全文摘要
本实用新型公开了一种利用无人机携带电动钻头对输电线路除冰装置，包括无人机和除冰装置。本实用新型的效果在于可以安全、高效地对输电线路导地线覆冰进行清除，相对于人工除冰有诸多优势，可以在离线路较远处进行控制，除冰效率更高，可以清除人工难以清除的导线、地线上的覆冰，有效地节省了人力成本，大大保障了线路工人除冰的安全。
主设计要求
1.一种利用无人机携带电动钻头对输电线路除冰装置，包括无人机和除冰装置，其特征在于，所述无人机用于搭载除冰装置，将除冰装置准确送至覆冰位置，所述无人机包括无人机本体、云台、相机和脚架；所述无人机的底部安装有一个脚架，作为无人机回收和起飞支撑；所述相机安装在所述云台上，所述云台控制所述相机俯、仰、左、右旋转；所述云台固定在所述无人机本体上；所述无人机本体为飞行载体；所述除冰装置包括连接板、除冰电机和除冰电池；所述连接板固定在所述脚架上；所述除冰电机和除冰电池固定在所述连接板上；所述除冰电机电源输入端连接所述除冰电池；所述除冰电机的转动轴上固定有除冰钻头。
设计方案
1.一种利用无人机携带电动钻头对输电线路除冰装置，包括无人机和除冰装置，其特征在于，
所述无人机用于搭载除冰装置，将除冰装置准确送至覆冰位置，所述无人机包括无人机本体、云台、相机和脚架；
所述无人机的底部安装有一个脚架，作为无人机回收和起飞支撑；
所述相机安装在所述云台上，所述云台控制所述相机俯、仰、左、右旋转；
所述云台固定在所述无人机本体上；
所述无人机本体为飞行载体；
所述除冰装置包括连接板、除冰电机和除冰电池；
所述连接板固定在所述脚架上；
所述除冰电机和除冰电池固定在所述连接板上；所述除冰电机电源输入端连接所述除冰电池；所述除冰电机的转动轴上固定有除冰钻头。
2.如权利要求1所述除冰装置，其特征在于，所述除冰装置还包括除冰装置控制器；
所述除冰装置控制器包括无线接收机、控制模块、电调模块和遥控器；
无线接收机、控制模块、电调模块的电源输入端均连接所述除冰电池；
所述无线接收机的信号输出端连接所述控制模块的信号输入端；
所述控制模块的信号输出端连接所述电调模块的信号输入端；
所述电调模块的电源输出端连接所述除冰电机的电源输入端；
所述遥控器向所述无线接收机发送启闭信号和\/或转速信号；
所述无线接收机接收遥控器发出的启闭信号和\/或转速信号后转发给所述控制模块；
所述控制模块根据启闭信号和\/或转速信号向所述电调模块发出开关信号和\/或电压调整信号；
所述电调模块根据开关信号和\/或电压调整信号控制所述除冰电机输入电压的开关和\/或电压调整。
3.如权利要求1所述除冰装置，其特征在于，所述除冰装置包括至少一台除冰电机，所述除冰电机环绕所述连接板中心均匀排列。
4.如权利要求1所述除冰装置，其特征在于，所述除冰装置包括至少一台除冰电机，所述除冰电机直线排列，并通过所述连接板的中心。
5.如权利要求1所述除冰装置，其特征在于，所述连接板和所述脚架间还设有固定支架。
6.如权利要求1所述除冰装置，其特征在于，所述连接板为表面开孔的多孔板。
7.如权利要求1所述除冰装置，其特征在于，所述除冰装置安装于无人机的下部或侧面。
8.如权利要求1所述除冰装置，其特征在于，所述无人机为市场销售的无人直升机、多旋翼无人机或固定翼无人机。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于输电线路除冰装置技术领域，具体涉及一种利用无人机携带电动钻头对输电线路的导线、地线覆冰进行机械排除除冰的装置。从而减轻冬季输电线路导线、地线覆冰的重量，降低导线、地线对两侧杆塔的拉力，预防杆塔塔身折损甚至倒塌。
背景技术
输电线路覆冰的排除问题是长期以来存在的一个难点，目前只是通过监测判断输电线路覆冰情况，并借助人力对输电杆塔上覆冰进行清除，效率低，成本高且安全性差。2008年至2018年十年间，几乎每年都有发生线路严重覆冰造成的输电线路导线、地线断线、铁塔折损及坍塌等问题，在线路覆冰期间基本上是全员上阵，爬冰卧雪进行巡视和监测。目前最有效的方法是人工上塔除冰，但是上塔只能除去塔身的覆冰，对导线和地线上的覆冰仍缺乏有效方法。为避免或减少覆冰引起的事故，在可能出现严重覆冰的地区建设输电线路时，通常采取如下技术对策：1、选线时应尽可能避开明显的容易形成严重覆冰的地段或塔位。2、提高线路设计的安全标准，增强抗冰能力。3、考虑运行中采用大电流融冰。4、采用防覆冰导线。5、覆冰事故出现频繁的线路进行技术改造或改变线路路径。6、人工登塔除冰。在各项对策中，大电流融冰仅适合于电压较低的小导线线路，对于大容量、大导线的超高压线路，融冰需要很大功率，难以实现；防冰导线和其他防冰装置还缺少成熟的应用经验，对已有运行线路采用防覆冰导线也是不现实的；人工上塔除冰需要将输电线路工人生命置于极度危险之中，安全性太差。因此，对于路径难以避开的重冰区的线路，主要还是采取提高设计标准增强抗冰能力的措施。但大幅度提高设计安全标准将使线路造价急剧上升，而且在勘察设计时要准确预计沿线可能出现的最大覆冰厚度，实施难度大。无人机技术的快速发展使其应用领域也日益广泛的增加，目前，电力公司已经普遍采用输电线路进行无人机巡检，无人机在电力上的应用也日趋广泛。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种利用无人机搭载电动钻头对输电线路的导线、地线进行除冰的装置，解决输电线路导线、地线的除冰问题，减轻冬季输电线路导线、地线覆冰的重量，降低导线、地线对两侧杆塔的拉力，预防由于覆冰导致导地线断线、杆塔塔身折损及杆塔倒塌等问题。
本实用新型通过以下技术方案解决上述技术问题，
一种利用无人机携带电动钻头对输电线路除冰装置，包括无人机和除冰装置，其特征在于，
所述无人机用于搭载除冰装置，将除冰装置准确送至覆冰位置，所述无人机包括无人机本体、云台、相机和脚架；
所述无人机的底部安装有一个脚架，作为无人机回收和起飞支撑；
所述相机安装在所述云台上，所述云台控制所述相机俯、仰、左、右旋转；
所述云台固定在所述无人机本体上；
所述无人机本体为飞行载体；
所述除冰装置包括连接板、除冰电机和除冰电池；
所述连接板固定在所述脚架上；
所述除冰电机和除冰电池固定在所述连接板上；所述除冰电机电源输入端连接所述除冰电池；所述除冰电机的转动轴上固定有除冰钻头。
作为优化，所述除冰装置还包括除冰装置控制器；
所述除冰装置控制器包括无线接收机、控制模块、电调模块和遥控器；
无线接收机、控制模块、电调模块的电源输入端均连接所述除冰电池；
所述无线接收机的信号输出端连接所述控制模块的信号输入端；
所述控制模块的信号输出端连接所述电调模块的信号输入端；
所述电调模块的电源输出端连接所述除冰电机的电源输入端；
所述遥控器向所述无线接收机发送启闭信号和\/或转速信号；
所述无线接收机接收遥控器发出的启闭信号和\/或转速信号后转发给所述控制模块；
所述控制模块根据启闭信号和\/或转速信号向所述电调模块发出开关信号和\/或电压调整信号；
所述电调模块根据开关信号和\/或电压调整信号控制所述除冰电机输入电压的开关和\/或电压调整；
作为优化，所述除冰装置包括至少一台除冰电机，所述除冰电机环绕所述连接板中心均匀排列；
作为优化，所述除冰装置包括至少一台除冰电机，所述除冰电机直线排列，并通过所述连接板的中心；
作为优化，所述连接板和所述脚架间还设有固定支架；
作为优化，所述连接板为表面开孔的多孔板；
作为优化，所述除冰装置安装于无人机的下部或侧面；
作为优化，所述无人机为市场销售的无人直升机、多旋翼无人机或固定翼无人机。
本实用新型的效果在于可以安全、高效地对输电线路导地线覆冰进行清除，相对于人工除冰有诸多优势，可以在离线路较远处进行控制，除冰效率更高，可以清除人工难以清除的导线、地线上的覆冰，有效地节省了人力成本，大大保障了线路工人除冰的安全。
附图说明
图1是本实用新型实施例结构示意图；
图2是本实用新型所述除冰装置连接板结构示意
图3是本实用新型实施例流程图；
图4是本实用新型实施例除冰钻头结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的详细说明。
实施例1
参见图1-图2，以搭载装置位于下方的情形为例。
一种利用无人机携带电动钻头对输电线路除冰装置，包括无人机和除冰装置，
所述无人机用于搭载除冰装置，将除冰装置准确送至覆冰位置，所述无人机包括无人机本体1、云台2、相机3和脚架6；
所述无人机本体1的底部安装有脚架6，作为无人机回收和起飞支撑；
所述相机3安装在所述云台2上，所述云台2控制所述相机3的俯、仰、左、右旋转；
所述云台2固定在所述无人机本体1的底部；
所述无人机本体1为飞行载体；
所述无人机为市场销售的无人直升机、多旋翼无人机或固定翼无人机；
所述除冰装置包括连接板7、除冰电机5和除冰电池；
所述连接板7固定在所述脚架6上；所述连接板7和所述脚架6间还设有固定支架8；
所述除冰电机5和除冰电池固定在所述连接板7上；所述除冰装置包括至少一台除冰电机，所述除冰电机环绕所述连接板中心均匀排列；
所述除冰电机5电源输入端连接所述除冰电池；所述除冰电机5的转动轴上固定有除冰钻头。
实施例2
所述除冰装置包括至少一台除冰电机5，所述除冰电机5呈直线排列，并通过所述连接板7的中心，其他同实施例1。
作为另一种实施方案，所述除冰装置包括至少一台除冰电机5，所述除冰电机5分成若干排，每排的除冰电机5交错间隔排列，其他同实施例1。
作为再一种实施方案，所述除冰装置的安装于无人机的下部或侧面，其他同实施例1。
实施例3
参见图3-图4，所述除冰装置还包括安装在所述连接板7上的除冰装置控制器4；
所述除冰装置控制器4包括无线接收机、控制模块、电调模块和遥控器；
所述无线接收机、控制模块、电调模块的电源输入端均连接所述除冰电池；
所述无线接收机的信号输出端连接所述控制模块的信号输入端；
所述控制模块的信号输出端连接所述电调模块的信号输入端；
所述电调模块的电源输出端连接所述除冰电机的电源输入端；
所述遥控器向所述无线接收机发送启闭信号和\/或转速信号；
所述无线接收机接收遥控器发出的启闭信号和\/或转速信号后转发给所述控制模块；
所述控制模块根据启闭信号和\/或转速信号向所述电调模块发出开关信号和\/或电压调整信号；
所述电调模块根据开关信号和\/或电压调整信号控制所述除冰电机输入电压的开关和\/或电压调整；
其他同实施例1或2。
工作时，无人机本体1携带除冰装置升空，并通过悬停对输电线路导线及地线进行精准定位，在起飞前启动除冰电机5或通过遥控器启动除冰电机5，无人机操作人员通过相机3的回传图像控制除冰电机5接近覆冰导线，并通过控制无人机本体1控制除冰电机5清除输电线路上的覆冰，同时通过相机3观察除冰情况。
本实用新型除冰装置与无人机脚架6通过除冰装置连接板7相连，除冰装置固定支架8保证了除冰装置连接的可靠性，同时也增强了除冰电机5与导地线覆冰的定位的精确性，可以保证无人机从导地线正上方下落时，导地线可以沿着除冰装置固定支架8滑至除冰电机中心，解决了无人机除冰装置与导地线覆冰精准对位的问题。
此外本实用新型的连接板7上有序安装除冰电机5，图2以安装4个电机为例，连接板3多处镂空，一是减轻了负载的重量，二是方便无人机相机3的实时监测除冰情况，三是避免除去的覆冰飞溅到连接板3上，增加无人机的负载。
另外从野外作业考虑，采用节约用电设计，本实用新型的除冰装置还可以由遥控器、无线接收机、控制板、电机、电池、电调组成，遥控器发送电机转动指令，无线接收机接收指令，控制板将指令转化为控制信号，控制信号再通过电调控制电机的转速，从而达到控制电机的目的。避免在前期无人机精准定位时除冰电机空转浪费除冰电池的电量。
还有，本实用新型采用边缘不锋利的钻头，以减小对导线和地线的破坏。本实用新型除冰装置采用普通的遥控器进行控制，取其中1至2个通道对电机的转速和启闭进行控制，方便与市场销售的无人机遥控进行组合操作，增加了无人机的选择性。
本实用新型利用若干个电机排成一定的顺序，如四个电机排成矩形或菱形并置于无人机下方，且电机连接钻头朝下，通过无人机精准定位使电机带动钻头与导地线覆冰进行接触，从而达到破除导地线覆冰目的。除冰过程中，通过遥控器发射指令，无线接收机接收指令后通过控制板控制电调，改变电机端电压，通过改变电机的输入电压调整电机的旋转速度，电机带动除冰钻头对导线、地线的覆冰进行破除。
本实用可对不同电压等级输电线路导线及地线进行除冰，如交流1000kV、直流±800kV、交流500kV、交流330kV、交流220kV、交流110kV、交流35kV、交流10kV等。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920288127.6
申请日:2019-03-07
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:36(江西)
授权编号:CN209461987U
授权时间:20191001
主分类号:H02G 7/16
专利分类号:H02G7/16
范畴分类:37D;
申请人:国网江西省电力有限公司检修分公司;国家电网有限公司
第一申请人:国网江西省电力有限公司检修分公司
申请人地址:330096 江西省南昌市青山湖区民营科技园高新大道980号
发明人:熊华维;叶爱民;毛鹏;陈亮亮;胡裕峰;刘旭;胡文峰;卢永;胡辉勇;戴钦来;周东
第一发明人:熊华维
当前权利人:国网江西省电力有限公司检修分公司;国家电网有限公司
代理人:殷勇刚
代理机构:36100
代理机构编号:江西省专利事务所
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计