CN218216362U - 架空线检修系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种架空线检修系统，该架空线检修系统包括无人机、起落架、线缆对接装置和维修装置，无人机用于沿着架空线飞行；起落架设置在无人机的底部；线缆对接装置设置在起落架上，线缆对接装置用于与架空线在空中对接；维修装置设置在无人机的底部，维修装置用于在线缆对接装置与所述架空线对接的状态下对架空线进行维修。本申请通过无人机上搭载的线缆对接装置在空中与架空线对接后，无人机可沿着架空线飞行并通过维修装置对架空线的断股处进行维修作业。相比于现有的架空线维修技术，本申请的架空线检修系统不需要进行人工高空作业，更加安全和方便，有效地保障了人员安全。

Description

架空线检修系统

技术领域

本申请属于架空线检修技术领域，尤其涉及一种架空线检修系统。

背景技术

架空线在使用一段时间后可能会出现断股的现象，因此需要对架空线的断股处进行维修。目前，对架空线断股处的维修主要采用人工维修方式和输电线路机器人维修方式(需人工高空安装输电线路机器人)，然而这两种维修方式均需要进行人工高空作业，存在较大的人员安全隐患。

实用新型内容

本申请实施例提供一种架空线检修系统，以解决现有的架空线检修技术存在较大的人员安全隐患的问题。

本申请实施例提供的架空线检修系统包括无人机、起落架、线缆对接装置和维修装置，所述无人机用于沿着架空线飞行；所述起落架设置在所述无人机的底部；所述线缆对接装置设置在所述起落架上，所述线缆对接装置用于与所述架空线在空中对接；所述维修装置设置在所述无人机的底部，所述维修装置用于在所述线缆对接装置与所述架空线对接的状态下对所述架空线进行维修。

可选的，所述线缆对接装置包括线缆对接机构，所述线缆对接机构包括安装架和分别设置在所述安装架两对侧的两个线缆对接组件，线缆对接组件包括驱动件、多连杆结构和卡爪；所述卡爪转动连接在所述安装架上，所述多连杆结构的一端转动连接所述卡爪，所述多连杆结构的另一端连接所述驱动件的输出端，所述驱动件能驱动所述多连杆结构带动所述卡爪转动，以使对应的所述卡爪靠近或远离另一个所述卡爪。

可选的，所述线缆对接组件还包括扭簧，所述卡爪通过第一转轴转动连接所述安装架，所述扭簧套设在所述第一转轴上。

可选的，所述安装架设有通道，所述卡爪包括卡爪本体和连接部，所述连接部的一端连接所述卡爪，所述连接部的另一端穿过所述通道与所述多连杆结构转动连接；所述线缆对接组件还包括限位件，所述限位件设置在所述连接部靠近所述多连杆结构的一端并位于所述通道外，所述限位件的长度大于所述通道的宽度。

可选的，所述多连杆结构包括摇臂和连杆，所述连杆与所述摇臂连接的一端开设有腰型孔，所述腰型孔沿所述连杆的长度方向延伸；所述摇臂的一端连接所述驱动件的输出端，所述摇臂的另一端通过所述腰型孔转动连接所述连杆，所述连杆的另一端转动连接所述连接部。

可选的，所述架空线检修系统还包括拍摄装置，所述拍摄装置设置在所述线缆对接装置上，所述拍摄装置用于对所述卡爪和所述架空线进行拍摄。

可选的，所述拍摄装置包括第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头设置在所述安装架的顶部，所述第二摄像头设置在所述线缆对接机构的一侧，所述第一摄像头和所述第二摄像头的镜头均朝向所述卡爪。

可选的，所述线缆对接装置还包括分别设置在所述安装架两对侧的两个缓冲机构，所述缓冲机构分别转动连接所述起落架和所述安装架，所述第二摄像头安装在其中一个所述缓冲机构上。

可选的，所述起落架包括平台和多个支撑脚，多个所述支撑脚安装在所述平台的底部并沿所述平台的周向均匀设置；所述平台的顶部设置有多个支撑杆，所述支撑杆的顶端连接所述无人机的底部。

可选的，所述平台包括八边形的围框、第一支杆和第二支杆，所述第一支杆和所述第二支杆均位于所述围框内，所述第一支杆与所述第二支杆交叉设置且两端分别连接所述围框。

本申请实施例提供的架空线检修系统，通过使无人机上搭载的线缆对接装置在空中与架空线对接后，无人机可沿着架空线飞行并通过维修装置对架空线的断股处进行维修作业。相比于现有的人工维修方式和输电线路机器人维修方式，本申请实施例提供的架空线检修系统不需要进行人工高空作业，更加安全和方便，有效地保障了人员安全。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

为了更完整地理解本申请及其有益效果，下面将结合附图来进行说明。其中，在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。

图1为本申请实施例提供的架空线检修系统的结构示意图。

图2为图1所示的架空线检修系统的爆炸结构示意图。

图3为图1所示的架空线检修系统的主视图。

图4为图1所示的架空线检修系统的左视图。

图5为图1所示的架空线检修系统的俯视图。

图6为本申请实施例提供的起落架、线缆对接装置和拍摄装置的结构示意图。

图7为图6所示的起落架、线缆对接装置和拍摄装置的主视图。

图8为本申请实施例提供的起落架的结构示意图。

图9为本申请实施例提供的线缆对接装置的第一种结构示意图，其中，线缆对接机构处于关闭状态。

图10为图9所示的线缆对接装置的局部A的放大结构示意图。

图11为图9所示的线缆对接装置与架空线对接后的示意图。

图12为图11所示的线缆对接装置的局部B的放大结构示意图。

图13为本申请实施例提供的线缆对接装置的第二种结构示意图，其中，线缆对接机构处于打开状态。

图14为图13所示的线缆对接装置的局部C的放大结构示意图。

图15为图13所示的线缆对接装置与架空线未对接时的示意图。

附图标号说明：

1、架空线；100、无人机；200、起落架；210、平台；211、围框；212、第一支杆；213、第二支杆；220、支撑脚；230、支撑杆；300、线缆对接装置；310、线缆对接机构；311、安装架；312、驱动件；313、多连杆结构；3131、摇臂；3132、连杆；3133、腰型孔；314、卡爪；315、限位件；320、缓冲机构；400、维修装置；500、拍摄装置；510、第一摄像头；520、第二摄像头；531、第一支架；532、第二支架。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。

现有的架空线1断股检修技术存在以下问题：1、由于架空线1高度较高，若断股时没有出现明显的下垂现象，仅仅是断点处断开，地面上拍摄的照片或者无人机航拍画面往往不够清晰，难以直观准确地评估架空线1的断股数量；2、目前架空线1断股维修最常用的方式是人工乘坐作业架进行维修，因缺乏精确理论计算，常规的架空线1断股维修工作往往依靠人工判断断股数量以及上人维修是否安全，但遇到断股数量较多的情况时，则难以准确判断检修工作的安全性，存在重大安全隐患；3、由于架空线1上不好设计二次保护措施，目前架空线1的断股维修工作中，高空作业人员基本没有设置二次保护措施，若发生架空线1突然断裂的情况，高空作业人员将直接坠地，人身安全得不到保障。

为了提高架空线1的检修效率，有效降低人员安全风险和避免重大安全隐患，本申请实施例提供了一种架空线检修系统，该架空线检修系统可应用于对架空线1(例如架空地线)进行断股检查和维修作业。

如图1-图15所示，本申请实施例提供的架空线检修系统包括无人机100、起落架200、线缆对接装置300和维修装置400，其中，无人机100用于沿着架空线1飞行；起落架200设置在无人机100的底部；线缆对接装置300设置在起落架200上，线缆对接装置300用于与架空线1在空中对接；维修装置400设置在无人机100的底部，维修装置400用于线缆对接装置300与架空线1对接的状态下对架空线1进行详细检查和维修。

本申请实施例提供的架空线检修系统，通过使无人机100上搭载的线缆对接装置300在空中与架空线1对接后，无人机100可沿着架空线1飞行并通过维修装置400对架空线1的断股处进行维修作业。相比于现有的人工维修方式和输电线路机器人维修方式，本申请实施例提供的架空线检修系统不需要进行人工高空作业，更加安全和方便，有效地保障了人员安全。

其中，无人机100包括机体结构、动力系统、航电系统、供电电池和通讯系统等，具体结构可参考现有技术，本申请对此不再赘述。无人机100作为一个飞行平台，可搭载起落架200、线缆对接装置300和维修装置400在空中飞行，架空线检修系统通过线缆对接装置300与架空线1对接后，可对架空线1执行检查、维修等工作。

起落架200用于为无人机100、维修装置400、线缆对接装置300提供相应的安装位置，且在整个飞行中可作为桨叶保护罩，防止无人机100因桨叶碰撞导致损坏而坠机。可选的，起落架200可以由碳管及碳管连接件组成。需要注意的是，起落架200的最高位置应低于无人机100的最低位置，以避免干涉无人机100的桨叶正常转动。

如图8所示，起落架200包括平台210和多个支撑脚220，多个支撑脚220安装在平台210的底部并沿平台210的周向均匀设置；平台210的顶部设置有多个支撑杆230，支撑杆230的顶端连接无人机100的底部，支撑杆230的设置可以确保起落架200的最高位置与无人机100的最低位置保持合适的距离。

可选的，平台210包括八边形的围框211、第一支杆212和第二支杆213，第一支杆212和第二支杆213均位于围框211内，第一支杆212与第二支杆213交叉设置且两端分别连接围框211，此结构的平台210更稳定。可选的，第一支杆212、第二支杆213支撑脚220和支撑杆230、的数量均可以根据实际需求进行设置，本申请在此不做过多限制。示例性的，如图8所示，支撑脚220和支撑杆230的数量均为四个，第一支杆212和第二支杆213的数量均为两个，第一支杆212与第二支杆213相互垂直；四个支撑杆230分别设置在两个第一支杆212和两个第二支杆213的四个交叉点，其中两个支撑脚220的一端连接其中一个第一连接杆并间隔设置，另外两个支撑脚220的一端均连接另一个第一连接杆并间隔设置。

如图9-图15所示，线缆对接装置300包括线缆对接机构310，线缆对接机构310包括安装架311和分别设置在安装架311两对侧的两个线缆对接机构，每个线缆对接机构均包括驱动件312、多连杆结构313和卡爪314；卡爪314转动连接在安装架311上，多连杆结构313的一端转动连接卡爪314，多连杆结构313的另一端连接驱动件312的输出端，驱动件312能驱动多连杆结构313带动卡爪314转动，以使对应的卡爪314靠近或远离另一个卡爪314。其中，驱动件312可以为舵机、电机或其它能驱动多连杆结构313转动的驱动件。

具体的，结合图10-图12所示，当两个线缆对接组件的卡爪314相互靠近时，两个卡爪314共同夹持架空线1，从而实现与架空线1的对接，使得无人机100可沿着架空线1飞行；结合图14和图15所示，当两个线缆对接组件的卡爪314相互远离时，两个卡爪314松开架空线1，从而解除与架空线1的对接。需要注意的是，当两个线缆对接组件的卡爪314相互靠近并实现对接后，两个卡爪314之间的空间要比架空线1的直径大一些，以避免与架空线1抱死而导致坠机。

可选的，线缆对接组件还包括扭簧，卡爪314通过第一转轴转动连接安装架311，扭簧套设在第一转轴上，通过设置扭簧可以提供使卡爪314转动复位的作用力，从而在两个卡爪314夹持架空线1时卡爪314能处于绷紧状态，架空线1不易滑落。

可选的，安装架311设有通道，卡爪314包括卡爪本体和连接部，连接部的一端连接卡爪314，连接部的另一端穿过安装架311的通道与多连杆结构313转动连接；如图10和图14所示，线缆对接组件还包括限位件315，限位件315设置在连接部靠近多连杆结构313的一端并位于通道外，限位件315的长度大于通道的宽度。通过设置限位件315，可以限制卡爪314的转动范围，使两个卡爪314相互靠近时能保持预设间隙，即使得两个卡爪314不完全封闭以形成一个开口，开口的宽度小于架空线1的直径，当其中一个驱动件312失效时，另一个驱动件312可正常驱动对应的卡爪314打开和关闭，从而能正常与架空线1对接和解除对接，以保证线缆对接机构310正常工作。

如图10和图14所示，多连杆结构313包括摇臂3131和连杆3132，连杆3132与摇臂3131连接的一端开设有腰型孔3133，腰型孔3133沿连杆3132的长度方向延伸；摇臂3131的一端连接驱动件312的输出端，摇臂3131的另一端通过腰型孔3133转动连接连杆3132，连杆3132的另一端转动连接卡爪314的连接部。通过在连杆3132上设置腰型孔3133，并结合限位件315，当两个驱动件312同时失效时，可通过无人机100垂直爬升时架空线1给两个卡爪314一个脱出力，保证在紧急状态下架空线1可安全脱开线缆对接机构310。

具体的，结合图10和图12所示，当线缆对接机构310处于关闭状态时，两个卡爪314处于不封闭状态，且开口的宽度比架空线1的直径小，架空线1不会脱出两个卡爪314。当一侧的驱动件312失效导致对应的卡爪314不能打开时，另外一侧的驱动件312可正常驱动对应的卡爪314打开和关闭，也能保证整个线缆对接机构310正常工作。在两侧的驱动件312同时失效的情况下，当线缆对接机构310与架空线1要脱开(即解除对接)时，由于两个卡爪314处于不封闭状态，因此可通过控制无人机100垂直爬升以使得架空线1给两个卡爪314一个脱出力，保证在紧急状态下架空线1可安全脱开线缆对接机构310。

结合图6、图7、图10和图14所示，在本申请的一些实施例中，线缆对接装置300还包括分别设置在安装架311两对侧的两个缓冲机构320，缓冲机构320分别转动连接起落架200和安装架311。缓冲机构320具有伸缩能力，在线缆对接机构310与架空线1对接、锁定时具备一定缓冲能力。具体的，如图9和图13所示，其中一个缓冲机构320的两端分别转动连接起落架200一侧的支撑脚220和安装架311的一侧，另一个缓冲机构320的两端分别转动连接起落架200另一侧的支撑脚220和安装架311的另一侧，线缆对接机构310与两侧的缓冲机构320共同形成V形结构，使得整个线缆对接机构310通过两个缓冲机构320与起落架200连接。

在本申请的一些实施例中，架空线检修系统还包括拍摄装置500，拍摄装置500设置在线缆对接装置300上，拍摄装置500用于对卡爪314和架空线1进行拍摄。可以理解的是，在线缆对接结构310与架空线对接的过程中，可以通过拍摄装置500对卡爪314和架空线1进行拍摄，以便地面人员观察整个对接过程，进而控制操纵无人机100的飞行以调整线缆对接机构310与架空线1的相对位置，直至对接完成；当线缆对接机构310与架空线1对接成功后，无人机100沿着架空线1飞行的过程可以通过拍摄装置500对架空线1进行近距离检查，当发现架空线1某处存在断股问题时，便可使用维修装置400对断股处进行维修作业。相比于人工地面观察、人工上线检查和无人机100空中巡检拍摄等现有的架空线检查技术，本申请实施例提供的架空线检修系统可实现近距离检查，从而对架空线1断股处的判断更加准确可靠。

如图9-图15所示，拍摄装置500包括第一摄像头510和第二摄像头520，第一摄像头510设置在安装架311的顶部，第二摄像头520设置在线缆对接机构310的一侧，第一摄像头510和第二摄像头520的镜头均朝向卡爪314。具体的，第二摄像头520安装在其中一个缓冲机构320上。其中，地面操作人员可通过第一摄像头510俯视观察线缆对接机构310、架空线1在左右方向的位置；地面操作人员可通过第二摄像头520从一侧观察线缆对接机构310、架空线1在高度方向的位置，从而实现观察更全面以提高对接效率，同时也使得对架空线1的拍摄效果更加清晰可靠。

具体的，如图9和图13所示，第一摄像头510通过第一支架531安装在安装架311的顶部，由上至下可俯视线缆对接机构310、架空线1及整个对接过程；第二摄像头520通过第二支架532安装在一侧的缓冲机构320上，可从一侧观察到线缆对接机构310、架空线1及整个对接过程。

在线缆对接机构310与架空线1进行对接时，先通过两个驱动件312分别驱动两个卡爪314相互远离，以打开两个卡爪314；通过第一摄像头510和第二摄像头520观察线缆对接机构310的两个卡爪314和架空线1，并调整无人机100在左右方向和高度方向的位置，直至架空线1卡入两个卡爪314之间的空间，然后控制两个驱动件312分别驱动两个卡爪314相互靠近以关闭两个卡爪314，完成对接任务。

可选的，维修装置400可以包括安装支架、两根机械臂以及控制单元，两根机械臂穿设于起落架200中，机械臂上自带有摄像头，可对架空线1进行详细的接触式检查和维修作业，检修装置400的具体结构可参考现有技术，本申请对此不再赘述。

本申请实施例提供的架空线检修系统的工作原理如下：

检修时，地面人员操纵无人机100飞到架空地线上方后，通过操纵无人机100使线缆对接机构310与架空线1在空中进行对接，待线缆对接机构310的线缆对接装置300与架空线1在空中对接成功后，无人机100可沿着架空线1飞行并通过拍摄装置500开展巡检作业；巡检过程中如发现架空线1有断股风险点，可使用无人机100上搭载的维修装置400进行详细的接触式检查和断股维修作业。

综上所述，本申请实施例提供的架空线检修系统具有以下优点：

1、现有无人机100巡检方式只能在5米～10米距离外通过摄像头进行拍摄，拍摄画面不够清晰，而本申请实施例提供的架空线检修系统使用无人机100直接与架空线1对接，可近距离进行巡检及维修作业，拍摄效果更好，对架空线1断股处的判断更加准确可靠。

2、相比于现有的人工维修方式，本申请实施例提供的架空线检修系统不需要进行人工高空作业，自动化程度高、风险低，且维修效果不逊于人工维修方式。

3、相比于输电线路机器人维修方式，申请实施例提供的架空线检修系统机动性好，作业范围广，不需要进行常态化驻留，成本低，无需进行人工高空安装输电线路机器人。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。

以上对本申请实施例所提供的架空线检修系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种架空线检修系统，其特征在于，包括：

无人机(100)，用于沿着架空线(1)飞行；

起落架(200)，所述起落架(200)设置在所述无人机(100)的底部；

线缆对接装置(300)，所述线缆对接装置(300)设置在所述起落架(200)上，所述线缆对接装置(300)用于与所述架空线(1)在空中对接；维修装置(400)，所述维修装置(400)设置在所述无人机(100)的底部，所述维修装置(400)用于在所述线缆对接装置(300)与所述架空线(1)对接的状态下对所述架空线(1)进行维修。

2.根据权利要求1所述的架空线检修系统，其特征在于，所述线缆对接装置(300)包括线缆对接机构(310)，所述线缆对接机构(310)包括安装架(311)和分别设置在所述安装架(311)两对侧的两个线缆对接组件，所述线缆对接组件包括驱动件(312)、多连杆结构(313)和卡爪(314)；

所述卡爪(314)转动连接在所述安装架(311)上，所述多连杆结构(313)的一端转动连接所述卡爪(314)，所述多连杆结构(313)的另一端连接所述驱动件(312)的输出端，所述驱动件(312)能驱动所述多连杆结构(313)带动所述卡爪(314)转动，以使对应的所述卡爪(314)靠近或远离另一个所述卡爪(314)。

3.根据权利要求2所述的架空线检修系统，其特征在于，所述线缆对接组件还包括扭簧，所述卡爪(314)通过第一转轴转动连接所述安装架(311)，所述扭簧套设在所述第一转轴上。

4.根据权利要求2所述的架空线检修系统，其特征在于，所述安装架(311)设有通道，所述卡爪(314)包括卡爪本体和连接部，所述连接部的一端连接所述卡爪(314)，所述连接部的另一端穿过所述通道与所述多连杆结构(313)转动连接；

所述线缆对接组件还包括限位件(315)，所述限位件(315)设置在所述连接部靠近所述多连杆结构(313)的一端并位于所述通道外，所述限位件(315)的长度大于所述通道的宽度。

5.根据权利要求4所述的架空线检修系统，其特征在于，所述多连杆结构(313)包括摇臂(3131)和连杆(3132)，所述连杆(3132)与所述摇臂(3131)连接的一端开设有腰型孔(3133)，所述腰型孔(3133)沿所述连杆(3132)的长度方向延伸；

所述摇臂(3131)的一端连接所述驱动件(312)的输出端，所述摇臂(3131)的另一端通过所述腰型孔(3133)转动连接所述连杆(3132)，所述连杆(3132)的另一端转动连接所述连接部。

6.根据权利要求2～5任一项所述的架空线检修系统，其特征在于，所述架空线检修系统还包括拍摄装置(500)，所述拍摄装置(500)设置在所述线缆对接装置(300)上，所述拍摄装置(500)用于对所述卡爪(314)和所述架空线(1)进行拍摄。

7.根据权利要求6所述的架空线检修系统，其特征在于，所述拍摄装置(500)包括第一摄像头(510)和第二摄像头(520)，所述第一摄像头(510)设置在所述安装架(311)的顶部，所述第二摄像头(520)设置在所述线缆对接机构(310)的一侧，所述第一摄像头(510)和所述第二摄像头(520)的镜头均朝向所述卡爪(314)。

8.根据权利要求7所述的架空线检修系统，其特征在于，所述线缆对接装置(300)还包括分别设置在所述安装架(311)两对侧的两个缓冲机构(320)，所述缓冲机构(320)分别转动连接所述起落架(200)和所述安装架(311)，所述第二摄像头(520)安装在其中一个所述缓冲机构(320)上。

9.根据权利要求1所述的架空线检修系统，其特征在于，所述起落架(200)包括平台(210)和多个支撑脚(220)，多个所述支撑脚(220)安装在所述平台(210)的底部并沿所述平台(210)的周向均匀设置；所述平台(210)的顶部设置有多个支撑杆(230)，所述支撑杆(230)的顶端连接所述无人机(100)的底部。

10.根据权利要求9所述的架空线检修系统，其特征在于，所述平台(210)包括八边形的围框(211)、第一支杆(212)和第二支杆(213)，所述第一支杆(212)和所述第二支杆(213)均位于所述围框(211)内，所述第一支杆(212)与所述第二支杆(213)交叉设置且两端分别连接所述围框(211)。

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