一种输电无人机智能巡检装置及巡检方法与流程

1.本发明涉及输电线路巡检技术领域，具体为一种输电无人机智能巡检装置及巡检方法。


背景技术：

2.高铁输电线路在安装完成之后需要进行定期的清洁和检查。由于高铁输电线路所处的环境通常比较恶劣，积尘、降雨、冰沉等物理和气象因素会影响输电线路的正常工作和导致线路绝缘性能下降，因此清洁保养对于高铁输电线路的设备稳定运行和操作非常重要。
3.清洁的次数和频率应该根据线路所处的环境和工作状态进行调整，通常应该保证线路干净、无积尘，以确保线路绝缘性能的稳定和可靠，同时也能够延长线路设备的使用寿命，降低运行成本。
4.现有的对于高铁输电线的清洁方式主要存在以下问题：1、现有的清洁方式主要通过人工清洁或辅助设备清洗，如高压水枪、清洗车等，但人工清洁费时费力，采用高压水枪只能冲洗绝缘子和电线杆部分，对于单根的输电线进行高压冲洗容易造成输电线损坏。
5.2、进行清洁时还需提前检查输电线是否发生破损开裂，否则清洁时容易引发触电危险，造成输电线损坏严重，甚至于威胁到清洁人员的人身安全。
6.所以，为了解决单根输电线清洁不便与线路巡检与清洁不能连续进行的问题，本发明提供了一种输电无人机智能巡检装置及巡检方法。


技术实现要素：

7.本发明提供一种输电无人机智能巡检装置及巡检方法，以解决相关技术中的单根输电线清洁不便与线路巡检与清洁不能连续进行的问题。
8.本发明提供了一种输电无人机智能巡检装置及巡检方法，一种输电无人机智能巡检装置，包括：飞行单元、监测单元与清理单元，所述飞行单元下端从前至后依次设置有监测单元与清理单元。
9.所述清理单元包括单门固定件、供液组件、安装承接件、动力组件、工作组件与弹簧，飞行单元下端且位于监测单元后侧固定安装有单门固定件，单门固定件上固定安装有供液组件，单门固定件下端中部固定安装有安装承接件，安装承接件内设置有动力组件，安装承接件下端开设有滑槽，滑槽内设置有工作组件，所述滑槽左右端面均固定安装有弹簧，弹簧另一端与工作组件相连接。
10.在其中一个实施例中，所述工作组件包括t形滑动连接件、液体连通件、配合夹持件、配合弧形槽、斜通槽与弧形海绵擦，滑槽内左右对称以滑动配合的方式连接有t形滑动连接件，t形滑动连接件的下端固定安装有液体连通件，液体连通件的下端固定安装有配合夹持件，配合夹持件的内部开设有配合弧形槽与斜通槽，斜通槽一端与液体连通件相连接，另一端与配合弧形槽相连接，配合弧形槽相对端面均匀设置有圆形通孔，配合夹持件的相
对端面上设置有弧形海绵擦，弹簧另一端与相邻的t形滑动连接件相连接。
11.在其中一个实施例中，所述动力组件包括主动齿轮件、电机二、从动推力件一与从动推力件二，安装承接件内右上侧转动连接有主动齿轮件，安装承接件内且位于主动齿轮件后侧固定安装有电机二，电机二输出轴与主动齿轮件固定连接，安装承接件内且位于主动齿轮件下侧转动连接有从动推力件一，安装承接件内且位于从动推力件一左侧转动连接有从动推力件二，主动齿轮件与从动推力件一相啮合，从动推力件一与从动推力件二相啮合。
12.在其中一个实施例中，所述飞行单元包括控制机体、机翼、太阳能光板一、电机一、螺旋桨、起落架与天线，控制机体左右两端对称安装有一组机翼，一组机翼为两个前后对称的单个机翼，机翼上端均设置有太阳能光板一，机翼上端且远离控制机体均设置有电机一，电机一输出轴上设置有螺旋桨，控制机体左右两端对称设置有位于一组机翼之间的起落架，控制机体上端后侧固定安装有天线。
13.在其中一个实施例中，所述供液组件包括储液箱、橡胶输液管与理管件，单门固定件上固定安装有储液箱，储液箱左右两端设置有橡胶输液管，安装承接件的左右两端对称设置有有理管件，两侧的橡胶输液管穿过同侧理管件后与液体连通件相连接。
14.在其中一个实施例中，所述控制机体上端中部设置有四棱台，四棱台上端中部安装有气象感应器，四棱台四周端面均设置有太阳能光板二。
15.在其中一个实施例中，所述监测单元包括云台与摄像机，控制机体下端转动连接有云台，云台上设置有摄像机。
16.在其中一个实施例中，所述橡胶输液管的进水管口处均设置有开关阀。
17.此外，本发明还提供了一种输电无人机智能巡检方法，包括以下步骤：
18.s1、运行监测：通过控制飞行单元飞行至高铁输电线的正上方，之后逐渐靠近输电线，沿着输电线方向配合监测单元进行仔细排查。
19.s2、外线清理：从输电线一端进行监测的同时，飞行单元下移使得清理单元与单线实现对接配合，以实现对单根电线的外端进行清尘。
20.s3、数据收集：监测单元收集到的数据会进行同步回传，遇到输电线损坏时时会提示警报，同时清理单元会提前松开输电线。
21.s4、维修处理：工作人员根据最终巡检得到的信息，派遣专业人员前往各输电线损伤位置处进行维修处理。
22.综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
23.1、本发明提供一种输电无人机智能巡检装置及巡检方法，通过将监测单元与清洁单元合理装配在飞行单元上，以实现对输电线的巡检与清洁的连续进行，通过飞行单元沿输电线线路走向飞行，并根据实际情况下降靠近输电线，再通过监测单元进行近距离拍摄，用于监测输电线是否发生破损，将破损位置进行拍摄并将线路位置信息一并传输到终端控制设备，便于后续专业人员来进行维修处理，由于监测单元设置于清理单元前方，可为清理单元的清理工作进行避障处理；设置的清洁单元，通过动力组件带动工作组件实现对输电线的配合夹持，供液组件为工作组件提供清洁液，在飞行单元稳定前行的过程中，工作组件能够实现对输电线外表面的积尘进行清理。
24.2、本发明设置的工作组件，通过供液组件提供清洗液，清洗液先进入液体连通件
中，再通过斜通槽流入配合弧形槽，再由配合弧形槽外端的圆形通孔流出浸湿弧形海绵擦，利用具有弹性的弧形海绵擦贴合在输电线外端，随着飞行单元稳定前行，弧形海绵擦对输电线外端进行的连续的清理工作。
25.3、本发明设置的气象感应器，可用来检测所在区域天气情况，提前预防雷暴天气，以免影响飞行单元正常运行，设置的太阳能光板二可以为控制机体转化提供电能，用以保证电能的连续供给。
26.除了上面所描述的本发明实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本技术实施例提供的基于一种输电无人机智能巡检装置及巡检方法所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步的详细说明。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
28.图1为本发明的主视立体结构示意图。
29.图2为本发明的仰视立体结构示意图。
30.图3为本发明的右视平面结构示意图。
31.图4为本发明的清理单元的立体结构示意图。
32.图5为本发明的清理单元的横向竖直半剖结构示意图。
33.图6为本发明的图5中m处的放大图。
34.图7为本发明的清理单元的后视平面结构示意图。
35.图8为本发明的图7的a-a向剖视图。
36.附图标记：
37.1、飞行单元；11、控制机体；12、机翼；13、太阳能光板一；14、电机一；15、螺旋桨；16、起落架；17、天线；18、气象感应器；19、太阳能光板二；2、监测单元；21、云台；22、摄像机；3、清理单元；31、单门固定件；32、供液组件；321、储液箱；322、橡胶输液管；3220、开关阀；323、理管件；33、安装承接件；34、动力组件；341、主动齿轮件；342、电机二；343、从动推力件一；344、从动推力件二；35、工作组件；351、t形滑动连接件；352、液体连通件；353、配合夹持件；354、配合弧形槽；355、斜通槽；356、弧形海绵擦；36、弹簧。
具体实施方式
38.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
39.请参阅图1和图2，一种输电无人机智能巡检装置，包括：飞行单元1、监测单元2与清理单元3，所述飞行单元1下端从前至后依次设置有监测单元2与清理单元3。
40.请参阅图3、图4、图5和图7，所述清理单元3包括单门固定件31、供液组件32、安装承接件33、动力组件34、工作组件35与弹簧36，飞行单元1下端且位于监测单元2后侧固定安装有单门固定件31，单门固定件31上固定安装有供液组件32，单门固定件31下端中部固定安装有安装承接件33，安装承接件33内设置有动力组件34，安装承接件33下端开设有滑槽，滑槽内设置有工作组件35，所述滑槽左右端面均固定安装有弹簧36，弹簧36另一端与工作组件35相连接。
41.飞行单元1沿高铁输电线的线路走向运行，飞行单元1根据实际情况下降靠近输电线，再通过监测单元2进行近距离拍摄，用于监测输电线是否发生破损，将破损位置进行拍摄并将线路位置信息一并传输到终端控制设备，便于后续专业人员来进行维修处理，由于监测单元2设置于清理单元3前方，可为清理单元3的清理工作进行避障处理；监测单元2在前摄像监测输电线是否正常，飞行单元1调整与输电线之间的距离，使得动力组件34带动工作组件35实现对输电线的配合夹持，保证飞行单元1稳定前行的过程中，工作组件35能够实现对输电线外表面的积尘进行清理，若监测单元2监测到输电线某处有破损或者输电线有交叉节点，动力组件34便开始带动工作组件35放开输电线，同时若交叉线路较复杂则飞行单元1能够上行一定远离，保证不影响输电线的正常使用；设置的弹簧36用以配合动力组件34来推动工作组件35进行夹持复位。
42.请参阅图4、图5、图6、图7和图8，所述工作组件35包括t形滑动连接件351、液体连通件352、配合夹持件353、配合弧形槽354、斜通槽355与弧形海绵擦356，滑槽内左右对称以滑动配合的方式连接有t形滑动连接件351，t形滑动连接件351的下端固定安装有液体连通件352，液体连通件352的下端固定安装有配合夹持件353，配合夹持件353的内部开设有配合弧形槽354与斜通槽355，斜通槽355一端与液体连通件352相连接，另一端与配合弧形槽354相连接，配合弧形槽354相对端面均匀设置有圆形通孔，配合夹持件353的相对端面上设置有弧形海绵擦356，弹簧36另一端与相邻的t形滑动连接件351相连接。
43.通过动力组件34带动两个t形滑动连接件351进行反向运行，以实现配合夹持件353进行张开动作，待飞行单元1行至待输电线的初始待清理位置时，再通过动力组件34带动t形滑动连接件351相向而行，使得配合夹持件353能够夹持圈合在输电线外侧，弧形海绵擦356正好贴合在输电线外端，通过供液组件32提供清洗液，使得清洗液进入液体连通件352中，再通过斜通槽355流入配合弧形槽354，再由配合弧形槽354外端的圆形通孔流出浸湿弧形海绵擦356，之后随着飞行单元1稳定前行，弧形海绵擦356对输电线外端进行清理；若前方输电线损坏，动力组件34使得配合夹持件353张开即松开输电线，之后飞行单元1上行的同时发送故障信息。
44.请参阅图5、图7和图8，所述动力组件34包括主动齿轮件341、电机二342、从动推力件一343与从动推力件二344，安装承接件33内右上侧转动连接有主动齿轮件341，安装承接件33内且位于主动齿轮件341后侧固定安装有电机二342，电机二342输出轴与主动齿轮件341固定连接，安装承接件33内且位于主动齿轮件341下侧转动连接有从动推力件一343，安装承接件33内且位于从动推力件一343左侧转动连接有从动推力件二344，主动齿轮件341与从动推力件一343相啮合，从动推力件一343与从动推力件二344相啮合；根据控制指令，电机二342顺时针转动一定角度，可以带动主动齿轮件341进行同步同向转动(顺时针)，然后主动齿轮件341带动从动推力件一343进行反向转动(逆时针)，从动推力件一343再带动
从动推力件二344进行反向转动(顺时针)，从动推力件一343逆时针转动时会推动右侧的t形滑块351向右移动，从动推力件二344顺时针转动时会推动左侧的t形滑块351向左移动，最终实现两个t形滑动连接件351进行反向移动，反之，电机二342进行逆时针转动时，从动推力件一343与从动推力件344进行相向移动，与此同时两个t形滑动连接件351在对应的弹簧36的弹力推动下，可实现t形滑动连接件351进行相向移动。
45.请参阅图5、图7和图8，所述供液组件32包括储液箱321、橡胶输液管322与理管件323，单门固定件31上固定安装有储液箱321，储液箱321左右两端设置有橡胶输液管322，安装承接件33的左右两端对称设置有有理管件323，两侧的橡胶输液管322穿过同侧理管件323后与液体连通件352相连接；所述橡胶输液管322的进水管口处均设置有开关阀3220；储液箱321里储放着清洁液，当开关阀3220打开时，输出一定的清洁液，清洁液经过橡胶输液管322进入液体连通件352中，释放一定量后再关闭开关阀3220，如此进行定量定时的清洁液供给。
46.请参阅图1和图3，所述飞行单元1包括控制机体11、机翼12、太阳能光板一13、电机一14、螺旋桨15、起落架16与天线17，控制机体11左右两端对称安装有一组机翼12，一组机翼12为两个前后对称的单个机翼12，机翼12上端均设置有太阳能光板一13，机翼12上端且远离控制机体11均设置有电机一14，电机一14输出轴上设置有螺旋桨15，控制机体11左右两端对称设置有位于一组机翼12之间的起落架16，控制机体11上端后侧固定安装有天线17；通过天线17进行信号传输，同时控制控制机体11内部进行相应的指令行为，设置的太阳能光板一13可以转化提供电能，用以给电机一14供电续航，设置的起落架16可在飞行时向上转动至与机翼12平行，不阻碍清理单元3与输电线进行对接。
47.请参阅图1和图3，所述控制机体11上端中部设置有四棱台，四棱台上端中部安装有气象感应器18，四棱台四周端面均设置有太阳能光板二19；设置气象感应器18，可用来检测所在区域天气情况，提前预防雷暴天气，以免影响飞行单元1正常运行，设置的太阳能光板二19可以为控制机体11转化提供电能，用以保证电能的连续供给。
48.请参阅图2和图3，所述监测单元2包括云台21与摄像机22，控制机体11下端转动连接有云台21，云台21上设置有摄像机22；控制机体11控制云台21转动，云台21可控制摄像机22进行一定角度的移动，最终实现较大范围的检测，同时处于清理单元3前侧用以检测输电线破损情况的同时为清理单元3避障。
49.此外，本发明还提供了一种输电无人机智能巡检方法，包括以下步骤：
50.s1、运行监测：通过控制飞行单元1飞行至高铁输电线的正上方，之后逐渐靠近输电线，沿着输电线方向配合监测单元2进行仔细排查。
51.s2、外线清理：从输电线一端进行监测的同时，飞行单元1下移使得清理单元3与单线实现对接配合，以实现对单根电线的外端进行清尘。
52.s3、数据收集：监测单元2收集到的数据会进行同步回传，遇到输电线损坏时时会提示警报，同时清理单元3会提前松开输电线。
53.s4、维修处理：工作人员根据最终巡检得到的信息，派遣专业人员前往各输电线损伤位置处进行维修处理。
54.本发明工作原理：飞行单元1沿高铁输电线的线路走向运行，飞行单元1根据实际情况下降靠近输电线，再通过监测单元2进行近距离拍摄，用于监测输电线是否发生破损，
将破损位置进行拍摄并将线路位置信息一并传输到终端控制设备，便于后续专业人员来进行维修处理，由于监测单元2设置于清理单元3前方，可为清理单元3的清理工作进行避障处理；监测单元2在前摄像监测输电线是否正常，飞行单元1调整与输电线之间的距离，使得动力组件34带动工作组件35实现对输电线的配合夹持，保证飞行单元1稳定前行的过程中，工作组件35能够实现对输电线外表面的积尘进行清理，若监测单元2监测到输电线某处有破损或者输电线有交叉节点，动力组件34便开始带动工作组件35放开输电线，同时若交叉线路较复杂则飞行单元1能够上行一定远离，保证不影响输电线的正常使用。
55.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明以及简化描述，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发明的限制。
56.此外，术语“第一”、“第二”、“一号”、“二号”、“一”、“二”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。在本发明的描述中，"多个"的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
57.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接、滑动连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
58.本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依据本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种输电无人机智能巡检装置，其特征在于：包括：飞行单元(1)、监测单元(2)与清理单元(3)，所述飞行单元(1)下端从前至后依次设置有监测单元(2)与清理单元(3)；其中：所述清理单元(3)包括单门固定件(31)、供液组件(32)、安装承接件(33)、动力组件(34)、工作组件(35)与弹簧(36)，飞行单元(1)下端且位于监测单元(2)后侧固定安装有单门固定件(31)，单门固定件(31)上固定安装有供液组件(32)，单门固定件(31)下端中部固定安装有安装承接件(33)，安装承接件(33)内设置有动力组件(34)，安装承接件(33)下端开设有滑槽，滑槽内设置有工作组件(35)，所述滑槽左右端面均固定安装有弹簧(36)，弹簧(36)另一端与工作组件(35)相连接。2.根据权利要求1所述的一种输电无人机智能巡检装置，其特征在于：所述工作组件(35)包括t形滑动连接件(351)、液体连通件(352)、配合夹持件(353)、配合弧形槽(354)、斜通槽(355)与弧形海绵擦(356)，滑槽内左右对称以滑动配合的方式连接有t形滑动连接件(351)，t形滑动连接件(351)的下端固定安装有液体连通件(352)，液体连通件(352)的下端固定安装有配合夹持件(353)，配合夹持件(353)的内部开设有配合弧形槽(354)与斜通槽(355)，斜通槽(355)一端与液体连通件(352)相连接，另一端与配合弧形槽(354)相连接，配合弧形槽(354)相对端面均匀设置有圆形通孔，配合夹持件(353)的相对端面上设置有弧形海绵擦(356)，弹簧(36)另一端与相邻的t形滑动连接件(351)相连接。3.根据权利要求1所述的一种输电无人机智能巡检装置，其特征在于：所述动力组件(34)包括主动齿轮件(341)、电机二(342)、从动推力件一(343)与从动推力件二(344)，安装承接件(33)内右上侧转动连接有主动齿轮件(341)，安装承接件(33)内且位于主动齿轮件(341)后侧固定安装有电机二(342)，电机二(342)输出轴与主动齿轮件(341)固定连接，安装承接件(33)内且位于主动齿轮件(341)下侧转动连接有从动推力件一(343)，安装承接件(33)内且位于从动推力件一(343)左侧转动连接有从动推力件二(344)，主动齿轮件(341)与从动推力件一(343)相啮合，从动推力件一(343)与从动推力件二(344)相啮合。4.根据权利要求1所述的一种输电无人机智能巡检装置，其特征在于：所述飞行单元(1)包括控制机体(11)、机翼(12)、太阳能光板一(13)、电机一(14)、螺旋桨(15)、起落架(16)与天线(17)，控制机体(11)左右两端对称安装有一组机翼(12)，一组机翼(12)为两个前后对称的单个机翼(12)，机翼(12)上端均设置有太阳能光板一(13)，机翼(12)上端且远离控制机体(11)均设置有电机一(14)，电机一(14)输出轴上设置有螺旋桨(15)，控制机体(11)左右两端对称设置有位于一组机翼(12)之间的起落架(16)，控制机体(11)上端后侧固定安装有天线(17)。5.根据权利要求1所述的一种输电无人机智能巡检装置，其特征在于：所述供液组件(32)包括储液箱(321)、橡胶输液管(322)与理管件(323)，单门固定件(31)上固定安装有储液箱(321)，储液箱(321)左右两端设置有橡胶输液管(322)，安装承接件(33)的左右两端对称设置有有理管件(323)，两侧的橡胶输液管(322)穿过同侧理管件(323)后与液体连通件(352)相连接。6.根据权利要求4所述的一种输电无人机智能巡检装置，其特征在于：所述控制机体(11)上端中部设置有四棱台，四棱台上端中部安装有气象感应器(18)，四棱台四周端面均设置有太阳能光板二(19)。7.根据权利要求3所述的一种输电无人机智能巡检装置，其特征在于：所述监测单元
(2)包括云台(21)与摄像机(22)，控制机体(11)下端转动连接有云台(21)，云台(21)上设置有摄像机(22)。8.根据权利要求5所述的一种输电无人机智能巡检装置，其特征在于：所述橡胶输液管(322)的进水管口处均设置有开关阀(3220)。

技术总结
本发明涉及一种输电无人机智能巡检装置及巡检方法，通过将监测单元与清洁单元装配在飞行单元上，以实现对输电线的巡检与清洁的连续进行，通过飞行单元沿输电线线路走向飞行，再通过监测单元进行近距离拍摄，用于监测输电线是否发生破损，将破损位置进行拍摄并将线路位置信息一并传输到终端控制设备，便于后续专业人员来进行维修处理，由于监测单元设置于清理单元前方，可为清理单元的清理工作进行避障处理；设置的清洁单元，通过动力组件带动工作组件实现对输电线的配合夹持，供液组件为工作组件提供清洁液，在飞行单元稳定前行的过程中，工作组件能够实现对输电线外表面的积尘进行清理。行清理。行清理。


技术研发人员：李明 曹弯弯 宫帅 吴极 董小菱 余东波 王海陆
受保护的技术使用者：国网安徽省电力有限公司信息通信分公司
技术研发日：2023.06.21
技术公布日：2023/9/13