CN118083188A - 一种线路巡检装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种线路巡检装置，涉及电力巡检领域，其包括无人机、行走机构、用于调节无人机与行走机构之间距离的升降机构以及巡检机构，所述升降机构安装在行走机构与无人机之间，所述无人机安装在升降机构上，所述行走机构包括行走箱、行走轮、驱动电机和固定架，所述行走轮安装在行走箱内，所述驱动电机安装在行走箱上，所述驱动电机与行走轮传动连接，所述行走箱骑在输电线路上，沿线路的导向行走，所述固定架安装在行走箱下端，所述巡检机构安装在无人机上。本发明提高了机器人的越障性能，解决了移动巡检装置上下线困难的问题。

Description

一种线路巡检装置

技术领域

本发明涉及电力巡检技术的领域，尤其是一种线路巡检装置。

背景技术

随着科技的发展和社会的进步，电力系统的安全稳定运行对于人们的生产和生活至关重要，为了确保电力系统的正常运行，需要对电力线路进行定期的巡检和维护，传统的线路巡检主要依赖人工巡检，不仅效率低下，而且存在安全风险。

近年来，无人机技术的快速发展为线路巡检提供了新的解决方案，无人机具有灵活性高、巡检范围广、成本低等优点，可以快速、高效地对电力线路进行巡检，及时发现线路故障和隐患。

然而，现有的无人机线路巡检设备仍然存在一些不足之处。例如，巡检精度和稳定性有待提高，数据处理和分析能力不足等。

目前，公开号为CN113391646A，公开日为2021年09月14日的中国发明专利提出了输电线路的巡检系统，包括：无人机编队；5G网络，用于无人机编队与无人机操控中心之间的通信；无人机操控中心，用于控制无人机编队按照预设巡检模式执行对输电线路的巡检任务。

针对上述相关技术，发明人认为，在通过无人机进行巡检的过程中，由于输电线路环境复杂导致无人机经常受到各种障碍影响，以及当无人机靠近输电线路时，无人机容易受到电磁干扰的问题，从而影响巡检效果。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种线路巡检装置。

本发明提供一种线路巡检装置，采用如下的技术方案：

一种线路巡检装置，包括无人机、行走机构、用于调节无人机与行走机构之间距离的升降机构以及巡检机构，所述升降机构安装在行走机构与无人机之间，所述无人机安装在升降机构上，所述行走机构包括行走箱、行走轮、驱动电机和固定架，所述行走轮安装在行走箱内，所述驱动电机安装在行走箱上，所述驱动电机与行走轮传动连接，所述固定架安装在行走箱下端，所述巡检机构安装在无人机上。

可选地，所述行走机构还包括推缸、箱体和起落架，所述起落架设置有两个，所有起落架均与固定架铰接，所述行走箱的两端均安装有推缸，每个所述起落架上均安装有箱体，所述箱体用于平衡移动中的巡检装置，所述推缸的伸缩杆端与箱体连接。

可选地，所述行走轮、驱动电机在行走箱上均设置有两个。

可选地，所述升降机构包括升降机、导轨和滑块，所述导无人机下端和行走箱上端均安装有导轨，每个所述导轨上滑动安装有滑块，所述升降机安装在滑块上，所述升降机有数个升降板组成。

可选地，所述巡检机构包括数据通讯交换器、云台摄像头和红外探测仪，所述云台摄像头和红外探测仪通过线路与数据通讯交换器相连，所述云台摄像头和红外探测仪均安装在无人机上，所述数据通讯交换器设置在无人机内部，所述数据通讯交换器通过无线信号连接位于地面上的基站控制中心。

可选地，所述无人机包括机体、机翼和避障器，所述机体与行走机构连接，所述机翼设置在机体上，所述避障器安装在机体上端。

可选地，所述避障器内设有动态测量模块和激光雷达，所述RTK设备和激光雷达与数据通讯交换器电连。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.在需要对输电线路进行巡检时，通过基站中心远程控制无人机，使装置进行起飞和降落，通过控制无人机将装置带动到需要巡检的线路上方，然后悬停在空中，然后通过控制升降机构将行走机构向下放，将行走轮放置在输电线路上，待行走轮接触到输电线路时，起落架上的推缸开始推动起落架向内收缩，然后使两个起落架收缩形成封闭自锁，防止了在巡检行走过程中，装置从输电线路上脱线的可能，同时起落架能够通过推缸调节两个起落架之间的开合角度，使装置能够更方便的落在输电线路上，同时能够使飞行更加平稳。

2.在收缩过程中，升降机中的升降板之间互相调整角度折叠，然后再收缩折叠过程中，带动滑块移动，使收缩或伸展过程中更加稳定，以降低对无人机飞行状态的影响，通过升降机构的收缩，实现了将无人机收回，同时通过切断信号降低了输电线路产生的电磁干扰对无人机的影响，以及对巡检设备的影响。

3.当无人机切断信号后，将无人机通过升降机构收回后，使无人机停止运行，以节省装置的用电量，起到省电的目的，使装置能够巡检更多行程路径。

4.通过本装置，极大地提高机器人的越障性能，解决了移动巡检装置上下线困难的问题，避免了无人机巡检续航时间短、成像不稳定、飞行过程中无法细化检查的问题，能够适用于各种类型的输电线路巡检，包括但不限于山地、森林、河流等复杂地形和环境，具有广泛的适用范围。

5.在无人机控制装置飞行过程中，无人机能够通过避障器，对飞行过程中遇到障碍进行躲避，提高了装置运行过程中的安全性。

附图说明

图1是本发明实施例的整体结构示意图；

图2是本发明另一视角的示意图；

图3是本发明部分结构特征的示意图；

图4是本发明收缩骑行状态的示意图；

图5是本发明伸展飞行状态的示意图。

附图标记说明：100、无人机；101、机体；102、机翼；103、避障器；200、行走机构；201、行走箱；202、行走轮；203、驱动电机；205、固定架；206、推缸；207、箱体；208、起落架；300、升降机构；301、升降机；302、导轨；303、滑块；400、巡检机构；401、云台摄像头；402、红外探测仪。

具体实施方式

以下结合附图1-图5对本发明作进一步详细说明。

本发明实施例公开一种线路巡检装置。参照图1-图5，一种线路巡检装置主要包括无人机100、行走机构200、用于调节无人机100与行走机构200之间距离的升降机构300以及巡检机构400，所述升降机构300安装在行走机构200与无人机100之间，所述无人机100安装在升降机构300上。

参照图1-图5，行走机构200包括行走箱201、行走轮202、驱动电机203、固定架205、推缸206、箱体207和起落架208，所述行走轮202通过轴承安装在行走箱201内，所述驱动电机203通过螺栓固定安装在行走箱201上，所述驱动电机203与行走轮202传动连接，所述固定架205通过螺栓固定安装在行走箱201下端，所述起落架208设置有两个，所有起落架208均与固定架205铰接，所述行走箱201的两端均通过铰链安装有推缸206，每个所述起落架208上均通过螺栓固定安装有箱体207，所述箱体207用于平衡移动中的巡检装置，以及用于存放安装装置所需的电源，箱体207内包含控制线路和供电系统，可以用来平衡系统的重心和稳定性，所述推缸206的伸缩杆端与箱体207通过铰链连接，所述行走轮202的内侧成V型设置，所述行走轮202、驱动电机203在行走箱201上均设置有两个。

参照图1-图5，升降机构300包括升降机301、导轨302和滑块303，所述导无人机100下端和行走箱201上端均通过螺栓固定安装有导轨302，每个所述导轨302上滑动安装有滑块303，所述升降机301通过螺栓固定安装在滑块303上，所述升降机301有数个升降板组成。

参照图1-图5，巡检机构400包括数据通讯交换器、云台摄像头401和红外探测仪402，所述云台摄像头401和红外探测仪402通过线路与数据通讯交换器相连，所述云台摄像头401和红外探测仪402均安装在无人机100上，所述数据通讯交换器设置在无人机100内部，所述数据通讯交换器通过无线信号连接位于地面上的基站控制中心。

参照图1-图5，无人机100包括机体101、机翼102和避障器103，所述机体101与行走机构200连接，所述机翼102设置在机体101上，所述避障器103安装在机体101上端，避障器103内设有动态测量模块和激光雷达，所述动态测量模块为RTK设备，所述RTK设备和激光雷达与数据通讯交换器电连。

本发明实施例一种线路巡检装置的实施原理为：

在需要对输电线路进行巡检时，通过基站中心远程控制无人机100，使装置进行起飞和降落，通过控制无人机100将装置带动到需要巡检的线路上方，然后悬停在空中，然后通过控制升降机构300将行走机构200向下放，将行走轮202放置在输电线路上，待行走轮202接触到输电线路时，起落架208上的推缸206开始推动起落架208向内收缩，然后使两个起落架208收缩形成自锁，防止了在巡检行走过程中，装置从输电线路上脱线的可能，同时起落架208能够通过推缸206调节两个起落架208之间的开合角度，使装置能够更方便的落在输电线路上，同时能够使飞行更加平稳；

参照图4和图5，完成上述动作后，通过基站控制中心通过数据通讯交换器对无人机100发出信号，使无人机100断开信号连接，同时对升降机构300发出收缩命令，升降机301开始进行收缩，在收缩过程中，升降机301中的升降板之间互相调整角度折叠，然后再收缩折叠过程中，带动滑块303移动，使收缩或伸展过程中更加稳定，以降低对无人机100飞行状态的影响，通过升降机构300的收缩，实现了将无人机100收回，同时通过切断信号降低了输电线路产生的电磁干扰对无人机100的影响，以及对巡检设备的影响；

参照图4和图5，当无人机100切断信号后，将无人机100通过升降机构300收回后，使无人机100停止运行，以节省装置的用电量，起到省电的目的，使装置能够巡检更多行程路径；然后在需要巡检时，通过驱动电机203驱动行走轮202滚动，多个行走轮202骑行在输电线路上，带动整个装置开始移动，在移动过程中，云台摄像头401和红外探测器配合对输电线路进行检测，并进行录制巡检信息和储存，开始对输电线路进行巡检；

参照图4和图5，当巡检工作完成后，通过控制升降机构300进行伸展，升降机301伸展到最大行程，将无人机100推高，然后基站中心通过数据通讯交换器对无人机100发出指令，无人机100开始运行，然后再控制推缸206，将起落架208进行收回，解除对输电线路的包裹，然后无人机100带动行走机构200和升降机构300从输电线路上离开，待离开输电线路后，升降机构300再次收缩，将无人机100和行走机构200进行收回，减小装置的飞行所需空间，然后通过无人机100将装置进行收回，完成装置的下线流程；

在无人机100控制装置飞行过程中，无人机100能够通过避障器103，对飞行过程中遇到障碍进行躲避，提高了装置运行过程中的安全性。

通过本装置，极大地提高机器人的越障性能，解决了移动巡检装置上下线困难的问题，避免了无人机100巡检续航时间短、成像不稳定、飞行过程中无法细化检查的问题，能够适用于各种类型的输电线路巡检，包括但不限于山地、森林、河流等复杂地形和环境，具有广泛的适用范围。

以上均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种线路巡检装置，其特征在于：包括无人机(100)、行走机构(200)、用于调节无人机(100)与行走机构(200)之间距离的升降机构(300)以及巡检机构(400)，所述升降机构(300)安装在行走机构(200)与无人机(100)之间，所述无人机(100)安装在升降机构(300)上，所述行走机构(200)包括行走箱(201)、行走轮(202)、驱动电机(203)和固定架(205)，所述行走轮(202)安装在行走箱(201)内，所述驱动电机(203)安装在行走箱(201)上，所述驱动电机(203)与行走轮(202)传动连接，所述固定架(205)安装在行走箱(201)下端，所述巡检机构(400)安装在无人机(100)上。

2.根据权利要求1所述的一种线路巡检装置，其特征在于：所述行走机构(200)还包括推缸(206)、箱体(207)和起落架(208)，所述起落架(208)设置有两个，所有起落架(208)均与固定架(205)铰接，所述行走箱(201)的两端均安装有推缸(206)，每个所述起落架(208)上均安装有箱体(207)，所述箱体(207)用于平衡移动中的巡检装置，所述推缸(206)的伸缩杆端与箱体(207)连接。

3.根据权利要求1所述的一种线路巡检装置，其特征在于：所述行走轮(202)、驱动电机(203)在行走箱(201)上均设置有两个。

4.根据权利要求1所述的一种线路巡检装置，其特征在于：所述升降机构(300)包括升降机(301)、导轨(302)和滑块(303)，所述导无人机(100)下端和行走箱(201)上端均安装有导轨(302)，每个所述导轨(302)上滑动安装有滑块(303)，所述升降机(301)安装在滑块(303)上，所述升降机(301)有数个升降板组成。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种线路巡检装置，其特征在于：所述巡检机构(400)包括数据通讯交换器、云台摄像头(401)和红外探测仪(402)，所述云台摄像头(401)和红外探测仪(402)通过线路与数据通讯交换器相连，所述云台摄像头(401)和红外探测仪(402)均安装在无人机(100)上，所述数据通讯交换器设置在无人机(100)内部，所述数据通讯交换器通过无线信号连接位于地面上的基站控制中心。

6.根据权利要求1所述的一种线路巡检装置，其特征在于：所述无人机(100)包括机体(101)、机翼(102)和避障器(103)，所述机体(101)与行走机构(200)连接，所述机翼(102)设置在机体(101)上，所述避障器(103)安装在机体(101)上端。

7.根据权利要求6所述的一种线路巡检装置，其特征在于：所述避障器(103)内设有动态测量模块和激光雷达，所述动态测量模块和激光雷达与数据通讯交换器信号连接。