁阀；405、增压机；5、检测机构；501、变压器；502、金属钩；503、警报灯；6、起落架；7、搭接机构；701、搭接板；7011、滑槽；702、卡爪；703、滑块；704、限位螺丝；705、连接杆。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
本发明中所述的上、下、前、后、左、右等指示方向的词语，均以附图1中的上、下、前、后、左、右为准，在此一并说明。
如图1至图5所示，本发明提供了一种电网灭火特种作业无人机，该电网灭火特种作业无人机包括无人机主体1，无人机主体1的两侧分别设置有飞行臂2，两飞行臂2的一端分别与无人机主体1连接，两飞行臂2的另一端分别设置有通过电机驱动旋转的螺旋桨201；无人机主体1上设置有灭火机构3、阻火机构4和检测机构5，通过灭火机构3对电力电网进行灭火作业，通过阻火机构4对火势的边缘进行阻隔，通过检测机构5对电缆线上的残余电力进行检测；无人机主体1的底部设置有多个搭接机构7，各搭接机构7能夹持电缆线上，从而通过搭接机构7向无人机主体1提供支撑力，以降低无人机悬空飞行的消耗。
本发明在无人机主体1上设置有检测机构5，无人机在完成灭火作业后，可通过检测机构5对电缆线进行检测，从而准确判断电缆线上是否存在残余电力，若存在残余电力的情况下可对外报警，对工作人员起到提醒警示的作用，避免工作人员的误触碰，大大提高作业的安全性；本发明在灭火的同时可通过阻火机构4向火势的边缘喷涂防火漆，有效防止火势向外围蔓延，可提高灭火效率；另外，无人机在进行灭火作业过程中，可通过搭接机构7将无人机夹持于电缆线上，可为无人机提供一定的支撑力，进而降低无人机悬空飞行所需消耗，延长无人机作业的时长，确保其更好的灭火效果。
进一步的，如图1所示，无人机主体1的前部设置有摄像头101，可通过摄像头101实时采集外界环境的图像，并回传给工作人员，以便对无人机进行远程操作，使其准确找到起火位置。
在本发明的一个可选实施例中，如图1、图2所示，检测机构5设置于无人机主体1的顶部；其中，检测机构5包括变压器501、金属钩502和警报灯503，变压器501安装于无人机主体1的顶部，金属钩502设置于变压器501的顶部，警报灯503设置于变压器501的侧壁上，且金属钩502与变压器501的电力输入端连接，警报灯503与变压器501的电力输出端连接。在使用过程中，金属钩502与灭火后的电缆线相接触，当电缆线上存在残余电力时，金属钩502可将电力传输至变压器501，变压器501对高压电进行降压后供给警报灯503以使其点亮，从而能够判断电缆线存在电力，起到供工作人员的提醒警示作用，避免工作人员误接触。
进一步的，变压器501的顶部设置有固定槽（未示出），金属钩502的一端插接于固定槽内，金属钩502与变压器501之间为可拆卸连接，便于对金属钩502的拆装更换。
进一步的，警报灯503与变压器501设置有螺丝，警报灯503与变压器501的侧壁之间通过螺丝可拆卸地连接。其中，螺丝可为但不限于十字螺丝。
在本发明的一个可选实施例中，如图1、图3所示，灭火机构3设置于无人机主体1的底部；其中，灭火机构3包括箱体301，箱体301为矩形结构，箱体301的内部盛装有固态二氧化碳，箱体301的顶部与无人机主体1的底部固定连接，箱体301的前部设置有与箱体301的内部相连通的第一喷管302，第一喷管302的一端与箱体301连接，第一喷管302的另一端向箱体301的前方延伸并设置有第一喷头303，第一喷管302上的中间位置设置有第一电磁阀304。在使用过程中，箱体301内的二氧化碳可依次通过第一喷管302和第一喷头303对外喷射，通过控制第一电磁阀304的开关状态控制可对二氧化碳的喷射进行控制。
进一步的，如图1、图3所示，箱体301的侧壁上设置有与箱体301的内部相连通的加注管305，通过加注管305可向箱体301内加注二氧化碳。
在本发明的一个可选实施例中，如图1、图4所示，阻火机构4设置于灭火机构3的底部；其中，阻火机构4包括罐体401，罐体401的内部盛装有防火漆，罐体401的顶部与灭火机构3的底部固定连接，罐体401的底部设置有与罐体401的内部相连通的第二喷管402，第二喷管402的一端与罐体401连接，第二喷管402的另一端设置有第二喷头403，第二喷管402上的中间位置设置有第二电磁阀404。在使用过程中，罐体401的防火漆可依次通过第二喷管402和第二喷头403喷射至火势的边缘，可避免火势蔓延，通过控制第二电磁阀404的开关状态控制可对防火漆的喷射进行控制。
进一步的，阻火机构4还包括增压机405，增压机405与罐体401的侧壁之间通过卡扣结构可拆卸地连接，增压机405的压力输出端与罐体401的内部相连通。可通过增压机405向罐体401内进行加压，以使防火漆对外喷出。
进一步的，如图4所示，罐体401为沿竖直方向设置的顶部封口、底部开口的圆筒状结构，罐体401的底部开口处封堵有密封盖4011，密封盖4011与罐体401之间设置有铰链（未示出），铰链的一端与密封盖4011的一侧边缘连接，铰链的另一端与罐体401的底部边缘连接，便于密封盖4011的打开和关闭。
具体的，第二喷管402的一端与密封盖4011之间通过螺纹结构可拆卸地连接，第二喷管402的另一端与第二喷头403焊接固定，第二喷管402弯曲以使其另一端向无人机主体1的前方延伸。
在本发明的一个可选实施例中，如图1、图5所示，无人机主体1的底部左右两侧分别设置有起落架6，搭接机构7的数量为两个，两搭接机构7分别设置于起落架6的下部；其中，搭接机构7包括搭接板701，搭接板701的一侧边缘与起落架6固定连接，搭接板701的下部能移动地设置有多个卡爪702，卡爪702呈开口环状结构，且卡爪702的开口朝向下方。在使用过程中，可移动调整各卡爪702的位置，从而卡爪702夹持住对应位置上的电缆线，从而为悬空飞行的无人机提供一定的支撑力。
具体的，如图5所示，搭接板701为沿水平方向设置的平板状结构，搭接板701靠近前侧边缘和后侧边缘的位置上分别设置有沿左右方向延伸的滑槽7011，各滑槽7011分别与对应的搭接板701的端部相贯通，各滑槽7011内分别能沿滑槽7011的延伸方向滑动地嵌设有滑块703，各卡爪702的顶部分别通过连接杆705与对应的滑块703的底部连接；滑块703上旋拧有限位螺丝704，限位螺丝704的螺帽部分位于滑块703的外部，限位螺丝704的螺杆部分与滑块703之间通过螺纹结构连接，且限位螺丝704的螺杆部分能穿过滑块703并与滑槽7011的内壁抵接。在使用过程中，可根据相邻两电缆线之间的距离对滑块703在滑槽7011内的位置进行调节，使得卡爪702可夹持住对应位置上的电缆线。
进一步，搭接板、滑块和卡爪均可为但不限于橡胶材质制成。
本发明的一种电网灭火特种作业无人机在工作过程中，可根据发生起火的电塔上相邻两电缆线之间的距离对滑块703在对应滑槽7011内的位置进行调节，当调节至合适的位置后，可转动限位螺丝704使其螺杆部分的端部与滑槽7011的内壁抵接，从而对滑块703的移动起到限位的作用；在作业时可控制无人机飞至电缆线的上方，并使卡爪702卡放夹持于电缆线上，使其对无人机主体1起到支撑的作用，可降低无人机在悬空飞行状态下的消耗，进而延长无人机的工作时长，在使用时可通过增压机405向阻火机构4的罐体401内进行加压，然后打开第二电磁阀404使罐体401内的防火漆依次通过第二喷管402和第二喷头403喷向火势边缘，避免火势蔓延，提高灭火效率；同时可打开第一电磁阀304，使箱体301内的二氧化碳依次通过第一喷管302和第一喷头303对外喷射，以对火势进行扑灭，在灭火后可通过金属钩502与电缆线相接触，当电缆线上存在残余电力时，金属钩502可将电力传输至变压器501，变压器501将高电压转为低压电后供给到警报灯503，警报灯503亮起，从而工作人员可通过警报灯503判断电缆线是否安全，能够对工作人员起到警示提醒的作用，避免工作人员误接触。
本发明的一种电网灭火特种作业无人机的特点及优点是：
一、该电网灭火特种作业无人机上设置有检测机构5，无人机在完成灭火作业后，可通过检测机构5对电缆线进行检测，从而判断电缆线上是否存在残余电力，并通过对外报警对工作人员起到提醒的作用，避免工作人员的误触碰，大大提高作业的安全性。
二、该电网灭火特种作业无人机上设置有阻火机构4，在灭火的同时可通过阻火机构4向火势的边缘喷涂防火漆，有效防止火势向外围蔓延，可提高灭火效率。
三、该电网灭火特种作业无人机上设置有搭接机构7，无人机在进行灭火作业过程中，可通过搭接机构7将无人机夹持于电缆线上，为无人机提供一定的支撑力，进而降低无人机悬空飞行所需消耗，延长无人机作业的时长。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种电网灭火特种作业无人机，包括无人机主体，所述无人机主体上设置有飞行臂，其特征在于，所述无人机主体上设置有进行灭火的灭火机构、对火势的边缘进行阻隔的阻火机构和对电缆线上的残余电力进行检测的检测机构；所述无人机主体的底部设置有能夹持于所述电缆线上的多个搭接机构，以通过所述搭接机构向所述无人机主体提供支撑力；
所述检测机构设置于所述无人机主体的顶部；所述检测机构包括变压器、金属钩和警报灯，所述变压器安装于所述无人机主体的顶部，所述金属钩设置于所述变压器的顶部，所述警报灯设置于所述变压器的侧壁上，且所述金属钩与所述变压器的电力输入端连接，所述警报灯与所述变压器的电力输出端连接；所述变压器的顶部设置有固定槽，所述金属钩的一端可拆卸地插接于所述固定槽内；所述警报灯与所述变压器的侧壁之间通过螺丝可拆卸地连接；
所述搭接机构包括搭接板，所述搭接板沿水平方向设置，所述搭接板的下部能移动地设置有多个卡爪，所述卡爪呈开口环状结构，且所述卡爪的开口朝向下方；所述搭接板靠近前侧边缘和后侧边缘的位置上分别设置有沿左右方向延伸的滑槽，各所述滑槽分别与对应的所述搭接板的端部相贯通，各所述滑槽内分别能滑动地嵌设有滑块，各所述卡爪的顶部分别通过连接杆与对应的所述滑块的底部连接；所述滑块上旋拧有限位螺丝，所述限位螺丝的螺帽部分位于所述滑块的外部，所述限位螺丝的螺杆部分能穿过所述滑块并与所述滑槽的内壁抵接。
2.如权利要求1所述的电网灭火特种作业无人机，其特征在于，所述灭火机构设置于所述无人机主体的底部；
所述灭火机构包括箱体，所述箱体的内部盛装有固态二氧化碳，所述箱体的顶部与所述无人机主体的底部连接，所述箱体的前部设置有与所述箱体的内部相连通的第一喷管，所述第一喷管的一端与所述箱体连接，所述第一喷管的另一端设置有第一喷头，所述第一喷管上设置有第一电磁阀。
3.如权利要求2所述的电网灭火特种作业无人机，其特征在于，所述箱体的侧壁上设置有与所述箱体的内部相连通的加注管。
4.如权利要求1或3所述的电网灭火特种作业无人机，其特征在于，所述阻火机构设置于所述灭火机构的底部；
所述阻火机构包括罐体，所述罐体的内部盛装有防火漆，所述罐体的顶部与所述灭火机构的底部连接，所述罐体的底部设置有与所述罐体的内部相连通的第二喷管，所述第二喷管的一端与所述罐体连接，所述第二喷管的另一端设置有第二喷头，所述第二喷管上设置有第二电磁阀。
5.如权利要求4所述的电网灭火特种作业无人机，其特征在于，所述罐体的底部设置有开口，且所述开口处封堵有密封盖，所述密封盖与所述罐体之间连接有铰链。
6.如权利要求5所述的电网灭火特种作业无人机，其特征在于，所述第二喷管的一端与所述密封盖之间通过螺纹结构连接，所述第二喷管弯曲以使其另一端向所述无人机主体的前方延伸。
7.如权利要求4所述的电网灭火特种作业无人机，其特征在于，所述阻火机构还包括增压机，所述增压机与所述罐体的侧壁之间通过卡扣结构可拆卸地连接，所述增压机的压力输出端与所述罐体的内部相连通。
8.如权利要求1所述的电网灭火特种作业无人机，其特征在于，所述无人机主体的底部两侧分别设置有起落架，所述搭接机构的数量为两个，两所述搭接机构分别设置于所述起落架的下部；所述搭接板的一侧边缘与所述起落架连接。
9.如权利要求8所述的电网灭火特种作业无人机，其特征在于，所述搭接板、所述滑块和所述卡爪均为橡胶材质。
10.如权利要求1所述的电网灭火特种作业无人机，其特征在于，所述无人机主体的前部设置有摄像头。
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