CN218298368U - 一种无人机巡检装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于无人机巡检技术领域，涉及无人机技术应用和高压及超高压输电线路检修方面，具体涉及一种无人机巡检装置，包括无人机平台、收放装置和验电装置，收放装置包括绝缘绳、收放驱动组件以及与无人机平台固定连接的横向绝缘杆，收放驱动组件包括减速电机、同步轮和收放线轮，收放线轮为双槽导线轮，绝缘绳一端连接于收放线轮，另一端连接验电装置，收放驱动组件固定安装在横向绝缘杆上并用于控制绝缘绳的收放。本实用新型提供的一种无人机巡检装置，通过采用可收放的验电装置，可以满足被测电路不同的电压要求，满足各种电压的被检测线路对安全作业距离的要求，而不需要频繁更换不同长度的绝缘绳，大大提高了工作效率，减少了工作量。

Description

一种无人机巡检装置

技术领域

本实用新型属于无人机巡检技术领域，涉及无人机技术应用和高压及超高压输电线路检修方面，具体涉及一种无人机巡检装置。

背景技术

在对高压及超高压输电线路进行停电检修时，需要检测被检修线路是已正确停电还是仍带有电压，以保证作业人员安全。传统的验电方式为作业人员携带验电装置登塔后使用绝缘验电器对线路进行验电，作业人员手持验电器，将验电器的验电段与被检查线路和设备进行直接接触，在这一过程中，若验电器存在隐患或者作业人员操作不当，会危及作业人员的人身安全，并且登高作业本身还存在一定的风险性。电力行业目前迫切需要一种能够不需要人员登高就可以检测的高压电检测技术，来弥补这一技术的缺陷。

近些年来，国内许多地方开始利用无人机进行巡检验电，但在实际使用中，采用无人机的验电装置和验电方法还存在诸多问题，比如固定式的无人机验电装置，由于无人机在飞行中来回摆动，可能导致接触不良引起误报；而已有的悬挂式无人机验电装置，其绝缘绳采用固定长度，对不同电压的线路进行验电需更换不同长度的绝缘绳，十分繁琐；另外，大多数都采用接触式验电装置，由于接触方式设计不合理，存在误报、漏报的可能性等。申请号为202121129651.2、名称为“一种无人机悬挂验电笔验电装置”的专利中，装置包括无人机，无人机的下方连接有遥控脱钩器，遥控脱钩器向下连接有挂环，挂环向下连接有竖向刚性绝缘杆，竖向刚性绝缘杆的下端连接水平刚性绝缘杆，水平刚性绝缘杆与竖向刚性绝缘杆呈倒T型布局，水平刚性绝缘杆的两端向下分别连接有绝缘绳，验电笔水平连接在两个绝缘绳下端。进行验电时，操作无人机飞至导线斜上方后，再微操无人机，使验电笔逐步向被检测线路靠拢至接触，从而完成无人机验电。该专利采用验电装置侧向接触被检测线路，由验电装置前端凸出部分去接触被检测线路，从而完成验电操作，其缺陷在于，受大风、飞手操作无人机精准度等影响，被检测线路和无人机在空中都处于运动状态，而验电装置前端凸出部分和被检测线路的接触面又非常小，因此能够完成精确的触碰的难度非常大，并且一旦操作不好，很容易造成无人机坠毁及次生灾害。另外，该验电装置是属于悬挂式验电装置，其验电装置和水平刚性绝缘杆之间是用固定长度的绝缘绳来进行连接，根据国标，不同电压等级，其安全作业距离也不同，所以在对不同电压的被检测线路进行验电时候，需要频繁更换不同长度的绝缘绳，既耽误了时间，又增大了工作量，降低了工作效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提出了一种无人机巡检装置，采用无人机验电方式，通过采用可收放的、大接触面的验电装置，在高压及超高压输电线路停电检修时，能够安全、高效的对被检测线路进行检测，确定其是否正确停电，是否仍带有电压，从而保证作业人员安全；采用该装置既能避免因验电器存在隐患或者操作不当对作业人员造成伤害，同时避免了作业人员登高的风险。

本实用新型的技术方案是：

一种无人机巡检装置，包括无人机平台、收放装置和验电装置，所述收放装置包括绝缘绳、收放驱动组件以及与无人机平台固定连接的横向绝缘杆，所述收放驱动组件包括减速电机、同步轮和收放线轮，所述收放线轮为双槽导线轮，所述绝缘绳一端连接于收放线轮，另一端连接验电装置，所述收放驱动组件固定安装在横向绝缘杆上并用于控制绝缘绳的收放。

进一步的，所述绝缘绳的数量为两条，所述收放线轮的每个槽中各缠绕安装一条绝缘绳，两条绝缘绳的缠绕方式相反；所述横向绝缘杆的两个端部分别安装有用于绝缘绳穿过的固定件，所述绝缘绳穿过固定件后与验电装置相连。

进一步的，所述验电装置包括验电盒和接触杆，所述验电盒安装于接触杆的中间位置，所述接触杆的两端分别与绝缘绳相连接。

进一步的，所述同步轮包括与减速电机相连的第一同步轮，以及与收放线轮相连的第二同步轮，所述第一同步轮与第二同步轮之间通过橡胶带连接。

进一步的，所述无人机平台包括无人机和安装在无人机上的变焦摄像机与相机，所述无人机为大疆无人机，所述相机选用fpv相机。

进一步的，所述横向绝缘杆固定安装于无人机起落架的竖向支撑杆上，两个竖向支撑杆对称固定于所述横向绝缘杆中间位置的两侧。

进一步的，所述减速电机采用大疆2008减速电机，所述大疆2008减速电机通过接口与大疆无人机通讯，实现对减速电机的远程控制。

本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型提供的一种无人机巡检装置，通过采用可收放的验电装置，可以满足被测电路不同的电压要求，满足各种电压的被检测线路对安全作业距离的要求，而不需要频繁更换不同长度的绝缘绳，大大提高了工作效率，减少了工作量。

(2)该无人机巡检装置采用大接触面的验电装置，从被检测线路上方进行验电操作，不容易受大风及操作精准度等影响，降低了无人机的操作难度，提高了验电的成功率，提高了安全性；采用该装置不需要人工接触高压线塔，可在远程进行操作并完成验电巡检任务，能够完全避免人员伤亡事故。

附图说明

图1为本实用新型提供的无人机巡检装置位于高压线上空的示意图；

图2为本实用新型提供的无人机巡检装置的结构示意图；

以上各图中，1、无人机；2、竖向支撑杆；3、绝缘绳；4、横向绝缘杆；5、减速电机；6、同步轮；7、收放线轮；8、验电盒；9、接触杆；10、高压线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“一端”、“另一端”“中间”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1和2所示，本实用新型涉及一种无人机巡检装置，包括无人机平台、收放装置和验电装置，无人机平台包括无人机1，无人机1采用大疆无人机，在无人机1下方或腹部安装有变焦摄像机和fpv相机，这两个相机为通常使用的变焦摄像机和fpv相机，用于辅助飞行，能够实时观测或拍摄，其作用是为作业人员提供视野和视图，方便作业人员进行巡检或验电操作。

收放装置包括上端的横向绝缘杆4和收放驱动组件，横向绝缘杆4与无人机平台固定连接，具体的，横向绝缘杆4固定在无人机1起落架的竖向支撑杆2上。在横向绝缘杆4的中间位置安装有固定件，通过该固定件将收放驱动组件安装在横向绝缘杆4上，该固定件的作用就是将收放驱动组件固定于横向绝缘杆4上，因此只要能够达到这一目的的固定部件均可。收放装置还包括绝缘绳3，通过收放驱动组件可以控制绝缘绳3的回收和释放。

进一步的，收放驱动组件包括减速电机5、同步轮6和收放线轮7，本具体实施例中的收放线轮7是一种双槽导线轮，每个槽各负责一条绝缘绳3的收放，即每个槽中各缠绕安装一条绝缘绳3，绝缘绳3的数量为两条，两条绝缘绳3与收放线轮7的缠绕方式相反，即一条为顺时针方向缠绕，另一条为逆时针缠绕，从而实现两条绝缘绳3同时收起或释放。两条绝缘绳3都是一端连接于收放线轮7，另一端连接验电装置，具体的，在横向绝缘杆4的两个端部分别安装有用于绝缘绳3穿过的固定件，绝缘绳3穿过固定件后与验电装置的接触杆9相连。此固定件的作用是使绝缘绳3稳定的穿过并能够在其中滑动，因此只要能够达到这一目的的现有固定元件均可，例如可采用固定安装在横向绝缘杆4上的滑轮，绝缘绳3穿过滑轮并可沿滑轮槽滑动。为了使绝缘绳3的运动更加稳固、流畅，可以在横向绝缘杆4的中部至两端部再增加一固定件。通过绝缘绳3可以将无人机巡检装置的无人机平台、收放装置和验电装置连接构成一个整体。

本具体实施例中，验电装置包括验电盒8和接触杆9，验电盒8内安装有测电模块，该测电模块为测电领域的现有常用产品，接触杆9采用特型接触杆，接触杆9为测电领域常用的测电压用接触杆9，该特型接触杆则是定制产品，在通常采用的圆柱形接触杆9的基础上进行改进，为一种多圆弧状的金属导体，从图上可以看出，特型接触杆与高压线10接触的一侧为多个圆弧连续排布，该形状使得特型接触杆能够压在高压线10上，达到与高压线10充分接触的目的。验电盒8安装于接触杆9的中间位置，接触杆9的两端分别与绝缘绳3相连接。绝缘绳3的数量为两条，每条绝缘绳3垂下的一端分别与接触杆9的一端相连，使得接触杆9呈悬挂在绝缘绳3上的状态。如图2所示，两条绝缘绳3与接触杆9的两端为可拆卸连接，不工作时，可将接触杆9及包含其的验电装置从绝缘绳3上拆卸下来，方便搬运和存放，工作时，将绝缘绳3与接触杆9两端绑紧固定，简单易操作。

进一步的，同步轮6由第一同步轮和第二同步轮组成，第一同步轮与减速电机5相连，第二同步轮与收放线轮7相连，第一同步轮与第二同步轮之间通过橡胶带传动连接，通过同步轮6，实现了减速电机5与收放线轮7转动的传动。减速电机5采用通用减速机，在本具体实施例中，减速电机5采用大疆2008减速电机，具体型号为大疆2008减速电机-KV1400；大疆2008减速电机可以通过接口与大疆无人机进行通讯，从而实现对减速电机5的远程操作和控制，大疆无人机的型号为M300 RTK。

通过大疆无人机配备的遥控器可远程控制大疆2008减速电机传动，从而带动收放线轮7的转动，绝缘绳3将验电装置下方到无人机平台下方一定距离，从而在验电装置接触高压线10的同时避免无人机1接触高压线10。通过这一可收放的验电方式，可以根据被检测电路的电压值调整收放绝缘绳3的长度，从而高效的满足各种电压的被检测线路对安全作业距离的要求。

一种无人机1巡检装置的操作使用方法，步骤如下：

(1)无人机1未起飞时，收放装置的绝缘绳3处于收起状态，验电装置紧贴无人机平台，从而保证在无人机1起飞的过程中，验电装置不会大幅晃动，影响无人机1起飞安全；待无人机1飞到一定高度后，控制无人机1悬停，并遥控操作收放驱动组件释放绝缘绳3，绝缘绳3的释放长度根据需要被测线路的电压值来确定；

(2)操纵无人机1目视飞至被测线路附近，然后依靠变焦摄像机和fpv相机进行辅助飞行，飞至被测线路上方；调节变焦摄像机和fpv相机姿态，使之呈向下垂直状态，操作无人机1直至处于被测线路正上方，且接触杆9与被测线路呈十字垂直状态；

(3)操作无人机1缓慢下降，直至接触杆9与被测线路接触，被测接触杆9依靠自身重力压在高压线10上，进行验电作业；

(4)验电作业完成后，操作无人机1返回，返回至起飞点后先悬停于起飞点上方，遥控操作收放驱动组件回收绝缘线，使验电装置紧贴无人机平台，从而避免无人机1降落过程中绝缘绳3卷入无人机1螺旋桨造成事故，回收绝缘绳3后，操作无人机1降落。

上述说明仅为本实用新型的优选实施例，并非是对本实用新型的限制，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改型等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种无人机巡检装置，其特征在于，包括无人机平台、收放装置和验电装置，所述收放装置包括绝缘绳、收放驱动组件以及与无人机平台固定连接的横向绝缘杆，所述收放驱动组件包括减速电机、同步轮和收放线轮，所述收放线轮为双槽导线轮，所述绝缘绳一端连接于收放线轮，另一端连接验电装置，所述收放驱动组件固定安装在横向绝缘杆上并用于控制绝缘绳的收放。

2.根据权利要求1所述的一种无人机巡检装置，其特征在于，所述绝缘绳的数量为两条，所述收放线轮的每个槽中各缠绕安装一条绝缘绳，两条绝缘绳的缠绕方式相反；所述横向绝缘杆的两个端部分别安装有用于绝缘绳穿过的固定件，所述绝缘绳穿过固定件后与验电装置相连。

3.根据权利要求1所述的一种无人机巡检装置，其特征在于，所述验电装置包括验电盒和接触杆，所述验电盒安装于接触杆的中间位置，所述接触杆的两端分别与绝缘绳相连接。

4.根据权利要求1所述的一种无人机巡检装置，其特征在于，所述同步轮包括与减速电机相连的第一同步轮，以及与收放线轮相连的第二同步轮，所述第一同步轮与第二同步轮之间通过橡胶带连接。

5.根据权利要求1所述的一种无人机巡检装置，其特征在于，所述无人机平台包括无人机和安装在无人机上的变焦摄像机与相机，所述无人机为大疆无人机，所述相机选用fpv相机。

6.根据权利要求1所述的一种无人机巡检装置，其特征在于，所述横向绝缘杆固定安装于无人机起落架的竖向支撑杆上，两个竖向支撑杆对称固定于所述横向绝缘杆中间位置的两侧。

7.根据权利要求5所述的一种无人机巡检装置，其特征在于，所述减速电机采用大疆2008减速电机，所述大疆2008减速电机通过接口与大疆无人机通讯，实现对减速电机的远程控制。

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