[發(fā)明專利]一種基于無人機(jī)的組合式智能融雪除冰裝置及方法

有效

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• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN107994529B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪峰;羅振宇;李萌;李春清;劉章軍;王豐;劉鴻琳
• 申請（專利權(quán)）人: 三峽大學(xué)
• 主分類號: H02G7/16
• 分類號: H02G7/16
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 李登橋

本發(fā)明公開了一種基于無人機(jī)的組合式智能融雪除冰裝置及方法，它包括無人機(jī)系統(tǒng)，所述無人機(jī)系統(tǒng)上搭載有用于機(jī)械除冰的智能機(jī)械臂裝置和用于噴灑除冰的噴灑裝置；所述無人機(jī)系統(tǒng)通過無線傳輸與現(xiàn)場指揮中心進(jìn)行通訊。首先利用無人機(jī)攜帶機(jī)械臂前往覆冰輸電線，遙控并釋放機(jī)械臂，通過自驅(qū)動、智能化的機(jī)械臂開展覆冰輸電線表層除冰，可避免機(jī)械臂與輸電線表層鋁股的磨耗，然后利用無人機(jī)攜帶化學(xué)試劑噴灑進(jìn)行二次深層除冰，該除冰技術(shù)具有速度快、精度高、效果好的優(yōu)勢。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于無人機(jī)的組合式、智能化融雪除冰裝置及方法，屬于架空輸電線除冰技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

輸電線路是重要的生命線工程，輸電線路的積雪覆冰可引起輸電線舞動、桿塔傾斜倒塌、斷線及絕緣子閃絡(luò)等電氣事故，威脅到電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)營，并且會引發(fā)輸電線的次生災(zāi)害，給社會和人民的生命財產(chǎn)造成嚴(yán)重危害。因此，國家每年投入大量資源進(jìn)行覆冰輸電線路檢測和融雪除冰。

目前，針對輸電線的積雪覆冰，傳統(tǒng)的除冰手段主要包括機(jī)械除冰、熱力融冰和自然被動除冰等方式，機(jī)械除冰法，由于機(jī)械臂與輸電線之間存在摩擦，容易造成輸電線表面摩擦損耗，影響輸電線鋁股導(dǎo)電性能。另外，對于架設(shè)在大江大河或崇山峻嶺之間的輸電線路，一旦產(chǎn)生覆冰，工作人員難以在輸電線塔輸電線上及時架設(shè)機(jī)械臂裝置，影響了除冰效率；熱力融冰法對輸電線的伏特值要求較高，對絕緣子串和桿塔除冰效果較差，成本相對較高；自然被動除冰法雖簡單易行，成本低，但具有較強(qiáng)的偶然性，不能穩(wěn)定高效地除冰。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提出一種基于無人機(jī)的組合式、智能化融雪除冰技術(shù)。首先利用無人機(jī)攜帶機(jī)械臂前往覆冰輸電線，遙控并釋放機(jī)械臂，通過自驅(qū)動、智能化的機(jī)械臂開展覆冰輸電線表層除冰，可避免機(jī)械臂與輸電線表層鋁股的磨耗，然后利用無人機(jī)攜帶化學(xué)試劑噴灑進(jìn)行二次深層除冰，該除冰技術(shù)具有速度快、精度高、效果好的優(yōu)勢。

為了實現(xiàn)上述的技術(shù)特征，本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：一種基于無人機(jī)的組合式智能融雪除冰裝置，它包括無人機(jī)系統(tǒng)，所述無人機(jī)系統(tǒng)上搭載有用于機(jī)械除冰的智能機(jī)械臂裝置和用于噴灑除冰的噴灑裝置；所述無人機(jī)系統(tǒng)通過無線傳輸與現(xiàn)場指揮中心進(jìn)行通訊。

所述無人機(jī)系統(tǒng)包括無人機(jī)機(jī)身，所述無人機(jī)機(jī)身的頂部安裝有太陽能電池板和風(fēng)速傳感器，在無人機(jī)機(jī)身的前端安裝有第一雙目攝像頭和紅外探測儀，所述無人機(jī)機(jī)身的底端安裝有強(qiáng)力電磁鐵，所述強(qiáng)力電磁鐵通過磁吸力與智能機(jī)械臂裝置和噴灑裝置相連；所述無人機(jī)機(jī)身的后端安裝有第一信息接收裝置，所述第一信息接收裝置通過無線信號傳輸與現(xiàn)場指揮中心進(jìn)行通訊。

所述智能機(jī)械臂裝置包括機(jī)身，所述機(jī)身上安裝有傳動齒條，所述傳動齒條與行走驅(qū)動機(jī)構(gòu)相配合，并驅(qū)動機(jī)身沿傳動齒條行走，所述傳動齒條的兩端安裝有用于固定機(jī)身的第一固定機(jī)械臂組件和第二固定機(jī)械臂組件，在第一固定機(jī)械臂組件的前端安裝有第二雙目攝像頭，所述機(jī)身的底部安裝有用于碎冰的碎冰機(jī)械手臂組件和用于除冰渣的冰渣清理機(jī)械手臂組件，所述機(jī)身的頂部安裝有第一鐵塊，所述第一鐵塊與無人機(jī)系統(tǒng)的強(qiáng)力電磁鐵相配合，并對機(jī)身進(jìn)行固定；所述機(jī)身的頂部安裝有第二信息接收裝置，所述第二信息接收裝置通過無線傳輸與現(xiàn)場指揮中心進(jìn)行通訊。

所述行走驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括主電機(jī)，所述主電機(jī)的輸出軸上安裝有主齒輪，所述主齒輪和傳動齒條構(gòu)成齒輪齒條傳動。

所述噴灑裝置包括漏斗，所述漏斗的底部通過導(dǎo)管連接有噴頭，所述噴頭與設(shè)置在漏斗內(nèi)部的泵體相連通，并進(jìn)行噴藥作業(yè)。

所述第一固定機(jī)械臂組件、第二固定機(jī)械臂組件、碎冰機(jī)械手臂組件和冰渣清理機(jī)械手臂組件采用相同的結(jié)構(gòu)；包括前擋板和后擋板，在兩擋板之間安裝有電機(jī)，所述電機(jī)的輸出軸上安裝有嚙合齒輪，所述嚙合齒輪的主軸上安裝有第二機(jī)械手指，所述嚙合齒輪與從動齒輪嚙合傳動，所述從動齒輪的主軸上安裝有第一機(jī)械手指；所述第二機(jī)械手指上部安裝有第一距離感應(yīng)器。