RU2715682C1 - Robot system and method of its operation at high-rise facilities related to power engineering and radio communication - Google Patents
Robot system and method of its operation at high-rise facilities related to power engineering and radio communication Download PDFInfo
- Publication number
- RU2715682C1 RU2715682C1 RU2019118226A RU2019118226A RU2715682C1 RU 2715682 C1 RU2715682 C1 RU 2715682C1 RU 2019118226 A RU2019118226 A RU 2019118226A RU 2019118226 A RU2019118226 A RU 2019118226A RU 2715682 C1 RU2715682 C1 RU 2715682C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lifting
- technological equipment
- rise
- cargo platform
- uav
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G1/00—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines
- H02G1/02—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for overhead lines or cables
Abstract
Description
Заявляемая группа изобретений относится к устройствам и способам эксплуатации, подъема и спуска специализированного технологического оборудования на высотные инженерные объекты входящие в инфраструктуру электроэнергетики и радиосвязи для проведения диагностики, ремонта, замены и обслуживания силовых проводов воздушных линий электропередач, ветрогенераторов, элементов конструкции опор, вышек сотовой и радиосвязи, а также для размещения на высотных объектах мобильного, самодвижущегося и стационарного технологического оборудования, а также для выполнения страховки и подъема персонала для проведения сервисных и аварийно-ремонтных работ.The claimed group of inventions relates to devices and methods for operating, lifting and lowering specialized technological equipment to high-altitude engineering facilities included in the infrastructure of the electric power industry and radio communications for diagnostics, repair, replacement and maintenance of power wires of overhead power lines, wind generators, structural elements of supports, tower towers and radio communications, as well as for placement on high-altitude objects of mobile, self-propelled and stationary technological equipment , As well as for insurance and recovery personnel for service and emergency repairs.
Известны устройства для диагностики воздушных линий электропередач раскрыты в патентах (CN106741942, МПК В64С39/02, 31.05.2017), (KR101735743, МПК B64C39/02, 15.05.2017), (RU2558002, МПК G01R 31/08, 27.07.2015), и предназначены для проведения контактного мониторинга силовых проводов воздушных ЛЭП применяется аппаратура поднимаемая в воздух посредством БПЛА.Known devices for diagnosing overhead power lines are disclosed in patents (CN106741942, IPC B64C39 / 02, 05/31/2017), (KR101735743, IPC B64C39 / 02, 05/15/2017), (RU2558002, IPC
Недостатком перечисленных устройств является невозможность проведения диагностики с использованием оборудования масса которого превышает грузоподъемность БПЛА, указанные устройства взаимодействуют только с проводами ЛЭП и не предусмотрены для выполнения других видов сервисных и аварийных работ, подъем тяжелой аппаратуры приведет к сложности позиционирования и управления при посадки на провод.The disadvantage of these devices is the inability to conduct diagnostics using equipment whose mass exceeds the UAV carrying capacity, these devices interact only with power transmission lines and are not intended for other types of service and emergency operations, lifting heavy equipment will lead to difficulties in positioning and control when landing on the wire.
Наиболее близким по технической сущности является устройство диагностики воздушных линий электропередач (Патент US20060114122, МПК H04Q 9/00, H02G 1/02, 15.05.2003), которое содержит систему управления, устройства контроля воздушных линий электропередач, подключенные к аккумулятору, размещенную в корпусе и соединенную с двигателем систему привода, выполненную с возможностью фиксации положения устройства для диагностики относительно грозозащитного троса или силового провода и обеспечения его перемещения вдоль воздушных линий электропередач. Устройство для диагностики воздушных линий электропередач содержит летательный аппарат вертолетного типа, подключенный к аккумулятору, включающий систему управления.The closest in technical essence is a device for the diagnosis of overhead power lines (Patent US20060114122, IPC
К недостаткам устройства следует отнести невозможность поднимать технологическое оборудование с весом большим чем грузоподъемность БПЛА, воздушная транспортировка технологического груза и его позиционирование для посадки на провод приведет к большим энергетическим потерям и низкой устойчивостью в полете, используется только для установки на грозозащитном тросе или силовом проводе и не предназначено для взаимодействия с другими элементами опор ЛЭП и элементами радио вышек, технологическое оборудование не предназначено для выполнения других монтажных, сервисных и аварийных работ, для замены технологического оборудования требуется активировать БПЛА и заново выполнить взлет и стыковку.The disadvantages of the device include the inability to lift technological equipment with a weight greater than the UAV loading capacity, air transportation of the technological cargo and its positioning for landing on the wire will lead to large energy losses and low stability in flight, it is used only for installation on a lightning protection cable or power wire and does not It is intended for interaction with other elements of power transmission towers and elements of radio towers, technological equipment is not intended for other installation, service and emergency work, for the replacement of technological equipment, it is necessary to activate the UAV and re-take off and dock.
Задачей предлагаемого изобретении является разработка роботизированного комплекса для эксплуатации на инженерных высотных объектах входящих в систему электроэнергетики и радиосвязи, обеспечивающего доставку на высоту тяжелого технологического оборудования с массой, превышающей грузоподъемность применяемого БПЛА; подъем технологического оборудования с габаритами и формой, затрудняющими транспортировку стандартными БПЛА.The objective of the invention is the development of a robotic complex for operation at engineering high-altitude facilities included in the electric power and radio communications systems, ensuring the delivery of heavy technological equipment with a mass exceeding the load capacity of the UAV used to the height; lifting of technological equipment with dimensions and shape that impede the transportation of standard UAVs.
Еще одной задачей является разработка нового способа поэтапного подъема технологического оборудования на инженерные высотные объекты с использованием БПЛА.Another objective is the development of a new method for the phased lifting of technological equipment to engineering high-altitude objects using UAVs.
Другой задачей является удерживание технологического оборудования на выбранной оператором высоте от поверхности земли без привлечения БПЛА и без непосредственного контакта технологического оборудования с посадочной площадкой высотного объекта; расширение зон и участков высотных объектов, где возможно применение робототехнического комплекса; расширение круга выполняемых технических и эксплуатационных задач; а также с возможностью выполнения транспортировки технологического оборудования с высоты посадочной площадки на поверхность земли для проведения сервиса технологического оборудования без привлечения для этой операции БПЛА; перенос технологического оборудования через инженерные препятствия высотного объекта без использования подъема в воздух технологического оборудования посредством тяги БПЛА.Another task is to keep the technological equipment at a height chosen by the operator from the surface of the earth without involving an UAV and without direct contact of the technological equipment with the landing site of a high-altitude object; expansion of zones and sections of high-rise objects where the use of a robotic complex is possible; expanding the range of technical and operational tasks; and also with the ability to carry out the transportation of technological equipment from the height of the landing site to the surface of the earth to carry out the service of technological equipment without involving UAVs for this operation; transfer of technological equipment through the engineering obstacles of a high-altitude object without using the lifting of technological equipment into the air by means of an UAV draft.
Еще одной задачей является возможность автоматизации выполнения многих видов работ на инженерных высотных объектах, повышение безопасности и исключение человеческого фактора, уменьшение эксплуатационных расходов, сокращение парка наземного подъемного оборудования.Another objective is the ability to automate the performance of many types of work at engineering high-rise facilities, increase safety and eliminate the human factor, reduce operating costs, and reduce the fleet of ground-based lifting equipment.
Другие задачи и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными ниже в описании и чертежах.Other objects and advantages of the present invention will become more apparent below in the description and drawings.
Технический результат - расширение арсенала и функциональных возможностей беспилотников применяемых для контактного обслуживания воздушных линий электропередач, а также расширение ассортимента технологического оборудования для эксплуатации на высотных объектах входящих в систему электроэнергетики и радиосвязи.The technical result is the expansion of the arsenal and functionality of drones used for contact maintenance of overhead power lines, as well as expanding the range of technological equipment for operation at high-altitude facilities included in the electric power and radio communications system.
Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом робототехническом комплексе, входящем в систему электроэнергетики и радиосвязи, состоящего из основной станции, беспилотного летательного аппарата (БПЛА), технологического оборудования, поднимаемого на посадочную площадку высотного объекта, системы дистанционного управления, наблюдения и навигации, при этом на БПЛА установлены по меньшей мере одна грузовая платформа, которая снабжена элементами соединения с посадочной площадкой высотного объекта, гибкая система подвески, которая обеспечивает кинетическую связь грузовой платформы с технологическим оборудованием с возможностью его заданного перемещения относительно грузовой платформы, по меньшей мере одно подъёмно-спусковое устройство с электрическим движителем, взаимодействующее с гибкой системой подвески, а управление подъёмно-спусковым устройством обеспечивается электронным блоком управления, при этом, по меньшей мере, на одном из устройств комплекса установлен стыковочно-разъединяемый узел, обеспечивающий возможность взаимодействия с другими устройствами комплекса или с посадочной площадкой высотного объекта.The specified technical result is achieved by the fact that in the proposed robotic complex, which is part of the electric power and radio communications system, consisting of a main station, an unmanned aerial vehicle (UAV), technological equipment, which is lifted to the landing site of a high-rise object, remote control, monitoring and navigation systems, at the same time, at least one cargo platform is installed on the UAV, which is equipped with elements for connecting to the landing pad of a high-altitude object, a flexible system for weight, which provides a kinetic connection of the cargo platform with the technological equipment with the possibility of its predetermined movement relative to the cargo platform, at least one lifting and descent device with an electric propulsion unit interacting with a flexible suspension system, and the lifting and descent device is controlled by an electronic control unit, this, at least one of the devices of the complex is installed dock-disconnectable node, providing the ability to interact with ugimi complex devices or mounting platform altitude object.
В заявляемом робототехническом комплексе основная станция выполняет роль командного пункта, обеспечивающего дистанционное управление и контроль за работой комплекса. В некоторых вариантах основная станция дополнительно выполняет роль базы для дислокации комплекса, источник электрического напряжения, площадки для размещения и установки технологического оборудования или для других задач. Основная станция, может быть представлена следующими типами: «наземная» - размещена в сооружениях гражданского или промышленного назначения, «передвижная» - на автомобильном или другом транспортном средстве; «переносная» - представлена в виде модуля переносимого оператором.In the inventive robotic complex, the main station acts as a command post, providing remote control and monitoring of the complex. In some embodiments, the main station additionally serves as a base for the deployment of the complex, a source of electrical voltage, a platform for the placement and installation of technological equipment or for other tasks. The main station can be represented by the following types: “ground” - located in civil or industrial buildings, “mobile” - in a car or other vehicle; “Portable” - is presented as a module portable by the operator.
Высотные инженерные объекты, входящие в систему электроэнергетики и радиосвязи - это воздушные линий электропередач, ветрогенераторы, опоры ЛЭП, вышки сотовой и радиосвязи и другие технологические сооружения имеющие значительное возвышение над землей.High-altitude engineering facilities included in the electric power and radio communications system are overhead power lines, wind generators, power transmission towers, cellular and radio communications towers, and other technological structures that have a significant elevation above the ground.
Посадочная площадка высотного объекта – это участок специально оборудованный для посадки БПЛА или участок, позволяющий БПЛА совершить посадку и стыковку с высотным объектом. Это может быть грозозащитный трос, силовой провод, конструктивные элементы опор ЛЭП и вышек радиосвязи и т.п.The landing pad of a high-altitude object is a section specially equipped for UAV landing or a section allowing a UAV to land and dock with a high-altitude object. It can be a lightning protection cable, power wire, structural elements of power transmission towers and radio towers, etc.
Беспилотный летательный аппарат (БПЛА) вертикального взлета и посадки выполняет роль передвигающейся по воздуху системы наблюдения и средства доставки грузовой платформы на площадку высотного объекта. Конструкция БПЛА может быть выполнена в виде мультикоптера, конвертоплана, вертолета, летающего крыла типа «tail-sitter» или другое известное устройство, обеспечивающее управляемый вертикальный взлет и посадку или зависание в воздухе. В фюзеляже БПЛА размещаются движитель, элементы управления, наблюдения, навигации и другая полезная нагрузка. Движитель может быть представлен импеллером, вентилятором, ротором с приводом от электродвигателя, двигателя внутреннего сгорания, реактивной турбины или другим известным устройством. Электропитание двигателей и других систем может осуществляться от аккумуляторов установленных на БПЛА, или по силовому кабелю от источника напряжения основной станции (генератор эл. тока, аккумуляторы станции и т.п.), или после посадки на линии электропередач осуществляется подзарядка от ЛЭП электромагнитным или другим известным способом. Комплекс может быть оборудован аппаратурой для дистанционного видеонаблюдения, диагностики и составления цифровых карт в зоне высотных объектов.An unmanned aerial vehicle (UAV) of vertical take-off and landing performs the role of an airborne surveillance system and a means of delivering a cargo platform to the site of a high-altitude object. The UAV design can be made in the form of a multicopter, tiltrotor, helicopter, flying tail-sitter or other known device that provides controlled vertical takeoff and landing or hovering in the air. In the fuselage of the UAV are propulsion, controls, surveillance, navigation and other payloads. The mover can be represented by an impeller, a fan, a rotor driven by an electric motor, an internal combustion engine, a jet turbine or other known device. Power supply of engines and other systems can be carried out from batteries installed on the UAV, or through a power cable from a voltage source of the main station (electric generator, station batteries, etc.), or after landing on power lines, recharging from power lines by electromagnetic or other in a known manner. The complex can be equipped with equipment for remote video surveillance, diagnostics and digital maps in the area of high-rise objects.
На БПЛА выполнены элементы соединения с грузовой платформой в виде направляющих, фиксаторов, разъемов или других известных устройств. БПЛА может по команде отсоединятся от грузовой платформы и быть состыкован с другой платформой или с воздуха проводить внешний осмотр и диагностику высотного объекта. При необходимости БПЛА может применяться как выбранный аналог - выполнять установку на высотные объекты небольших по габаритам и весу устройств диагностики. При необходимости фюзеляж БПЛА может быть выполнен трансформируемым например, со складывающимися лучами рамы с винтами или другим способом.. Система электронной стабилизации БПЛА обеспечивает устойчивый полет, анализ работы бортовых устройств, внешних нагрузок и может снабжаться гироскопами, акселерометром, контроллерами, сонаром, GPS-приемником или другими известными устройствами.UAV made elements of connection with the cargo platform in the form of guides, latches, connectors or other known devices. The UAV can, on command, disconnect from the cargo platform and be docked with another platform, or conduct external inspection and diagnostics of a high-altitude object from the air. If necessary, the UAV can be used as the selected analogue - to install on high-altitude objects small in size and weight diagnostic devices. If necessary, the UAV fuselage can be transformed, for example, with folding frame beams with screws or in another way. The UAV electronic stabilization system ensures stable flight, analysis of the operation of on-board devices, external loads and can be equipped with gyroscopes, accelerometer, controllers, sonar, GPS-receiver or other known devices.
Технологическое оборудование для высотных работ представлено разнообразными устройствами и механизмами для решения специальных задач в труднодоступных или опасных участках на высотных инженерных объектах входящих в систему электроэнергетики и радиосвязи. Например, оборудование для мониторинга проводов воздушных линий электропередач, оборудование для проведении монтажных и аварийно-ремонтных операций, натяжной робот для расстановки роликовых блоков, маячки и стационарные устройства диагностики, системы высотной страховки и устройства для подъема персонала, устройства удаления наледи на проводах, механизированные монтерские тележки, устройства для нанесения защитных гидрофобных покрытий или красок, автоматизированные манипуляторы, элементы высотных объектов, мобильные и самодвижущиеся роботы и другие известные устройства. В качестве средств контроля могут быть использованы видеокамеры высокого разрешения, тепловизоры для диагностики состояния силовых проводов, ультрафиолетовые сканеры для диагностики разрядов и короны, лазерные и ультразвуковые сканеры, а также другие известные устройства. Технологическое оборудование соединяется жестко или разъемно с подъёмно-спусковым устройством либо с гибкой системой подвески, а после подъема может состыковываться с грузовой платформой или с посадочной площадкой высотного объекта. Технологическое оборудование может быть установлено на высотном объекте с использованием автоматизированной системы позиционирования и крепления на посадочной площадке. Технологическое оборудование может подниматься на посадочную площадку в несколько этапов например, сначала устанавливается страховочная рама монтажной тележки с движителем, а потом поднимается нижняя часть монтажной тележки с ограждением. Технологическое оборудование может быть представлено в виде группы, взаимодействующих между собой устройств разной конструкции и разного назначения например, робот для перемещения по проводу и устройство для нанесения гидрофобного покрытия. В некоторых вариантах выполнения на технологическом оборудовании может монтироваться дополнительный БПЛА или/и дополнительная гибкая подвеска, например для обхода по проводу изоляторов и креплений на опоре ЛЭП.Technological equipment for high-altitude work is represented by a variety of devices and mechanisms for solving special problems in hard-to-reach or hazardous areas at high-altitude engineering facilities included in the electric power and radio communications system. For example, equipment for monitoring the wires of overhead power lines, equipment for installation and emergency repair operations, a tension robot for arranging roller blocks, beacons and stationary diagnostic devices, high-altitude insurance systems and devices for lifting personnel, de-icing devices on wires, mechanized installation carts, devices for applying protective hydrophobic coatings or paints, automated manipulators, elements of high-rise objects, mobile and self-propelled Esja robots and other known devices. As means of control, high-resolution cameras, thermal imagers for diagnosing the condition of power wires, ultraviolet scanners for diagnosing discharges and corona, laser and ultrasound scanners, and other known devices can be used. Technological equipment is connected rigidly or demountably with the lifting and launching device or with a flexible suspension system, and after lifting it can dock with the loading platform or with the landing site of a high-rise object. Technological equipment can be installed on a high-rise facility using an automated positioning and mounting system on the landing site. Technological equipment can be lifted to the landing site in several stages, for example, first the safety frame of the mounting trolley with a mover is installed, and then the lower part of the mounting trolley with a guard is raised. Technological equipment can be represented as a group of interacting devices of different designs and for different purposes, for example, a robot for moving along a wire and a device for applying a hydrophobic coating. In some embodiments, an additional UAV or / and an additional flexible suspension can be mounted on technological equipment, for example, to bypass insulators and fasteners on a power transmission line support.
Управление робототехническим комплексом может осуществляться дистанционно по проводам, радиоуправлению, лазеру, инфракрасному излучению или другим известным способом. Система управления может быть централизованной или непосредственно для каждого устройства, входящего в комплекс. Управление осуществляется с участием человека или без участия человека в контуре управления, в автономном режиме, с использованием машинного зрения, программируемого маршрута, адаптивного управления, с применением искусственного интеллекта или другим известным способом.The control of the robotic complex can be carried out remotely by wire, radio control, laser, infrared radiation or other known method. The control system can be centralized or directly for each device included in the complex. Management is carried out with or without human participation in the control loop, in an autonomous mode, using machine vision, a programmable route, adaptive control, using artificial intelligence, or in another known way.
Грузовая платформа служит для установки гибкой системы подвески, соединения с БПЛА, размещения элементов соединения с посадочной площадкой высотного объекта. В некоторых вариантах выполнения на грузовой платформе могут быть изначально установлено подъемно-спусковое устройство, направляющие и блоки для перемещения гибкой подвески, крепления для жесткого соединения с одним из концов гибкой подвески, мобильные устройства для управляемого перемещения по посадочной площадке высотного объекта, подвижные каретки, выдвижные стыковочные штанги и другие известные устройства. Грузовая платформа может иметь жесткое соединение или разъёмное соединение с фюзеляжем БПЛА, или грузовая платформа выполнена с возможностью автоматической расстыковки. В других вариантах выполнения на БПЛА может быть установлено несколько грузовых платформ, например для переноса комплекса через преграду. Форма выполнения грузовой платформы в виде шасси, стойки, рамы, корпусного элемента или в виде других известных устройств.The cargo platform is used to install a flexible suspension system, connect to UAVs, and place elements for connecting to the landing pad of a high-rise object. In some embodiments, a lifting and launching device, guides and blocks for moving the flexible suspension, fastenings for rigid connection with one end of the flexible suspension, mobile devices for controlled movement along the landing platform of a high-rise object, movable carriages, can be initially installed on the cargo platform docking rods and other known devices. The cargo platform may have a rigid connection or detachable connection with the fuselage of the UAV, or the cargo platform is configured to automatically undock. In other embodiments, several cargo platforms can be installed on the UAV, for example, for transferring the complex through an obstacle. The form of execution of the cargo platform in the form of a chassis, rack, frame, housing element or in the form of other known devices.
Элементы соединения на грузовой платформе служат для сцепления с посадочной площадкой и перераспределяют нагрузку на высотный объект от поднимаемого на высоту технологического оборудования. Элементы соединения обеспечивают жесткую установку грузовой платформы (например, для установки стационарных элементов на опоре ЛЭП), или подвижное соединение, позволяющее перемещаться платформе по посадочной площадке (например, передвигаться на роликах по проводам), или взаимодействовать с устройствами управляемого перемещения по посадочной площадке высотного объекта (например, самодвижущаяся монтерская кабина). В некоторых случаях элементы соединения могут быть представлены в виде разъемных крепежей (например, болтовое соединение с применением автоматизированных монтажных устройств), карабинами, скобами, роликами, упорами, крюками, петлями, гибкими лентами с упорами, тормозными колодками, фиксаторами или другими известными устройствами, обеспечивающие удержание робототехнического комплекса на заданной высоте. Для обеспечения надежности соединения элементы соединения с посадочной площадкой могут быть оборудованы дистанционно-управляемыми автоматизированными стыковочными узлами. В зависимости от типа посадочной площадки высотного объекта (например, провод или ферма вышки) грузовая платформа может иметь разные или сменные элементы соединения и фиксации, а также элементы соединения могут размещаться над БПЛА, под ним или сбоку. В других вариантах выполнения на грузовой платформе может быть установлен мобильный блок с собственным движителем и системой питания и управления, позволяющий управляемо перемещаться по посадочной площадке высотного объекта. В других вариантах выполнения дополнительно на грузовой платформе может быть установлено автоматизированное устройство, служащее для соединения технологического оборудования с посадочной площадкой (например, установленные на грузовой платформе механизмы жестко фиксируют на опоре диагностическую аппаратуру) и могут быть представлены механизмами фиксации, свинчивания, скручивания, склейкой, сваркой деталей и другими известными устройствами. В других вариантах выполнения элементы соединения одновременно взаимодействуют с несколькими посадочными площадками (например, установлены на 3-х разных проводах).The connection elements on the loading platform are used for coupling with the landing pad and redistribute the load on the high-rise object from the technological equipment raised to a height. The connection elements provide a rigid installation of the cargo platform (for example, for installing stationary elements on the power transmission line support), or a movable connection that allows the platform to move along the landing site (for example, to move on rollers along wires), or interact with devices for controlled movement along the landing platform of a tall object (for example, a self-propelled installation cabin). In some cases, the connection elements can be presented in the form of detachable fasteners (for example, bolted connections using automated mounting devices), carabiners, brackets, rollers, stops, hooks, loops, flexible tapes with stops, brake pads, clips or other known devices, ensuring the retention of the robotic complex at a given height. To ensure the reliability of the connection, the elements of the connection with the landing pad can be equipped with remotely controlled automated docking units. Depending on the type of landing site of a high-rise object (for example, a wire or a tower truss), the cargo platform can have different or interchangeable connection and fixation elements, as well as connection elements can be placed above the UAV, under it or from the side. In other embodiments, a mobile unit with its own propulsion unit and a power and control system can be installed on the cargo platform, which allows it to be controlled to move along the landing site of a high-rise object. In other embodiments, additionally, an automated device can be installed on the cargo platform, which serves to connect technological equipment to the landing site (for example, the mechanisms installed on the cargo platform are rigidly fixed on the support of diagnostic equipment) and can be represented by fixing, screwing, twisting, gluing, welding parts and other known devices. In other embodiments, the connection elements simultaneously interact with several landing sites (for example, installed on 3 different wires).
Гибкая система подвески служит для перемещения технологического оборудования в направлении к грузовой платформе, установленной на посадочной площадке высотного объекта и для спуска технологического оборудования на землю, для взаимодействия с подъёмно-спусковое устройством. После взлета БПЛА и установки грузовой платформы на посадочной площадке один конец гибкой системы подвески соединен с грузовой платформой, а другой конец подается вниз к земле или изначально закреплен на поверхности земли (на основной станции), или соединен с подъемным механизмом, или соединен с технологическим оборудованием, или закреплен другим известным способом. В некоторых вариантах выполнения гибкая система подвески может быть представлена в виде бесконечной ленты проходящей через подвесной блок на грузовой платформе, или в виде группы канатов поднимающих и стабилизирующих положение технологического оборудования на весу, или трос намотанный на барабан лебедки, или установлено другим известным способом. В других вариантах выполнения гибкая система подвески может взаимодействовать одновременно с двумя и более грузовыми платформами для установки на разнесенных посадочных площадках. В других вариантах выполнения гибкая система подвески может включать в себя электрические провода для дистанционного управления и/или передачи напряжения от внешнего источника электроэнергии к устройствам роботизированного комплекса. Гибкая система подвески может состоять из роликов, полиспастов, подвижных и неподвижных блоков огибаемых тросом, направляющих, электрических проводов, струн, цепей, веревок, лесок, поводков, тросов, изолирующих полипропиленовых канатов и других известных устройств.A flexible suspension system is used to move technological equipment in the direction of the loading platform installed on the landing site of a high-rise object and to lower the technological equipment to the ground, to interact with the lifting and launching device. After the UAV takes off and the cargo platform is installed on the landing pad, one end of the flexible suspension system is connected to the cargo platform, and the other end is fed down to the ground or initially fixed to the ground surface (at the main station), or connected to a lifting mechanism, or connected to technological equipment , or fixed in another known manner. In some embodiments, a flexible suspension system can be presented in the form of an endless belt passing through a suspension block on a cargo platform, or in the form of a group of ropes lifting and stabilizing the position of technological equipment on weight, or a cable wound on a winch drum, or installed in another known manner. In other embodiments, a flexible suspension system can interact simultaneously with two or more cargo platforms for installation on spaced landing sites. In other embodiments, the flexible suspension system may include electrical wires for remote control and / or transmission of voltage from an external power source to the devices of the robotic complex. A flexible suspension system can consist of rollers, chain hoists, movable and fixed blocks enveloped by a cable, guides, electric wires, strings, chains, ropes, woods, leashes, cables, insulating polypropylene ropes and other known devices.
Подъёмно-спусковое устройство служит для взаимодействия с гибкой системой подвески и как следствие - управляемого перемещения технологического оборудования. Предпочтительно, подъёмно-спусковое устройство использует электрический движитель, или в некоторых случаях может использоваться ДВС или другие известные устройства. Подъёмно-спусковое устройство может быть установлено на грузовой платформе, или на основной станции, или на грунте у основания высотного объекта или закрепляется на гибкой системе подвески, или установлено в кузове управляемого или беспилотного автотранспорта или установлено другим известным способом. Подъёмно-спусковое устройство может быть представлено в виде аккумуляторной лебедки (электрожумар), электрической тали или тельфера, монтажно-тягового механизма или другим известным устройством. Подъёмно-спусковое устройство может состоять из: электродвигателя, редуктора, сокращающего обороты мотора и обеспечивающего плавность хода, предохранительной муфты, барабана, сматывающего или разматывающего трос, регулирующего положение груза, корпуса, защищающего механизмы от внешних воздействий, крюка за который подвешивается технологическое оборудование, аккумуляторной батареи и системы управления. В других вариантах выполнения подъёмно-спусковое устройство может содержать 2 и более лебедки. Подъёмно-спусковое устройство может быть установлено на грузовой платформе и наматывать трос на свой барабан - тем самым поднимает/опускает технологическое оборудование, или оставаясь на грунте подъёмно-спусковое устройство перемещает трос через блоки грузовой платформы - тем самым транспортирует технологическое оборудование, или подъёмно-спусковое устройство посредством подвижных и прижимных роликов само перемещается по гибкой системе подвески при этом соединенной с грузовой платформой, или подъёмно-спусковое устройство первоначально поднимается по подвеске к грузовой платформе с использование первой лебедки, а затем опускает трос от второй лебедки для подъема технологического оборудования или действует другим известным способом.The lifting and launching device serves to interact with a flexible suspension system and, as a result, the controlled movement of technological equipment. Preferably, the hoisting device uses an electric propulsion device, or in some cases, an internal combustion engine or other known device may be used. The lifting and launching device can be installed on a loading platform, or on the main station, or on the ground at the base of a high-rise object, or mounted on a flexible suspension system, or installed in the back of a controlled or unmanned vehicle, or installed in another known manner. The lifting and launching device can be presented in the form of a battery winch (electric winch), electric hoist or hoist, mounting and traction mechanism or other known device. The lifting and launching device may consist of: an electric motor, a gearbox, which reduces the engine speed and ensures smooth running, a safety clutch, a drum, a cable reel or rewinder, which regulates the position of the load, a housing that protects mechanisms from external influences, a hook for which technological equipment is suspended, and a battery batteries and control systems. In other embodiments, the lifting and launching device may comprise 2 or more winches. The lifting and launching device can be installed on the loading platform and winding the cable onto its drum - thereby raising / lowering the technological equipment, or, while remaining on the ground, the lifting and lowering device moves the cable through the blocks of the loading platform - thereby transporting the technological equipment, or the lifting and lowering the device by means of movable and pressure rollers itself moves along a flexible suspension system while connected to the loading platform, or the lifting and launching device is initially flax lying on the loading platform suspension for use with a first winch, and then lowers from the second winch rope for lifting process equipment or operates other known method.
Электронный блок управления служит для включения или остановки подъёмно-спускового устройства. Управление подъёмно-спусковым устройством может быть представлено электронным устройством с пультом управления на корпусе подъёмно-спускового устройства в варианте его размещения на грунте, в виде дистанционного проводного или беспроводного управления в вариантах установки подъёмно-спускового устройства на грузовой платформе или с возможностью перемещения по тросу или в виде другого известного устройства. Электронный блок управления может быть выполнен как отдельное устройство или быть частью электронного управления комплекса.The electronic control unit is used to turn on or stop the lifting device. The control of the lifting device can be represented by an electronic device with a control panel on the housing of the lifting device in the form of its placement on the ground, in the form of remote wire or wireless control in the installation of the lifting device on a cargo platform or with the possibility of moving along a cable or in the form of another known device. The electronic control unit can be implemented as a separate device or be part of the electronic control system.
Стыковочно-разъединяемые узлы, обеспечивают управляемое соединение или разъединение устройств комплекса между собой или с посадочной площадкой высотного объекта (например, БПЛА и грузовая платформа, подъёмно-спусковое устройство и технологическое оборудование, грузовая платформа и посадочная площадка высотного объекта), для уменьшение вибраций, колебаний, смещений между элементами комплекса при их установки на посадочной площадке. Стыковочно-разъединяемые узлы могут быть представлены как система «штырь-конус», безрезьбовой механизм сцепления, направляющие и фиксаторы, за счет натяжения гибкой системы подвески подъёмно-спусковым устройством, сервоприводом, магнитным замком или другим известным устройством. Также могут быть выполнены электрические разъемы для соединения/разъединения между собой электрических схем основных элементов комплекса (для распределения электроэнергии и т.п.).Docking-disconnectable nodes provide controlled connection or disconnection of the complex’s devices between themselves or with the landing platform of a high-rise object (for example, UAVs and a loading platform, lifting and launching device and technological equipment, a loading platform and a landing platform of a high-rise object), to reduce vibrations, vibrations displacements between the elements of the complex when they are installed on the landing site. Docking-disconnectable nodes can be represented as a “pin-cone” system, a threadless clutch mechanism, guides and latches, due to the tension of the flexible suspension system with a lifting-trigger device, a servo drive, a magnetic lock or other known device. Can also be made electrical connectors for connecting / disconnecting to each other electrical circuits of the main elements of the complex (for the distribution of electricity, etc.).
Заявляемый робототехнический комплекс работает следующим образом (вариант).The inventive robotic complex operates as follows (option).
При подачи команды оператора с основной станции активируется БПЛА (с грузоподъемностью Z килограмм) и вместе с установленной грузовой платформой и закрепленным одним концом гибкой подвески (трос) перемещается по воздуху на необходимую высоту к посадочной площадке высотного объекта (например, на силовой провод ЛЭП), на земле находится подъёмно-спусковое устройство к которому прикреплено технологическое оборудование (например, автоматизированная монтерская тележка массой Z+X килограмм), другой конец троса соединен с электролебедкой подъёмно-спускового устройства, грузовая платформа закрепляется своими элементами соединения на силовом проводе, БПЛА расстыковывается с грузовой платформой и возвращается на землю, по команде оператора на блок управления подъёмно-спускового устройства начинается взаимодействие с гибкой системой подвески (за счет наматывания троса на барабан лебедки) и подъёмно-спусковое устройство вместе с технологическим оборудованием поднимается по направлению к грузовой платформе, автоматизированная монтерская тележка устанавливается на проводе высотного объекта, страхуется и сцепляется с грузовой платформой посредством автоматического стыковочно-разъединяемого узла, движитель монтерской тележки позволяет ей задано перемещаться по проводам для посадки/высадки персонала и выполнения сервисных работ.When an operator commands from the main station, an UAV is activated (with a load capacity of Z kilograms) and, together with the installed loading platform and one end of the flexible suspension fixed (cable), moves through the air to the required height to the landing site of a high-rise object (for example, to the power line of a power transmission line), on the ground there is a lifting and launching device to which technological equipment is attached (for example, an automated installation trolley weighing Z + X kilograms), the other end of the cable is connected to an electric winch lifting multi-launching device, the loading platform is fixed with its connecting elements on the power wire, the UAV is undocked with the loading platform and returns to the ground, at the command of the operator on the control unit of the lifting-launching device, interaction with a flexible suspension system begins (by winding the cable onto the winch drum) and the lifting and launching device, together with the technological equipment, rises towards the loading platform, an automated installation trolley is installed on the wire in hundreds of objects, and is secured engages the loading platform through the automatic docking-peelable node electrician mover carriage enabling it to move over the wire set for embarkation / disembarkation and personnel performing maintenance work.
В другом варианте выполнения робототехнический комплекс после выполнения стыковки с посадочной площадкой (например, на элементе опоры ЛЭП), БПЛА возвращается на землю, а грузовая платформа, подъемно-спусковое устройство, система гибкой подвески и технологическое оборудование остаются на посадочной площадке, дополнительно на подъемно-спусковое устройство установлен блок закодированного дистанционного управления с защитой от несанкционированного использования, технологическое оборудование продолжительное время выполняет на высотном объекте свои функции (например, отслеживает физическое состояние проводов), при поступлении команды оператора с использованием шифрованного радиокода активируется подъемно-спускового устройство в следствии чего на гибкой подвеске спускается технологическое оборудование (например, для передачи данных, ремонта, замены источника питания), после этого технологическое оборудование может быть поднято на верх в исходное положение.In another embodiment, the robotic complex, after docking with the landing site (for example, on the power transmission line support element), the UAV returns to the ground, and the loading platform, the lifting and launching device, the flexible suspension system and technological equipment remain on the landing site, additionally on the lifting and landing platform the trigger device has a coded remote control unit with protection against unauthorized use, technological equipment for a long time performs at high-altitude The facility has its own functions (for example, it monitors the physical state of the wires), when an operator receives a command using an encrypted radio code, a lifting and triggering device is activated, as a result of which technological equipment is lowered onto a flexible suspension (for example, for data transfer, repair, replacement of a power source), after this technological equipment can be raised to the top in its original position.
В следующем варианте выполнения робототехнический комплекс после выполнения установки грузовой платформы на посадочной площадке (например, силовой провод) производится подъем технологического оборудования в виде группы взаимодействующих между собой устройств разной конструкции и разного назначения например, монтажного автоматизированного устройства и несколько стационарных маркеров для долговременного жесткого соединения с силовым проводом, в стационарных маркерах выполнены фиксирующие зажимы, монтажное автоматизированное устройство позиционирует на проводе стационарный маркер и по команде приводит в действие свой инструмент, обеспечивающий передачу механических усилий на вышеуказанные зажимы, и путем закручивания крепежных элементов зажимы плотно стягивают разъемные части стационарного маркера, тем самым закрепляя маркер на проводе, при выполнении мобильного устройства для передвижения по проводу на грузовой платформе или на технологическом оборудовании комплекс передвигается на определенную дистанцию и повторяет процедуру уже с другим маркером.In the next embodiment, the robotic complex, after installing the cargo platform on the landing site (for example, the power wire), the process equipment is lifted in the form of a group of interacting devices of different designs and for different purposes, for example, an automated mounting device and several stationary markers for long-term hard connection with power cable, fixed clamps are made in stationary markers, automated mounting device The device positions a stationary marker on the wire and, on command, activates its own tool, which transfers mechanical forces to the above clamps, and by tightening the fastening elements, the clamps tightly tighten the detachable parts of the stationary marker, thereby fixing the marker on the wire, when a mobile device is used to move along to a wire on a loading platform or on technological equipment, the complex moves a certain distance and repeats the procedure with a different marker.
В другом варианте выполнения робототехнический комплекс поднимается в воздух посредством БПЛА на котором установлены две грузовые платформы (1,2) и дополнительные гибкие подвески, комплекс устанавливается на посадочной площадке А с использованием грузовой платформы 1 и ее соединительных элементов, активируется подъемно-спусковое устройство и к посадочной площадке А поднимается технологическое оборудование для выполнения своих функциональных задач, при необходимости преодолеть инженерное препятствие (например, изоляторы опоры ЛЭП), БПЛА расстыковывается с грузовой платформой 1 и переносит грузовую платформу 2 на посадочную площадку D с другой стороны опоры, подъемно-спусковое устройство соединено с технологическим оборудованием, подъемно-спусковое устройство взаимодействует с гибкими подвесками соединенными с грузовыми платформами 1 и 2, вследствие чего технологическое оборудование перемещается с посадочной площадки А на площадку D, при установки технологического оборудования под грузовой платформой 2 происходит освобождение грузовой платформы 1 от веса оборудования, БПЛА переносит грузовую платформу 1 к платформе 2, тем самым завершается переход через изоляторы опоры.In another embodiment, the robotic system is lifted into the air by means of an UAV on which two cargo platforms (1,2) and additional flexible suspensions are installed, the complex is installed on landing site A using
Таким образом, заявляемая конструкция обеспечивает расширение арсенала и функциональных возможностей беспилотников, применяемых для контактного мониторинга сервиса и обслуживания воздушных линий электропередач, а также расширение ассортимента технологического оборудования для эксплуатации на высотных объектах входящих в систему электроэнергетики и радиосвязи.Thus, the claimed design provides the expansion of the arsenal and functionality of drones used for contact monitoring of the service and maintenance of overhead power lines, as well as expanding the range of technological equipment for operation at high-altitude facilities included in the electric power and radio communications system.
Сопоставительный анализ заявляемого устройства с прототипом позволяет сделать вывод о том, что заявляемый робототехнический комплекс отличается от известного:A comparative analysis of the claimed device with the prototype allows us to conclude that the claimed robotic complex differs from the well-known:
- установкой на БПЛА по меньшей мере одной, грузовой платформы;- installation of at least one cargo platform on the UAV;
- снабжения грузовой платформы элементами соединения с посадочной площадкой высотного объекта;- supplying the cargo platform with elements of connection with the landing pad of a high-rise object;
- установкой гибкой системы подвески;- installation of a flexible suspension system;
- обеспечением кинетической связи грузовой платформы с технологическим оборудованием с возможностью его заданного перемещения относительно грузовой платформы;- providing kinetic communication of the cargo platform with technological equipment with the possibility of its predetermined movement relative to the cargo platform;
- выполнением, по меньшей мере, одного подъёмно-спускового устройства с электрическим движителем с возможностью взаимодействия с гибкой системой подвески;- the implementation of at least one lifting and launching device with an electric propulsion device with the ability to interact with a flexible suspension system;
- наличием электронного блока для управления подъёмно-спусковым устройством;- the presence of an electronic unit for controlling the lifting device;
- выполнением технологического оборудования кинетически связанным с грузовой платформой посредством гибкой системы подвески;- the implementation of technological equipment kinetically associated with the cargo platform through a flexible suspension system;
- установкой технологического оборудования с возможностью заданного перемещения относительно грузовой платформы;- installation of technological equipment with the possibility of a given movement relative to the cargo platform;
- установкой по меньшей мере, на одном из устройств комплекса стыковочно-разъединяемого узла.- installation of at least one of the devices of the dock-disconnect assembly complex.
Заявляемая конструкция обеспечивает:The inventive design provides:
- доставку на высоту тяжелого технологического оборудования с массой превышающей грузоподъемность применяемого БПЛА;- delivery to a height of heavy technological equipment with a mass exceeding the carrying capacity of the UAV used;
- подъем технологического оборудования с габаритами и формой, затрудняющими транспортировку стандартными БПЛА;- lifting of technological equipment with dimensions and shape that impede the transportation of standard UAVs;
- разработку нового способа поэтапного подъема технологического оборудования на инженерные высотные объекты с использованием БПЛА;- development of a new method for the phased lifting of technological equipment to engineering high-altitude objects using UAVs;
- удерживание технологического оборудования на выбранной оператором высоте от поверхности земли без привлечения БПЛА и без непосредственного контакта технологического оборудования с посадочной площадкой высотного объекта;- retention of technological equipment at a height selected by the operator from the surface of the earth without involving an UAV and without direct contact of technological equipment with the landing site of a high-altitude object;
- расширение зон и участков высотных объектов, где возможно применение робототехнического комплекса;- expansion of zones and sections of high-rise objects where the use of a robotic complex is possible;
- расширение круга выполняемых технических и эксплуатационных задач для робототехнического комплекса;- expanding the range of technical and operational tasks for the robotic complex;
- транспортировка технологического оборудования с высоты посадочной площадки на поверхность земли для проведения сервиса технологического оборудования без привлечения для этой операции БПЛА;- transportation of technological equipment from the height of the landing site to the surface of the earth for the maintenance of technological equipment without involving UAVs for this operation;
- перенос технологического оборудования через инженерные препятствия высотного объекта без использования для подъема в воздух технологического оборудование посредством тяги БПЛА;- transfer of technological equipment through the engineering obstacles of a high-rise object without using technological equipment to lift into the air by means of an UAV draft;
- автоматизация выполнения многих видов работ на инженерных высотных объектах, повышение безопасности и исключение человеческого фактора, уменьшение эксплуатационных расходов, сокращение парка наземного подъемного оборудования.- automation of many types of work at engineering high-rise facilities, improving safety and eliminating the human factor, reducing operating costs, reducing the fleet of ground-based lifting equipment.
Вышеизложенное позволяет сделать вывод о том, что заявленная совокупность признаков характеризует новое конструктивное решение, ранее не известное из уровня техники, а следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию «новизна».The above allows us to conclude that the claimed combination of features characterizes a new constructive solution, previously not known from the prior art, and therefore, the claimed invention meets the criterion of "novelty."
Поскольку предлагаемая конструкция робототехнического комплекса и достигаемый технический результат явным образом не следуют из уровня техники, постольку можно сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию «изобретательский уровень».Since the proposed design of the robotic complex and the technical result achieved do not explicitly follow from the prior art, it can be concluded that the proposed solution meets the criterion of "inventive step".
Предлагаемая конструкция робототехнического комплекса может быть изготовлена с использованием известных в технике конструктивных деталей с использованием известных технологий. Возможность промышленного использования заявляемого робототехнического комплекса позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «промышленная применимость».The proposed design of the robotic complex can be manufactured using well-known structural parts using well-known technologies. The possibility of industrial use of the inventive robotic complex allows us to conclude that it meets the criterion of "industrial applicability".
Примеры конкретного выполнения робототехнического комплекса описывается ниже со ссылками на прилагаемые чертежи.Examples of specific performance of the robotic complex is described below with reference to the accompanying drawings.
Фиг. 1 – основная станция на автомобильном шасси, подъемно-спусковое устройство установлено на грузовой платформе, управление подъёмно-спусковым устройством обеспечивается электронным блоком управления, технологическое оборудование - монтажная тележка.FIG. 1 - the main station on the car chassis, the lifting and launching device is installed on the cargo platform, the control of the lifting and launching device is provided by the electronic control unit, the processing equipment is the mounting trolley.
Фиг. 2 – схема поэтапной эксплуатации робототехнического комплекса, подъемно спусковое устройство выполнено с возможностью передвижения по гибкой подвеске.FIG. 2 is a diagram of the phased operation of the robotic complex, the lifting and launching device is made with the possibility of movement along a flexible suspension.
Фиг. 3 - элементы соединения грузовой платформы и посадочной площадки установлены над винтами БПЛА, подвеска в виде бесконечной ленты, подъемно спусковое устройство установлено на грунте, технологическое оборудование перемещается между грузовой платформой и грунтом без привлечения БПЛА.FIG. 3 - connection elements of the loading platform and landing pad are installed above the UAV screws, the suspension is in the form of an endless belt, the lifting and launching device is installed on the ground, technological equipment moves between the loading platform and the ground without involving the UAV.
Фиг. 4 - на грузовой платформе установлено мобильное устройство для передвижения по посадочной площадке, стыковочно-разъединяемый узел выполнен в виде автоматизированного устройство для соединения технологического оборудования с посадочной площадкой высотного объекта.FIG. 4 - a mobile device for moving around the landing site is installed on the cargo platform, the docking and disconnecting unit is made in the form of an automated device for connecting technological equipment to the landing site of a high-rise object.
Фиг. 5 - проиллюстрирован способ установки технологического оборудования на точках опоры высотного объекта отдаленных от посадочной площадки.FIG. 5 - illustrates a method of installing process equipment at the pivot points of a high-rise object remote from the landing site.
Фиг. 6 - проиллюстрирован способ долговременной установки на высотном объекте технологического оборудования и его сервис без привлечения БПЛА.FIG. 6 - illustrates the method of long-term installation of technological equipment at a high-altitude object and its service without involving an UAV.
Фиг. 7 - проиллюстрирован способ установки технологического оборудования в виде группы взаимодействующих между собой устройств разной конструкции и разного назначения.FIG. 7 - illustrates the method of installation of technological equipment in the form of a group of interacting devices of different designs and for different purposes.
Фиг. 8 - проиллюстрирован способ переноса технологического оборудования через инженерные препятствия на высотном объекте.FIG. 8 - illustrates a method for transferring technological equipment through engineering obstacles at a high-rise facility.
Фиг. 9 – блок-схема способа эксплуатации робототехнического комплекса на высотных объектах.FIG. 9 is a flowchart of a method for operating a robotic complex at high-altitude objects.
На фиг. 1 изображен робототехнический комплекс 1 для эксплуатации на высотных объектах 2, состоящий из мобильной основной станции 4, беспилотного летательного аппарата (БПЛА) 5, технологического оборудования (система мониторинга)13 поднимаемого на посадочную площадку (провод ЛЭП) 3 высотного объекта 2, системы дистанционного управления, наблюдения и навигации БПЛА (на чертеже не показаны), на БПЛА 5 установлена по меньшей мере одна, грузовая платформа 6, на грузовой платформе выполнены элементы соединения 7 с посадочной площадкой 3, и установлено подъёмно-спусковое устройство 8 с электрической лебедкой 9, выполнен блок управления 10, на электрической лебедке 9 установлена гибкая система подвески (трос) 12, технологическое оборудование 13 кинетически связано с грузовой платформой 6 посредством гибкой подвески 12, технологическое оборудование 13 установлено с возможностью заданного перемещения относительно грузовой платформы 6, на технологическом оборудовании 13 установлен стыковочно-разъединяемый узел 14 для соединения с грузовой платформой 6, на грузовой платформе выполнено мобильное устройство 11 для перемещения по посадочной площадке 3.In FIG. 1 shows a
Устройство 1 работает следующим образом; оператор по радиоканалу с основной станции 4 запускает БПЛА 5, вместе с установленной грузовой платформой 6 и подъёмно-спусковым устройством 8, к электролебедке 9 присоединена часть гибкой подвески 12. БПЛА 5 перемещается по воздуху на необходимую высоту к посадочной площадке 3 высотного объекта 2. Другая часть гибкой подвески 12 соединена с технологическим оборудованием 13. Грузовая платформа 6 закрепляется своими элементами соединения 7 на посадочной площадке 3, после команды на блок управления 10 подъёмно-спусковое устройство 8 начинает взаимодействовать с гибкой системой подвески 12 и происходит подъем технологического оборудования 13 по направлению к грузовой платформе 6, где стыковочно-разъединяемый узел 14 соединяет технологическое оборудование 13 и грузовую платформу 6, технологическое оборудование 13 устанавливается на посадочной площадке 3 высотного объекта или выборочно на определенной дистанции под посадочной площадкой 3. Мобильное устройство 11 по команде перемещает комплекс по посадочной площадке 3. технологическое оборудование 13 начинает свою работу.The
На Фиг. 2 показана схема поэтапной эксплуатации робототехнического комплекса (вариант), 21 – БПЛА выполняет с воздуха мониторинг ЛЭП, 22 - подъем грузовой платформы в воздух, 23 – установка платформы на силовой провод, 24 - на землю сбрасывается гибкая подвеска, БПЛА отсоединяется, 25– персонал присоединяет к подвеске технологическое оборудование и электроподъемник (не показано), по подвеске поднимается электроподъемник с прикрепленным технологическим оборудованием, 26 - технологическое оборудование установлено на проводе.In FIG. Figure 2 shows the phased operation of the robotic complex (option), 21 - the UAV monitors the power lines from the air, 22 - the lifting of the cargo platform into the air, 23 - installation of the platform on the power wire, 24 - the flexible suspension is dropped to the ground, the UAV is disconnected, 25– personnel connects technological equipment and an electric lift (not shown) to the suspension, an electric lift with attached technological equipment rises along the suspension, 26 - the technological equipment is installed on the wire.
На Фиг. 3 грузовая платформа 36 зафиксирована элементами соединения 34 на посадочной площадке 32. Оператор может выборочно задавать высоту нахождения технологического оборудования 39 посредством управления подъемно-спусковым устройством 38 установленном на грунте. Это происходит без повторного привлечения БПЛА 33 и без непосредственного контакта технологического оборудования 39 с посадочной площадкой 32 высотного объекта 31. Такая схема управления позволит оперативно менять положение технологического оборудования 39 относительно высотного объекта 31 (например, при подъеме грузов, страховки персонала, покраски опор ЛЭП и т.п.) за счет передвижения закольцованного каната 37 по роликовому блоку 35.In FIG. 3, the
На Фиг. 4 - на грузовой платформе 41 установлено мобильное устройство 42 для передвижения по посадочной площадке 44, выполнено автоматизированное устройство 43 для соединения фиксаторов 48 технологического оборудования 47 с посадочной площадкой 44 высотного объекта. Подъемно-спусковое устройство 45 поднимает наверх технологическое оборудование 47 и происходит взаимодействие автоматизированного устройства 43 с фиксаторами 48, в результате чего закрепляется на проводе 44 технологическое оборудование 47.In FIG. 4 - a
На Фиг. 5 робототехнический комплекс после выполнения установки грузовой платформы 51 на посадочной площадке 52, лебедка 58 наматывая гибкий трос 57 поднимает технологическое оборудование 53. Производится установка технологического оборудования 53 на точки опоры 55 и 56, отдаленными на определенном расстоянии от посадочной площадки 52 высотного объекта 54. Такой способ установки позволит проводить работы по подъему и закреплению нестандартного оборудования 3.In FIG. 5, the robotic complex after the installation of the
На Фиг. 6. грузовая платформа 61 установлена на посадочной площадке 62 высотного объекта 68, обеспечиваются долговременное или постоянное закрепление грузовой платформы 61 и подъемно-спускового устройства 63 на посадочной площадке 62, (предпочтительно при этом производится расстыковка с БПЛА 67). Такая схема установки позволяет технологическому оборудованию 64 продолжительное время выполнять на высотном объекте 68 свои функции и при этом по команде оператора 66 (с использованием шифрованного радиокода) остается возможным опустить на гибкой сцепке 65 технологическое оборудование 64 на грунт без привлечения БПЛА 67 (например, для ремонта, замены источника питания, и т.п.).In FIG. 6. the
На Фиг. 7. грузовая платформа 71 установлена на посадочной площадке (провод) 72, БПЛА 73 отсоединен, производится подъем технологического оборудования в виде группы взаимодействующих между собой устройств разной конструкции и разного назначения - монтажного автоматизированного устройства 74 и маркеров 75 для долговременного жесткого соединения с проводом. В стационарных маркерах, выполнены фиксирующие зажимы 76. Монтажное автоматизированное устройство 74 позиционирует на проводе стационарный маркер 75 и по команде приводит в действие свой инструмент77, обеспечивающий передачу механических усилий на зажимы 76, и путем закручивания крепежных элементов зажимы 76 плотно стягивают разъемные части стационарного маркера 75, тем самым закрепляя маркер на проводе 72. При выполнении мобильного устройства для передвижения по проводу на грузовой платформе или на технологическом оборудовании комплекс передвигается на определенную дистанцию и повторяет процедуру уже с другим маркером.In FIG. 7. The
На Фиг. 8 при установке на БПЛА 81 двух и более комплектов грузовых платформ (82,83) и гибких подвесок 84 достигается более сложное перемещение технологического оборудования 85 относительно высотного объекта 86. Первоначально роботизированный комплекс посредством БПЛА 81 устанавливается на посадочной площадке 87 с использованием грузовой платформы 82, а затем БПЛА 81 расстыковывается с платформой 82 и переносит грузовую платформу 83 на посадочную площадку 88. Подъемно-спусковое устройство 89 взаимодействует с гибкими подвесками 84 соединенными с грузовыми платформами 82 и 83, вследствие чего технологическое оборудование 85 перемещается по гибким подвескам с посадочной площадки 87 на посадочной площадку 88. Такая схема перемещения позволит технологическому оборудованию 85 преодолевать препятствия 90 инженерных высотных объектов (например, перенос оборудования через изоляторы опор, переход с одного провода на другой и т.п.) или позиционироваться в необходимой точке у высотного объекта.In FIG. 8, when two or more sets of loading platforms (82.83) and
На Фиг. 9 – блок-схема способа эксплуатации робототехнического комплекса: показывает этапы выполнения подъема технологического оборудования на высотный объект и варианты установки и взаимодействия между собой основных устройств робототехнического комплекса.In FIG. 9 is a flowchart of a method for operating a robotic complex: shows the steps for lifting a technological equipment to a high-rise object and options for installing and interacting with each other the main devices of the robotic complex.
Хотя изобретение описано со ссылкой на конкретные варианты реализации, это описание не следует рассматривать в ограничительном смысле. Различные модификации описанного варианта реализации, а также альтернативные варианты реализации изобретения будут очевидны для специалистов в данной области техники после обращения к описанию изобретения.Although the invention has been described with reference to specific embodiments, this description should not be construed in a limiting sense. Various modifications of the described embodiment, as well as alternative embodiments of the invention, will be apparent to those skilled in the art after reference to the description of the invention.
Claims (9)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019118226A RU2715682C1 (en) | 2019-06-11 | 2019-06-11 | Robot system and method of its operation at high-rise facilities related to power engineering and radio communication |
| PCT/RU2020/050115 WO2020256591A1 (en) | 2019-06-11 | 2020-06-10 | Robotic system and method for using same on tall structures |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019118226A RU2715682C1 (en) | 2019-06-11 | 2019-06-11 | Robot system and method of its operation at high-rise facilities related to power engineering and radio communication |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2715682C1 true RU2715682C1 (en) | 2020-03-03 |
Family
ID=69768112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019118226A RU2715682C1 (en) | 2019-06-11 | 2019-06-11 | Robot system and method of its operation at high-rise facilities related to power engineering and radio communication |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2715682C1 (en) |
| WO (1) | WO2020256591A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2760429C1 (en) * | 2020-12-25 | 2021-11-25 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ТЮМЕНСКОЕ ВЫСШЕЕ ВОЕННО-ИНЖЕНЕРНОЕ КОМАНДНОЕ УЧИЛИЩЕ ИМЕНИ МАРШАЛА ИНЖЕНЕРНЫХ ВОЙСК А.И. ПРОШЛЯКОВА" Министерства обороны Российской Федерации | Multicopter-type unmanned aerial vehicle rechargable from overhead power lines |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114061758B (en) * | 2021-11-25 | 2023-10-27 | 浙江盛暄电力科技有限公司 | Infrared thermometer for electric power inspection |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060114122A1 (en) * | 2003-05-15 | 2006-06-01 | Jones David I | Power line inspection vehicle |
| RU2558002C1 (en) * | 2014-02-03 | 2015-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория будущего" | Device for diagnostics of overhead power transmission lines and its component |
| RU2645774C1 (en) * | 2017-02-13 | 2018-02-28 | Сергей Григорьевич Кузовников | Device for diagnostics of overhead power lines |
| CN106741942B (en) * | 2016-12-20 | 2018-12-07 | 西安交通大学 | A kind of bionical two mode of motion robot for HV Transmission Line Routing Inspection |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1290875B (en) * | 1966-07-05 | 1969-03-13 | Laessig Foerdertech Hamburg | Device for loading and unloading, in particular of ships with piece and / or bulk goods |
| SU1038450A1 (en) * | 1980-07-17 | 1983-08-30 | Центральный Научно-Исследовательский Институт Организации,Механизации И Технической Помощи Строительству | Apparatus for transporting loads |
| US4818990A (en) * | 1987-09-11 | 1989-04-04 | Fernandes Roosevelt A | Monitoring system for power lines and right-of-way using remotely piloted drone |
| RU20067U1 (en) * | 2001-05-22 | 2001-10-20 | Зао "Энергобалт" | INSTALLATION DEVICE FOR TECHNICAL EQUIPMENT |
| RU2689643C1 (en) * | 2018-10-04 | 2019-05-28 | Общество С Ограниченной Ответственностью Инжиниринговая Компания "Велес" | Cargo delivery system |
-
2019
- 2019-06-11 RU RU2019118226A patent/RU2715682C1/en active
-
2020
- 2020-06-10 WO PCT/RU2020/050115 patent/WO2020256591A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060114122A1 (en) * | 2003-05-15 | 2006-06-01 | Jones David I | Power line inspection vehicle |
| RU2558002C1 (en) * | 2014-02-03 | 2015-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория будущего" | Device for diagnostics of overhead power transmission lines and its component |
| CN106741942B (en) * | 2016-12-20 | 2018-12-07 | 西安交通大学 | A kind of bionical two mode of motion robot for HV Transmission Line Routing Inspection |
| RU2645774C1 (en) * | 2017-02-13 | 2018-02-28 | Сергей Григорьевич Кузовников | Device for diagnostics of overhead power lines |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2760429C1 (en) * | 2020-12-25 | 2021-11-25 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ТЮМЕНСКОЕ ВЫСШЕЕ ВОЕННО-ИНЖЕНЕРНОЕ КОМАНДНОЕ УЧИЛИЩЕ ИМЕНИ МАРШАЛА ИНЖЕНЕРНЫХ ВОЙСК А.И. ПРОШЛЯКОВА" Министерства обороны Российской Федерации | Multicopter-type unmanned aerial vehicle rechargable from overhead power lines |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2020256591A1 (en) | 2020-12-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110785372B (en) | Anti-slewing device and method for lifting, suspending and moving loads | |
| US11542036B2 (en) | Aerial launch and/or recovery for unmanned aircraft, and associated systems and methods | |
| EP3858730B1 (en) | Power line inspection vehicle | |
| RU2715682C1 (en) | Robot system and method of its operation at high-rise facilities related to power engineering and radio communication | |
| EP3759042B1 (en) | System and method for handling wind turbine components for assembly thereof | |
| US10822080B2 (en) | Aircraft and methods of performing tethered and untethered flights using aircraft | |
| CN110167841A (en) | System and method for docking aerostatics, and the aerostatics and reception structure that are equipped with for this purpose | |
| WO2017027939A1 (en) | Process of using an aerostat in transmission lines | |
| CN108163179B (en) | Near space aerostat issuing method and apparatus | |
| WO2019001662A1 (en) | System and method for positioning wind turbine components | |
| RU2449924C1 (en) | Heavy freight air transportation system | |
| US11391267B2 (en) | System and method for handling wind turbine components for assembly thereof | |
| RU2189925C1 (en) | Helicopter external store system | |
| US20220339983A1 (en) | Walking vtol drone and related systems and methods | |
| KR101965362B1 (en) | Unmanned aircraft for power cable checking using take-off and landing on power cable | |
| CA3087379A1 (en) | Tethered unmanned aerial vehicle system | |
| JP7419596B1 (en) | Method of inspecting and repairing structures using unmanned aerial vehicles | |
| RU2751367C1 (en) | Method for uav route control and a complex for its implementation | |
| RU2748809C1 (en) | Method for power supply and assembly of facilities in extreme conditions and air mobile unit for implementation thereof | |
| KR102352101B1 (en) | unmanned aerial vehicle (UAV) performing facility monitoring and maintenance | |
| KR100523762B1 (en) | Construction wire connection system | |
| CN107804481A (en) | Dirigible assist system | |
| RU2149802C1 (en) | Device for carriage of cargoes by helicopters | |
| CN104743114A (en) | Aircraft | |
| CN114313204A (en) | Short-distance maneuvering floating platform |