CN208062660U - 一种电力线路飘挂物清理专用小型激光炮 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电力线路飘挂物清理专用小型激光炮。该装置包括无人机、机载摄像头和激光炮，在无人机的底部设有用于固定激光炮的绝缘增长杆；所述绝缘增长杆与所述激光炮之间设置有用于调节所述激光炮水平方位和俯仰角度的多自由度机械臂；在激光炮上方安装有瞄准器，激光炮发射的激光与瞄准器的中心瞄准线相互平行。本实用新型采用小型激光炮对线路上的异物进行清理，同时设置有瞄准器，提高激光除异物的效率，具有工作效率高、清障方式灵活的优点，应用前景广阔。
Description
技术领域
本实用新型属于无人机清扫装置技术领域。更具体地，涉及一种电力线路飘挂物清理专用小型激光炮。
背景技术
电力线路在野外郊区易发生带线风筝等异物缠绕到导线或地线导致线路短路的事故。电力线路突发飘挂物于线路上是令设备运行人员十分头疼的事情，由于飘挂物可能有各种来源，无法有效预防，只能待发现后处理。而且飘挂物可能是各种材料，如果是导电材料，有可能引起线路跳闸，严重威胁线路运行的安全。处理这种事故隐患的常规手段是采取绝缘工具拉拽的方式或者登塔走线，如异物缠绕复杂，清除工作将非常困难。
有些飘挂物非常坚韧，轻易难以清除，如尼龙绳、大型气球等。目前，清除飘挂物的主要设备有喷火设备、激光清障仪等。这些设备一般重量大，携带不方便，不能适应山地作业；而且喷火设备喷出的火焰、激光清障仪发射出来的激光都有可能损伤输电线路导线、金具等结构，同时这两种设备造价普遍很高。激光清障仪的射程还有限制，超过射程无法有效清除飘挂物。因此迫切需要研制一种便携、高效、易操作的高空线路清理装置。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷和不足，提供一种电力线路飘挂物清理专用小型激光炮，采用激光炮对线路上的异物进行清理，具有排除事故隐患效率高、清除干净彻底、容易操作等特点。
本实用新型上述目的通过以下技术方案实现：
一种电力线路飘挂物清理专用小型激光炮，包括无人机、机载摄像头和激光炮，在无人机的底部设有用于固定激光炮的绝缘增长杆；所述绝缘增长杆与所述激光炮之间设置有用于调节所述激光炮水平方位和俯仰角度的多自由度机械臂；在激光炮上方安装有瞄准器，激光炮发射的激光与瞄准器的中心瞄准线相互平行。
瞄准器瞄准障碍物后，机载摄像头摄取障碍物图像信号并通过有线或无线的方式反馈到地面控制终端，激光炮根据地面控制终端的遥控指令移动对准障碍物，以实现远距离清障操作。
优选地，所述绝缘增长杆的后端设置有配重平衡箱和为多自由度机械臂和激光炮供电的电源；所述激光炮通过电源线与电源连接。
优选地，所述无人机上还设有超声波传感器，通过超声波传感器获得障碍物的相对距离。
优选地，所述无人机和绝缘增长杆之间设置有机载支架，绝缘增长杆通过机载支架安装在无人机下方。
优选地，所述绝缘增长杆为多节伸缩式绝缘增长杆。
优选地，所述多自由度机械臂为六自由度机械臂。
优选地，所述多自由度机械臂上设置有用于控制激光炮开关的机械手。
优选地，所述绝缘增长杆的材质为纤维增强复合材料。在强度方面，纤维增强复合材料能满足前端安装激光炮，后端安装配重平衡箱和电源的重量要求。
优选地，所述绝缘增长杆的前端还设有手机和用于支撑手机的手机支架。
优选地，所述手机通过无线网络与地面控制终端无线连接；所述手机还通过WIFI信号发射模块与多自由度机械臂的控制器无线连接。多自由度机械臂的操控使用WIFI信号源，由安装在机械臂附近的手机移动数据热点提供。地面控制终端以手机为中介来操控多自由度机械臂的运动，可实现远距离操控机械臂。
优选地，所述多自由度机械臂的控制器包括WIFI信号接受模块和MCU中央处理器；所述多自由度机械臂的WIFI信号接受模块与所述手机的WIFI信号发射模块信号连接。
优选地，所述地面控制终端为智能手机或平板电脑。
优选地，所述手机为具有GPS定位模块及陀螺仪的智能手机。
与现有技术相比，本实用新型具有以下突出优点：
本实用新型利用无人机作为运载工具，通过多自由度机械臂小型激光炮对电力线路的飘挂物进行清除作业，不但减轻人员劳动强度，还避免了检修人员爬高进行近距离带电操作的危险性，具有工作效率高、清障方式灵活的优点，有利于输电线路的安全性运行。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图。
图2为多自由度机械臂控制系统的结构框图。
其中，1为无人机、2为机载摄像头、3为机载支架、4为绝缘增长杆、5为电源、6为配重平衡箱、7为手机支架、8为手机、9为多自由度机械臂、10为激光炮。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
如图1所示，一种电力线路飘挂物清理专用小型激光炮，包括无人机1、机载摄像头2和激光炮10，在无人机1的底部设有用于固定激光炮10的绝缘增长杆4。该无人机1和绝缘增长杆4之间设置有机载支架3，绝缘增长杆4通过机载支架3安装在无人机1下方。该绝缘增长杆4是采用材质为纤维增强复合材料的多节伸缩式绝缘增长杆。绝缘增长杆4与激光炮10之间设置有用于调节激光炮10水平方位和俯仰角度的多自由度机械臂9。多自由度机械臂9设置在绝缘增长杆4的前端，绝缘增长杆4的前端还设置有手机8和用于支撑手机8的手机支架7，后端设置有配重平衡箱6和为多自由度机械臂9和激光炮10供电的电源5，激光炮10通过电源线与电源5连接。多自由度机械臂9上设置有用于控制激光炮10开关的机械手。在激光炮10上方安装有瞄准器，激光炮10发射的激光与瞄准器的中心瞄准线相互平行。无人机1上还设有超声波传感器，通过超声波传感器获得障碍物的相对距离。瞄准器瞄准障碍物后，机载摄像头2摄取障碍物图像信号并通过有线或无线的方式反馈到地面控制终端，激光炮10根据地面控制终端的遥控指令移动对准障碍物。
该多自由度机械臂9为六自由度机械臂。
如图2所示，手机8通过无线网络（移动网络）与地面控制终端无线连接，该地面控制终端可以为智能手机或者平板电脑；该手机8再通过WIFI信号发射模块与多自由度机械臂9的控制器无线连接；多自由度机械臂9的控制器包括WIFI信号接受模块和MCU中央处理器；多自由度机械臂9的WIFI信号接受模块与手机8的WIFI信号发射模块信号连接。
多自由度机械臂9的操控使用WIFI信号源，由安装在机械臂附近的手机8移动数据热点提供。地面控制终端的远程遥控信号发射模块通过无线网络与信号接收终端（即手机8）相连接，手机8的WIFI信号发射模块与多自由度机械臂9控制器的WIFI信号接受模块信号连接，手机8通过WIFI信号发射模块将遥控信息传递给多自由度机械臂9控制器的WIFI信号接受模块，再由WIFI信号接受模块传递给中央处理器。
操作地面控制终端的控制页面，操作信号通过无线网络和手机8后被多自由度机械臂9控制器的WIFI信号接受模块接收，再到达多自由度机械臂9的中央处理器，由中央处理器控制多自由度机械臂9进行相应功能操作，实现机械臂的移动、伸缩等操作。
本实用新型的工作过程，包括以下步骤：
S1：通过遥控器操作无人机飞临电力线路上空悬停；
S2：调整无人机悬停位置使激光炮正对飘挂物；
S3：通过遥控器的控制使机载摄像机拍摄电力线路飘挂物的画面回传到地面，在无人机粗定位后，通过地面控制终端的遥控操作调整多自由度机械臂的位置，以实现激光炮精准清除缠绕在线路上的飘挂物；
S4：当一段电力线路的飘挂物清除干净后，遥控无人机前移到下一段电力线路上方悬停，重复上述步骤直至整个电力线路上的飘挂物清除完毕。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的保护范围内所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电力线路飘挂物清理专用小型激光炮，其特征在于，包括无人机（1）、机载摄像头（2）和激光炮（10），在无人机（1）的底部设有用于固定激光炮（10）的绝缘增长杆（4）；所述绝缘增长杆（4）与所述激光炮（10）之间设置有用于调节所述激光炮（10）水平方位和俯仰角度的多自由度机械臂（9）；在激光炮（10）上方安装有瞄准器，激光炮（10）发射的激光与瞄准器的中心瞄准线相互平行。
2.根据权利要求1所述的电力线路飘挂物清理专用小型激光炮，其特征在于，所述绝缘增长杆（4）的后端设置有配重平衡箱（6）和为多自由度机械臂（9）和激光炮（10）供电的电源（5）；所述激光炮（10）通过电源线与电源（5）连接。
3.根据权利要求2所述的电力线路飘挂物清理专用小型激光炮，其特征在于，所述无人机（1）上还设有超声波传感器。
4.根据权利要求1所述的电力线路飘挂物清理专用小型激光炮，其特征在于，所述绝缘增长杆（4）的前端还设有手机（8）和用于支撑手机（8）的手机支架（7）。
5.根据权利要求4所述的电力线路飘挂物清理专用小型激光炮，其特征在于，所述手机（8）通过无线网络与地面控制终端无线连接；所述手机（8）还通过WIFI信号发射模块与多自由度机械臂（9）的控制器无线连接。
6.根据权利要求4所述的电力线路飘挂物清理专用小型激光炮，其特征在于，所述多自由度机械臂（9）的控制器包括WIFI信号接受模块和MCU中央处理器；所述多自由度机械臂（9）的WIFI信号接受模块与手机（8）的WIFI信号发射模块信号连接。
7.根据权利要求1所述的电力线路飘挂物清理专用小型激光炮，其特征在于，所述无人机（1）和绝缘增长杆（4）之间设置有机载支架（3），绝缘增长杆（4）通过机载支架（3）安装在无人机（1）下方。
8.根据权利要求1所述的电力线路飘挂物清理专用小型激光炮，其特征在于，所述多自由度机械臂（9）为六自由度机械臂。
9.根据权利要求1所述的电力线路飘挂物清理专用小型激光炮，其特征在于，所述绝缘增长杆（4）的材质为纤维增强复合材料。
10.根据权利要求1所述的电力线路飘挂物清理专用小型激光炮，其特征在于，所述多自由度机械臂（9）上设置有用于控制激光炮（10）开关的机械手。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113173249A (zh) * | 2021-06-15 | 2021-07-27 | 南通大学 | 清除电力高压架空输电线路异物的无人机激光炮及其方法 |
| CN115254805A (zh) * | 2022-09-26 | 2022-11-01 | 国网山东省电力公司荣成市供电公司 | 电网异物激光清除测距仪 |
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