CN209833995U - 一种应用于重污染区变电站的无人机带电水冲洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无人机，尤其涉及一种应用于重污染区变电站的无人机带电水冲洗装置，包括无人机、冲洗装置和基于无人机的控制系统；所述无人机包括机头、机身和机翼，所述机翼和机身上分别安装有用于驱动无人机竖直升降或水平飞行的螺旋桨装置一和驱动无人机竖直升降或水平飞行的螺旋桨装置二；所述冲洗装置包括设置于机身底部的机载水箱和设置于机头上的高压水枪，所述机载水箱和高压水枪连通；所述控制系统包括主处理器模块与该主处理器模块相连的通信模块，所述主处理器模块还分别与螺旋桨装置一、螺旋桨装置二、高压水枪相连。

Description

一种应用于重污染区变电站的无人机带电水冲洗装置

技术领域

本实用新型涉及无人机，尤其涉及一种应用于重污染区变电站的无人机带电水冲洗装置。

背景技术

变电站的输电线路长期暴露在户外露天环境中运行，线路上所使用的大量的普通悬式绝缘子、防污绝缘子和钢化玻璃绝缘子，这些绝缘子在运行中会因电磁场、雨水冲刷和风吹等因素的作用积结了污染物，这些污染物吸附在绝缘子表面，在大雾和细雨天气会使污染物潮湿形成连续的导电通道，减小绝缘子的爬电比距。系统内也曾经因为污秽清原因发生多起污闪事故。为保证线路不因这些污染物而造成绝缘性能降低引发线路污染跳闸，必须根据现场实际情况对线路绝缘子进行清扫。

以往均是采用普通毛巾绑扎在绝缘操作杆端部进行清洗，改为：以往均是采用人工携带水枪登杆或使用带电作业车清洗，不仅效率低下，而且价格昂贵，而且效果不理想，而且输电线路带电水冲洗由于受到设备和作业安全性等方面的原因，使得操作变得困难，作业效率低。

综上所述，目前亟需一种应用于重污染区变电站的无人机带电水冲洗装置。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种应用于重污染区变电站的无人机带电水冲洗装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种应用于重污染区变电站的无人机带电水冲洗装置，包括无人机、冲洗装置和基于无人机的控制系统；所述无人机包括机头、机身和机翼，所述机翼和机身上分别安装有用于驱动无人机竖直升降或水平飞行的螺旋桨装置一和驱动无人机竖直升降或水平飞行的螺旋桨装置二；所述冲洗装置包括设置于机身底部的机载水箱和设置于机头上的高压水枪，所述机载水箱和高压水枪连通；所述控制系统包括主处理器模块与该主处理器模块相连的通信模块，所述主处理器模块还分别与螺旋桨装置一、螺旋桨装置二、高压水枪相连；所述主处理器模块通过通信模块接收控制信号并转化信号用于控制高压水枪的启闭，所述主处理器模块通过通信模块接收控制信号并转化信号用于分别控制螺旋桨装置一和螺旋桨装置二动作。

无人机带电冲洗装置，包括无人机、冲洗装置和基于无人机的控制系统，无人机包括机头、机翼和机身，机翼和机身上分别安装有用于驱动无人机竖直升降或水平飞行的螺旋桨装置一和驱动无人机竖直升降或水平飞行的螺旋桨装置二，通过螺旋桨装置一和螺旋桨装置二可驱动无人机竖直升降和水平飞行，方便无人机飞行至变电站不同的重污染位置，冲洗装置包括设置于机身底部的机载水箱和设置于机头上的高压水枪，机载水箱和高压水枪连通，控制系统包括主处理器模块和与该主处理器模块相连的通信模块，主处理器模块和高压水枪相连，主处理器模块通过通信模块接收控制信号并转化信号用于控制高压水枪的启闭，通过手柄控制器即可控制高压水枪打开，实现对重污染区域的清污操作，主处理器模块还分别与螺旋桨装置一和螺旋桨装置二相连，实现通过手柄控制器即可操作将无人机飞行至需要清污部位，通过控制系统控制螺旋桨装置一、螺旋桨装置二和高压水枪配合，实现对变电站重污染区域的输电线路带电水冲洗安全性和效率高，并且容易操作，从而达到降低人工操作成本的目的。

优选的，所述螺旋桨装置一包括旋翼一、安装座一和固定座一，所述安装座一上设有驱动电机一，所述固定座一上设有舵机一，所述驱动电机一和旋翼一电性连接，所述安装座一和舵机一采用连杆机构连接，所述安装座一与固定座一采用转动连接；所述螺旋桨装置二包括旋翼二、安装座二和固定座二，所述安装座二上设有驱动电机二，所述固定座二上设有舵机二，所述驱动电机二和旋翼二电性连接，所述安装座二和舵机二采用连杆机构连接，所述安装座二与固定座一采用转动连接，舵机是遥控模型控制动作的动力来源，不同类型的遥控模型所需的舵机种类也随之不同，在无人机起飞时，旋翼处于竖直位置，通过遥控控制舵机，舵机一控制安装座一内的驱动电机一驱动旋翼一旋转，舵机二控制安装座二内的驱动电机二驱动旋翼二旋转，从而带动无人机竖直升降，无人机在旋翼旋转带动下起飞到一定高度，安装座一和舵机一采用连杆机构连接，通过遥控控制舵机一动作，舵机一通过驱动连杆机构带动安装座一相对于固定座一翻转至水平位置，安装座二和固定座二采用连杆机构连接，通过遥控控制舵机二动作，舵机二通过驱动转动机构带动安装座二绕固定座二旋转至水平位置，在旋翼一、旋翼二和固定翼共同作用下，带动无人机快速水平飞行。

优选的，所述安装座一和舵机一采用变距连杆机构连接，所述舵机一可通过变距连杆机构驱动机身上的安装座一相对于固定座一上下翻转，安装座一和舵机一采用变距连杆机构连接，通过舵机一驱动变距连杆机构带动安装座一相对于固定座一上下翻转，实现由旋翼一带动无人机的竖直升降和水平飞行。

优选的，所述安装座二和舵机二采用摇臂连杆机构连接，所述舵机二可通过驱动摇臂连杆机构带动驱动机翼上的安装座二相对固定座二转动，所述变距连杆机构包括设于安装座一上的拉杆一和设于舵机一上的拉杆二，安装座二和舵机二采用摇臂连杆机构连接，通过舵机二驱动摇臂连杆机构带动驱动机翼上的安装座二相对固定座二转动，实现由旋翼二带动无人机的竖直升降和水平飞行，从而实现带动无人机竖直升降或水平飞行的目的，舵机一通过控制拉杆一带动拉杆二的转动，进而控制机身上的安装座一相对于固定座一上下翻转，从而实现带动无人机竖直升降或水平飞行的目的。

优选的，所述摇臂连杆机构包括设于安装座二上的摇臂一和设于舵机二上的摇臂二，所述固定座二上设有与摇臂二适配的滑槽，舵机二通过控制摇臂一带动摇臂二绕滑槽旋转，进而控制机翼上的安装座二相对于固定座二转动。

优选的，设于所述机身上的螺旋桨装置通过横管与机身固定连接。

优选的，所述机载水箱和高压水枪连通的管道上安装有电磁阀门，所述电磁阀门与主处理器模块连接，主处理器模块和电磁阀门相连，主处理器模块通过通信模块接收控制信号并转化信号用于控制电磁阀门的启闭，通过手柄控制器即可控制电磁阀门打开。

优选的，所述通信模块采用北斗通信模块，所述北斗通信模块通过串口与主处理器模块相连。

优选的，所述无人机还安装有供电系统，所述供电系统分别与主处理器模块、通信模块、高压水枪、电磁阀门、螺旋桨装置一和螺旋桨装置二电连接。

优选的，所述供电系统包括安装于无人机上的太阳能板、蓄电池和太阳能控制器，所述太阳能控制器与蓄电池、太阳能板电连接，太阳能控制器与蓄电池电连接，可对蓄电池进行充电保护，进而延长蓄电池的使用寿命，太阳能控制器与太阳能板电连接可根据需要对太阳能板进行功率调节，采用太阳能板发电为飞机提供动能，并且通过太阳能控制器根据需要调节太能能板的功率，可大大延长无人机的飞行时间和飞行稳定性。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型一种应用于重污染区变电站的无人机带电水冲洗装置，包括无人机、冲洗装置和基于无人机的控制系统，无人机包括机头、机翼和机身，机翼和机身上分别安装有用于驱动无人机竖直升降或水平飞行的螺旋桨装置一和驱动无人机竖直升降或水平飞行的螺旋桨装置二，通过螺旋桨装置一和螺旋桨装置二可驱动无人机竖直升降和水平飞行，方便无人机飞行至变电站不同的重污染位置，冲洗装置包括设置于机身底部的机载水箱和设置于机头上的高压水枪，机载水箱和高压水枪连通，控制系统包括主处理器模块和与该主处理器模块相连的通信模块，主处理器模块和高压水枪相连，主处理器模块通过通信模块接收控制信号并转化信号用于控制高压水枪的启闭，通过手柄控制器即可控制高压水枪打开，实现对重污染区域的清污操作，主处理器模块还分别与螺旋桨装置一和螺旋桨装置二相连，实现通过手柄控制器即可操作将无人机飞行至需要清污部位，通过控制系统控制螺旋桨装置一、螺旋桨装置二和高压水枪配合，实现对变电站重污染区域的输电线路带电水冲洗安全性和效率高，并且容易操作，从而达到降低人工操作成本的目的。

本申请其他实施方式的有益效果是：

1.舵机是遥控模型控制动作的动力来源，不同类型的遥控模型所需的舵机种类也随之不同，在无人机起飞时，旋翼处于竖直位置，通过遥控控制舵机，舵机一控制安装座一内的驱动电机一驱动旋翼一旋转，舵机二控制安装座二内的驱动电机二驱动旋翼二旋转，从而带动无人机竖直升降，无人机在旋翼旋转带动下起飞到一定高度，安装座一和舵机一采用连杆机构连接，通过遥控控制舵机一动作，舵机一通过驱动连杆机构带动安装座一相对于固定座一翻转至水平位置，安装座二和固定座二采用连杆机构连接，通过遥控控制舵机二动作，舵机二通过驱动转动机构带动安装座二绕固定座二旋转至水平位置，在旋翼一、旋翼二和固定翼共同作用下，带动无人机快速水平飞行。

2.安装座一和舵机一采用变距连杆机构连接，通过舵机一驱动变距连杆机构带动安装座一相对于固定座一上下翻转，实现由旋翼一带动无人机的竖直升降和水平飞行。

3.安装座二和舵机二采用摇臂连杆机构连接，通过舵机二驱动摇臂连杆机构带动驱动机翼上的安装座二相对固定座二转动，实现由旋翼二带动无人机的竖直升降和水平飞行，从而实现带动无人机竖直升降或水平飞行的目的，舵机一通过控制拉杆一带动拉杆二的转动，进而控制机身上的安装座一相对于固定座一上下翻转，从而实现带动无人机竖直升降或水平飞行的目的。

4.舵机二通过控制摇臂一带动摇臂二绕滑槽旋转，进而控制机翼上的安装座二相对于固定座二转动。

5.主处理器模块和电磁阀门相连，主处理器模块通过通信模块接收控制信号并转化信号用于控制电磁阀门的启闭，通过手柄控制器即可控制电磁阀门打开。

6.太阳能板电连接，太阳能控制器与蓄电池电连接，可对蓄电池进行充电保护，进而延长蓄电池的使用寿命，太阳能控制器与太阳能板电连接可根据需要对太阳能板进行功率调节，采用太阳能板发电为飞机提供动能，并且通过太阳能控制器根据需要调节太能能板的功率，可大大延长无人机的飞行时间和飞行稳定性。

附图说明

图1为本实用新型一种应用于重污染区变电站的无人机带电水冲洗装置的结构示意图；

图2为本实用新型一种应用重污染区变电站的无人机带电水冲洗装置的另一视角的结构示意图；

图3本实用新型螺旋桨装置二的结构示意图；

图4本实用新型螺旋桨装置二另一视角的结构示意图；

图5本实用新型螺旋桨装置一的结构示意图；

图6本实用新型的控制系统的系统框图。

图中：1-机身，2-机翼，31-螺旋桨装置一，311-旋翼一，312-安装座一，313-固定座一，314-驱动电机一，315-舵机一，32-螺旋桨装置二，321-旋翼二，322- 安装座二，323-固定座二，3231-滑槽，324-驱动电机二，325-舵机二，4-变距连杆机构，41-拉杆一，42-拉杆二，5-摇臂连杆机构，51-摇臂一，52-摇臂二，6- 横管，7-机头，8-机载水箱，9-高压水枪。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如附图1、附图2、附图3、附图4、附图5和附图6所示本实施例一种应用于重污染区变电站的无人机带电水冲洗装置，包括机身1，机翼2，螺旋桨装置一31，旋翼一311，安装座一312，固定座一313，驱动电机一314，舵机一315，螺旋桨装置二32，旋翼二321，安装座二322，固定座二323，滑槽3231，驱动电机二324，舵机二325，变距连杆机构4，拉杆一41，拉杆二42，摇臂连杆机构5，摇臂一51，摇臂二52，横管6，机头7，机载水箱8，高压水枪9，无人机、冲洗装置和基于无人机的控制系统，无人机包括机头7、机翼2和机身1，机翼2和机身1上分别安装有用于驱动无人机竖直升降或水平飞行的螺旋桨装置一31和驱动无人机竖直升降或水平飞行的螺旋桨装置二32，通过螺旋桨装置一31和螺旋桨装置二32可驱动无人机竖直升降和水平飞行，无人机飞行至变电站不同的重污染位置，冲洗装置包括设置于机身1底部的机载水箱8和设置于机头7上的高压水枪9，机载水箱8和高压水枪 9连通，控制系统包括主处理器模块和与该主处理器模块相连的通信模块，主处理器模块和高压水枪9相连，主处理器模块通过通信模块接收控制信号并转化信号用于控制高压水枪9的启闭，通过手柄控制器即可控制高压水枪9打开，实现对重污染区域的清污操作，主处理器模块还分别与螺旋桨装置一31和螺旋桨装置二32相连，实现通过手柄控制器即可操作将无人机飞行至需要清污部位，通过控制系统控制螺旋桨装置一31、螺旋桨装置二32和高压水枪9配合，实现对变电站重污染区域的输电线路带电水冲洗安全性和效率高，并且容易操作，从而达到降低人工操作成本的目的。

舵机是遥控模型控制动作的动力来源，不同类型的遥控模型所需的舵机种类也随之不同，在无人机起飞时，旋翼处于竖直位置，通过遥控控制舵机，舵机一315控制安装座一312内的驱动电机一314驱动旋翼一311旋转，舵机二 325控制安装座二322内的驱动电机二324驱动旋翼二321旋转，从而带动无人机竖直升降，无人机在旋翼旋转带动下起飞到一定高度，安装座一312和舵机一315采用连杆机构连接，通过遥控控制舵机一315动作，舵机一315通过驱动连杆机构带动安装座一312相对于固定座一313翻转至水平位置，安装座二322和固定座二323采用连杆机构连接，通过遥控控制舵机二325动作，舵机二 325通过驱动转动机构带动安装座二322绕固定座二323旋转至水平位置，在旋翼一311、旋翼二321和固定翼共同作用下，带动无人机快速水平飞行。

安装座一312和舵机一315采用变距连杆机构4连接，通过舵机一315驱动变距连杆机构4带动安装座一312相对于固定座一313上下翻转，实现由旋翼一311带动无人机的竖直升降和水平飞行。

安装座二322和舵机二325采用摇臂连杆机构5连接，通过舵机二325驱动摇臂连杆机构5带动驱动机翼上的安装座二322相对固定座二323转动，实现由旋翼二321带动无人机的竖直升降和水平飞行，从而实现带动无人机竖直升降或水平飞行的目的，舵机一315通过控制拉杆一41带动拉杆二42的转动，进而控制机身上的安装座一312相对于固定座一313上下翻转，从而实现带动无人机竖直升降或水平飞行的目的。

设于机身1上的螺旋桨装置通过横管6与机身1固定连接，舵机二325通过控制摇臂一51带动摇臂二52绕滑槽3231旋转，进而控制机翼上的安装座二 322相对于固定座二323转动。

通信模块采用北斗通信模块，所述北斗通信模块通过串口与主处理器模块相连，所述无人机还安装有供电系统，所述供电系统分别与主处理器模块、通信模块、高压水枪9、电磁阀门、螺旋桨装置一31和螺旋桨装置二32电连接，主处理器模块通过通信模块接收控制信号并转化信号用于控制电磁阀门的启闭，通过手柄控制器即可控制电磁阀门打开。

太阳能板电连接，太阳能控制器与蓄电池电连接，可对蓄电池进行充电保护，进而延长蓄电池的使用寿命，太阳能控制器与太阳能板电连接可根据需要对太阳能板进行功率调节，采用太阳能板发电为飞机提供动能，并且通过太阳能控制器根据需要调节太能能板的功率，可大大延长无人机的飞行时间和飞行稳定性。

通信模块2采用S8+C系列北斗接收机，主处理器模块1选用MSP430系列单片机

以上实施例仅用以说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但本实用新型不局限于上述具体实施方式，因此任何对本实用新型进行修改或等同替换；而一切不脱离实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种应用于重污染区变电站的无人机带电水冲洗装置，其特征在于：包括无人机、冲洗装置和基于无人机的控制系统；所述无人机包括机头(7)、机身(1)和机翼(2)，所述机翼(2)和机身(1)上分别安装有用于驱动无人机竖直升降或水平飞行的螺旋桨装置一(31)和驱动无人机竖直升降或水平飞行的螺旋桨装置二(32)；所述冲洗装置包括设置于机身(1)底部的机载水箱(8)和设置于机头(7)上的高压水枪(9)，所述机载水箱(8)和高压水枪(9)连通；所述控制系统包括主处理器模块与该主处理器模块相连的通信模块，所述主处理器模块还分别与螺旋桨装置一(31)、螺旋桨装置二(32)、高压水枪(9)相连；所述主处理器模块通过通信模块接收控制信号并转化信号用于控制高压水枪(9)的启闭，所述主处理器模块通过通信模块接收控制信号并转化信号用于分别控制螺旋桨装置一(31)和螺旋桨装置二(32)动作。

2.根据权利要求1所述的一种应用于重污染区变电站的无人机带电水冲洗装置，其特征在于：所述螺旋桨装置一(31)包括旋翼一(311)、安装座一(312)和固定座一(313)，所述安装座一(312)上设有驱动电机一(314)，所述固定座一(313)上设有舵机一(315)，所述驱动电机一(314)和旋翼一(311)电性连接，所述安装座一(312)和舵机一(315)采用连杆机构连接，所述安装座一(312)与固定座一(313)采用转动连接；所述螺旋桨装置二(32)包括旋翼二(321)、安装座二(322)和固定座二(323)，所述安装座二(322)上设有驱动电机二(324)，所述固定座二(323)上设有舵机二(325)，所述驱动电机二(324)和旋翼二(321)电性连接，所述安装座二(322)和舵机二(325)采用连杆机构连接，所述安装座二(322)与固定座二(323)采用转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种应用于重污染区变电站的无人机带电水冲洗装置，其特征在于：所述安装座一(312)和舵机一(315)采用变距连杆机构(4) 连接，所述舵机一(315)可通过变距连杆机构(4)驱动机身(1)上的安装座一(312)相对于固定座一(313)上下翻转。

4.根据权利要求3所述的一种应用于重污染区变电站的无人机带电水冲洗装置，其特征在于：所述安装座二(322)和舵机二(325)采用摇臂连杆机构(5)连接，所述舵机二(325)可通过驱动摇臂连杆机构(5)带动驱动机翼(2)上的安装座二(322)相对固定座二(323)转动，所述变距连杆机构包括设于安装座一上的拉杆一和设于舵机一上的拉杆二。

5.根据权利要求4所述的一种应用于重污染区变电站的无人机带电水冲洗装置，其特征在于：所述摇臂连杆机构(5)包括设于安装座二(322)上的摇臂一(51)和设于舵机二(325)上的摇臂二(52)，所述固定座二(323)上设有与摇臂二(52)适配的滑槽(3231)。

6.根据权利要求5所述的一种应用于重污染区变电站的无人机带电水冲洗装置，其特征在于：设于所述机身(1)上的螺旋桨装置(3)通过横管(6)与机身(1)固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种应用于重污染区变电站的无人机带电水冲洗装置，其特征在于：所述机载水箱(8)和高压水枪(9)连通的管道上安装有电磁阀门，所述电磁阀门与主处理器模块连接。

8.根据权利要求7所述的一种应用于重污染区变电站的无人机带电水冲洗装置，其特征在于：所述通信模块采用北斗通信模块，所述北斗通信模块通过串口与主处理器模块相连。

9.根据权利要求1所述的一种应用于重污染区变电站的无人机带电水冲洗装置，其特征在于：所述无人机还安装有供电系统，所述供电系统分别与主处理器模块、通信模块、高压水枪(9)、电磁阀门、螺旋桨装置一(31)和螺旋桨装置二(32)电连接。

10.根据权利要求9所述的一种应用于重污染区变电站的无人机带电水冲洗装置，其特征在于：所述供电系统包括安装于无人机上的太阳能板、蓄电池和太阳能控制器，所述太阳能控制器与蓄电池、太阳能板电连接。