[發(fā)明專利]一種多旋翼巡檢飛行器及其掛載輸電線路的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410667218.2
• 申請(qǐng)日: 2014-11-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104362545A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉宏達(dá);張建斌;蔡偉;郭志廣;何紅太;李紅云;陳垚;秦源汛;裴冠榮;王成;曹向勇;李紅旗;楊義清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南送變電工程公司;北京國(guó)網(wǎng)富達(dá)科技發(fā)展有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H02G1/02
• 分類號(hào): H02G1/02;B64C39/02
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 湯在彥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輸電線路巡檢技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種多旋翼飛行器及其掛載輸電線路的方法。

背景技術(shù)

高壓和超高壓架空輸電線路是長(zhǎng)距離輸送電能的主要方式，導(dǎo)地線及桿塔附件長(zhǎng)期暴露在野外，因受到持續(xù)的機(jī)械張力、電氣閃絡(luò)、材料老化的影響而產(chǎn)生斷股、磨損、腐蝕等損傷，如不及時(shí)修復(fù)更換，原本微小的破損和缺陷就可能擴(kuò)大，最終導(dǎo)致嚴(yán)重事故，造成大面積的停電和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，電力公司要定期對(duì)線路設(shè)備巡檢,及時(shí)發(fā)現(xiàn)早期損傷和缺陷并加以評(píng)估，然后根據(jù)缺陷的輕重緩急，以合理的費(fèi)用和正確的優(yōu)先順序，安排必要的維護(hù)和修復(fù)，從而確保供電可靠性。

目前,對(duì)輸電導(dǎo)線進(jìn)行巡檢的方法主要有兩種：

(1)地面目測(cè)法:采用肉眼或望遠(yuǎn)鏡對(duì)轄區(qū)內(nèi)的電力線進(jìn)行觀測(cè)。由于輸電線路分布點(diǎn)多面廣、地理?xiàng)l件復(fù)雜,巡線工人需要翻山越嶺、涉水過(guò)河、徒步或驅(qū)車巡檢。這種方法勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作效率和探測(cè)精度低，可靠性差。

(2)航測(cè)法:直升飛機(jī)巡線。直升飛機(jī)沿輸電線路飛行，工作人員用肉眼或機(jī)載攝像設(shè)備觀測(cè)和記錄沿線異常點(diǎn)的情況。這種方法盡管距離接近，提高了探測(cè)效率和精度，但電力線從觀察者或攝錄設(shè)備的視野中快速通過(guò)，增加了技術(shù)難度，運(yùn)行費(fèi)用較高。

多旋翼飛行器在輸電線路巡檢中將扮演越來(lái)越重要的角色。無(wú)人飛行器具有視野開(kāi)闊，操作靈活，重量輕等特點(diǎn)，能夠快速起降，針對(duì)性得對(duì)線上金具、線路走廊進(jìn)行近距離觀測(cè)。較于有人直升機(jī)，大大降低了巡檢所需費(fèi)用，也解決了地面目測(cè)法探測(cè)精度低，可靠性差的問(wèn)題。然而，目前多旋翼飛行器普遍存在續(xù)航時(shí)間短的問(wèn)題，并不能滿足較長(zhǎng)距離巡檢需要。

移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，為架空電力線路巡檢提供了新的移動(dòng)平臺(tái)。巡線機(jī)器人能夠帶電工作，以一定的速度沿輸電線爬行，并能跨越防振錘、耐張線夾、懸垂線夾、桿塔等障礙，利用攜帶的傳感儀器近距離地對(duì)桿塔、導(dǎo)線及避雷線、絕緣子、線路金具、線路通道等實(shí)施接近檢測(cè)，代替工人進(jìn)行電力線路的巡檢工作，可以進(jìn)一步提高巡線的工作效率和巡檢精度。但是，移動(dòng)機(jī)器人在上下線操作上存在較大困難，大多需要以人工方式背負(fù)上線，或以滑輪吊裝方式上線，存在較大的安全隱患。移動(dòng)機(jī)器人在輸電線路上行走過(guò)程還需要克服線上金具(防振錘、間隔棒、懸垂線夾等)的障礙，進(jìn)一步加大了移動(dòng)機(jī)器人的設(shè)計(jì)難度，制約了機(jī)器人的活動(dòng)范圍。

中國(guó)申請(qǐng)?zhí)枮?01310683217.2的專利方案公開(kāi)了一種電力線巡檢用的多旋翼飛行器以及基于它的系統(tǒng)，該多旋翼飛行器具有掛載滑輪，通過(guò)掛載在導(dǎo)地線上移動(dòng)完成巡檢工作，該方案克服了目前多旋翼飛行器續(xù)航時(shí)間短不能滿足長(zhǎng)距離巡檢需要的問(wèn)題，提高了多旋翼飛行器的長(zhǎng)距離巡檢能力，但該方案中多旋翼飛行器掛載至導(dǎo)地線的過(guò)程沒(méi)有精準(zhǔn)的控制，地面工作站要想手動(dòng)控制掛載滑輪掛載到導(dǎo)地線上并不容易，而能否成功地掛載到輸電線路上是多旋翼飛行器實(shí)現(xiàn)巡檢輸電線路的關(guān)鍵，因此研究多旋翼飛行器精準(zhǔn)掛載輸電線路的技術(shù)對(duì)于目前利用多旋翼飛行器進(jìn)行輸電線路巡檢具有重要的實(shí)際意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例的主要目的在于提供一種多旋翼巡檢飛行器及其掛載輸電線路的方法，將無(wú)人機(jī)技術(shù)、線上機(jī)器人技術(shù)融合并應(yīng)用于輸電線路巡檢領(lǐng)域，兼具導(dǎo)地線外飛行、導(dǎo)地線上行走、巡檢導(dǎo)地線、桿塔、金具、通道等是否存在缺陷等功能，并解決了現(xiàn)有輸電線路巡檢用的多旋翼飛行器不能夠精準(zhǔn)掛載導(dǎo)地線的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供一種多旋翼巡檢飛行器，包括：多旋翼飛行裝置、落線行走裝置、巡檢裝置和控制裝置；其中，

所述多旋翼飛行裝置包括：機(jī)艙、多個(gè)旋翼和起落架；

所述多個(gè)旋翼固定連接所述機(jī)艙，并以所述機(jī)艙為中心對(duì)稱設(shè)置，通過(guò)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力帶動(dòng)所述機(jī)艙飛行；

所述起落架固定連接所述機(jī)艙的底部；

所述落線行走裝置包括：支撐架、導(dǎo)向攝像機(jī)、移動(dòng)機(jī)構(gòu)；

所述支撐架的底端固定連接所述機(jī)艙的頂部；

所述導(dǎo)向攝像機(jī)固定裝設(shè)于所述支撐架上，用于拍攝待掛導(dǎo)地線，以引導(dǎo)所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)掛載至所述待掛導(dǎo)地線上；

所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)固定于所述支撐架的頂端，用于掛載至所述待掛導(dǎo)地線上并沿其移動(dòng)；

所述巡檢裝置包括：巡檢攝像機(jī)；

所述巡檢攝像機(jī)固定裝設(shè)于所述機(jī)艙的底部，用于拍攝待檢導(dǎo)地線，以檢查所述待檢導(dǎo)地線、金具、桿塔、通道是否存在缺陷；

所述控制裝置，控制所述旋翼飛行及控制所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)沿待掛導(dǎo)地線移動(dòng)。相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種多旋翼巡檢飛行器掛載輸電線路的方法，包括：