一种利用多旋翼无人机实现高处悬空作业的系统技术方案

一种利用多旋翼无人机实现高处悬空作业的系统，适用于高处悬空作业，包括顶面自行走悬吊装置、顶面能源站、脐带系统、飞行作业平台。顶面自行走悬吊装置为顶面能源站提供安装位置，并通过其自行走小车的行走和其悬臂吊的伸缩，调整飞行作业平台的作业面；顶面能源站作为整个系统工作的动力源和介质源，其控制站可以控制整个作业系统；脐带系统作为连接顶面能源站和飞行作业平台的动力和介质的输送通道，并能使飞行作业平台在一定范围内自由飞行作业；飞行作业平台利用有源供电多旋翼无人机搭载作业装置，实现无人高处悬空作业。

【技术实现步骤摘要】
一种利用多旋翼无人机实现高处悬空作业的系统
本专利技术涉及一种高处悬空作业领域，尤其涉及一种利用多旋翼无人机实现高处悬空作业的系统。
技术介绍
高处悬空作业是高空作业的一种，现阶段主要采用吊篮，作业人员在吊篮内进行施工作业，甚至只绑扎安全带悬吊作业。这种作业方式危险系数非常高，易造成高处人员坠落的伤亡事故。据《石油化工建设》2012.02第36页统计，高处作业事故占整个行业事故总数量的51.7％。另一方面，由于悬空作业的吊点设置在建筑物的最高处，吊篮和作业人员由重力作用仅能处于垂直位置，只能由上到下在垂直或者接近垂直的作业面上作业，当作业面和地面成负角度或者作业对象结构较为复杂时，作业人员便无法接近，而使高处悬空作业无法实现。
技术实现思路
技术问题：本专利技术主要是解决高处悬空作业所存在的问题，从而提供一种利用多旋翼无人机实现高处悬空作业的系统。技术方案：本专利技术的利用多旋翼无人机实现高处悬空作业的系统，包括顶面自行走悬吊装置、顶面能源站、脐带系统、飞行作业平台。所述的顶面自行走悬吊装置的自行走小车上设备安装平台安装有顶面能源站，所述的能源站输出并连接到脐带系统，所述的脐带系统通过所述的顶面自行走悬吊装置的悬臂吊向外并向下延伸连接到飞行作业平台。所述的顶面自行走装置包括自行走小车、设备安装平台、悬臂吊、固定滑轮和行走滑轮，所述的设备安装平台即为自行走小车的甲板，所述的悬臂吊安装在自行走小车的甲板上，所述的固定滑轮和行走滑轮安装在悬臂吊的吊梁上。所述的顶面能源站包括配电接线箱、作业动力站、卷扬机、系统控制站，所述的配电接线箱接受外部供电并向系统提供电源，所述的作业动力站通过介质软管与卷扬机连接，所述的卷扬机储存并输出脐带系统，所述的系统控制站包括自行走小车控制面板、能源站控制面板、悬臂吊控制面板、多旋翼无人机操控装置、作业装置控制面板和相关的控制线路，上述的控制面板集成在一个控制台上，形成系统控制站。所述的脐带系统包括柔性拖链、末端配重块、弹簧型柔性连接段和滑动配重块。连接飞行作业平台的动力电缆、通讯电缆和介质软管敷设在柔性拖链上，所述的末端配重块设置在柔性拖链的末端，所述的弹簧型柔性连接段与柔性拖链内部的动力电缆、通讯电缆和介质软管连接，所述的滑动配重块设置在弹簧型柔性连接段上。所述的飞行作业平台包括多旋翼无人机、有线控制摄像机云台、有线图像传输摄像机、作业装置，所述的多旋翼无人机搭载有线控制摄像机云台并搭载有线图像传输摄像机，所述的作业装置安装在多旋翼无人机的上方。有益效果：由于采用了上述技术方案，本专利技术与现有技术相比具有以下优点：⑴无人工高处悬空作业的人员风险，采用无人机携带作业装置的作业平台，取代人工高处悬空作业，从根本上消除人员高处作业风险；⑵作业效率高，传统吊篮搭载人的工作业方式，作业人员只能在吊篮左右及上方手持工具覆盖的范围内作业，完成后需要驱动卷扬机下降到另一个作业面，效率低下；飞行作业平台可在弹簧型软连接的长度范围内做上、下、左、右全方位的自由飞行作业，作业效率大幅提高；⑶作业效果好，传统人工采用手持工具作业的方式，根据作业人员的状况不同而难以保障作业质量；飞行作业平台携带的作业装置，采用成熟的工业作业流程，作业质量可靠且稳定；⑷作业场景适用性强，传统吊篮搭载人工作业的方式，仅能在垂直或接近垂直的建筑立面上进行作业，对于和地面成负角度和结构复杂的作业对象则无法实现；飞行作业平台携带的作业装置，可在一定幅度内自由飞行，不受作业对象结构形式的限制，作业场景适用性大幅提高。附图说明图1是本专利技术整体系统示意图；图2是本专利技术的顶面能源站示意图；图中：1-顶面自行走悬吊装置；2-顶面能源站；3-脐带系统；4-飞行作业平台；1-1-顶面自行走小车；1-2-悬臂吊；1-3-固定滑轮；1-4-行走滑轮；2-1-配电接线箱；2-2-高压清洗机；2-3-卷扬机；2-4-系统控制站；3-1-柔性拖链；3-2-末端配重块；3-3-弹簧型柔性连接段；3-4-滑动配重块；4-1-多旋翼无人机；4-2-有线控制摄像机云台；4-3-有线图像传输摄像机；4-4-清洗作业装置。具体实施方式上述利用利用多旋翼无人机实现高处悬空作业的系统及方法有多种应用场景，下面以高处悬空清洗作业为实例，结合附图对本专利技术作进一步的描述：如图1所示，多旋翼无人机实现高处悬空清洗作业的系统，主要由顶面自行走悬吊装置1、顶面能源站2、脐带系统3和飞行作业平台4构成。所述的顶面自行走悬吊装置1由顶面自行走小车1-1、悬臂吊1-2、固定滑轮1-3和行走滑轮1-4组成。所述的顶面自行走悬吊装置1的自行走小车1-1上安装有顶面能源站2，所述的顶面能源站2输出并连接到脐带系统3，所述的脐带系统通过所述的顶面自行走悬吊装置1的悬臂吊1-2向外并向下延伸连接到飞行作业平台4。所述的顶面自行走悬吊装置1是系统工作的基础部分，其设备安装平台为顶面能源站2提供安装位置，其悬臂吊1-2具有调节长度的功能，能够根据飞行清洗作业平台4的作业面需要调节柔性拖链3-1的悬挂位置，其自行走小车1-1可根据飞行清洗作业平台4的作业面需要向前、向后灵活的调整位置，其固定滑轮1-3起到疏导并输送脐带的作用，其行走滑轮1-4起到疏导并输送脐带的作用的同时，可根据飞行清洗作业平台4的作业需要，在一定范围内调节柔性拖链3-1距建筑物立面的距离。顶面能源站2是系统工作的动力源部分，为整个系统工作提供动力，为清洗作业装置4-4提供清洗介质源。脐带系统3作为连接顶面能源站2和飞行清洗作业平台4的能源输送通道，为飞行清洗作业平台4提供动力，传输控制和数据信号，并输送清洗作业装置4-4所需的清洗介质。飞行清洗作业平台4作为系统终端作业部件，利用多旋翼无人机4-1承载的清洗作业装置4-4实现高处悬空清洗作业。图2所示，所述的顶面能源站2由配电接线箱2-1、高压清洗机2-2、卷扬机2-3和系统控制站2-4组成。高压清洗机2-2出口通过介质软管连接到卷扬机2-3的清洗介质接口。系统控制站2-4和配电接线箱2-1的动力电缆、数据信号电缆和卷扬机2-3上对应的电缆接口相连。卷扬机2-3容纳的脐带3的长度满足清洗作业的高度要求。所述的脐带系统3包括柔性拖链3-1、末端配重块3-2、弹簧型柔性连接段3-3和滑动配重块3-4。连接飞行作业平台(4)的动力电缆、通讯电缆和高压清洗介质软管敷设在柔性拖链3-1上，并确保柔性拖链3-1作为一个整体其弯曲半径和卷扬机2-3的最小容量半径、固定滑轮1-3和自行走滑轮1-4的容量半径相匹配。所述的末端配重块3-2设置在柔性拖链3-1的末端，其重量足以使柔性拖链3-1处于张紧状态，并配合卷扬机2-3使脐带3根据飞行作业平台4的作业高度变化向下延伸。所述的弹簧型柔性连接段3-3与柔性拖链3-1内部的所述的动力电缆、通讯电缆和介质软管连接，其作用是使飞行作业平台4能在弹簧型柔性连接段3-3的伸缩幅度内自由飞行，而不受柔性拖链3-1的影响。所述的滑动配重块3-4设置在弹簧型柔性连接段3-3，以使弹簧型柔性连接段3-3处于多旋翼无人机4-1下方，以免干扰多旋翼无人机4-1的飞行。所述的飞行作业平台4由多旋翼无人机4-1、有线控制摄像机云台4-2、有线图像传输摄像机4-3、清洗作业装置4-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用多旋翼无人机实现高处悬空作业的系统，其特征在于：它包括顶面自行走悬吊装置(1)、顶面能源站(2)、脐带系统(3)、飞行作业平台(4)；所述的顶面自行走悬吊装置(1)的自行走小车(1‑1)上的设备安装平台安装有顶面能源站(2)，所述的顶面能源站(2)输出并连接到脐带系统(3)，所述的脐带系统(3)通过所述的顶面自行走悬吊装置(1)的悬臂吊(1‑2)向外并向下延伸连接到飞行作业平台(4)；所述的顶面自行走悬吊装置(1)包括自行走小车(1‑1)、悬臂吊(1‑2)、固定滑轮(1‑3)和行走滑轮(1‑4)，所述的设备安装平台即为自行走小车的甲板，所述的悬臂吊(1‑2)安装在自行走小车(1‑1)的甲板上，所述的固定滑轮(1‑3)和行走滑轮(1‑4)安装在悬臂吊(1‑2)的吊梁上；所述的顶面能源站(2)包括配电接线箱(2‑1)、作业动力站(2‑2)、卷扬机(2‑3)、系统控制站(2‑4)，所述的配电接线箱(2‑1)接受外部供电并向系统提供电源，所述的作业动力站(2‑2)通过介质软管与卷扬机(2‑3)连接，所述的卷扬机(2‑3)储存并输出脐带系统，所述的系统控制站(2‑4)包括自行走小车控制面板、悬臂吊控制面板、能源站控制面板、多旋翼无人机操控装置、作业装置控制面板和相关的控制线路，上述的控制面板集成在一个控制台上，形成系统控制站(2‑4)；所述的脐带系统(3)包括柔性拖链(3‑1)、末端配重块(3‑2)、弹簧型柔性连接段(3‑3)和滑动配重块(3‑4)；连接飞行作业平台(4)的动力电缆、通讯电缆和高压介质软管敷设在柔性拖链(3‑1)上，所述的末端配重块(3‑2)设置在柔性拖链(3‑1)的末端，所述的弹簧型柔性连接段(3‑3)与柔性拖链(3‑1)内部的动力电缆、通讯电缆和介质软管连接，所述的滑动配重块(3‑4)设置在弹簧型柔性连接段(3‑3)上；所述的飞行作业平台(4)包括多旋翼无人机(4‑1)、有线控制摄像机云台(4‑2)、有线图像传输摄像机(4‑3)、作业装置(4‑4)，所述的多旋翼无人机(4‑1)搭载有线控制摄像机云台(4‑2)并搭载有线图像传输摄像机(4‑3)，所述的作业装置(4‑4)安装在多旋翼无人机 (4‑1)的上方。...

【技术特征摘要】
1.一种利用多旋翼无人机实现高处悬空作业的系统，其特征在于：它包括顶面自行走悬吊装置(1)、顶面能源站(2)、脐带系统(3)、飞行作业平台(4)；所述的顶面自行走悬吊装置(1)的自行走小车(1-1)上的设备安装平台安装有顶面能源站(2)，所述的顶面能源站(2)输出并连接到脐带系统(3)，所述的脐带系统(3)通过所述的顶面自行走悬吊装置(1)的悬臂吊(1-2)向外并向下延伸连接到飞行作业平台(4)；所述的顶面自行走悬吊装置(1)包括自行走小车(1-1)、悬臂吊(1-2)、固定滑轮(1-3)和行走滑轮(1-4)，所述的设备安装平台即为自行走小车的甲板，所述的悬臂吊(1-2)安装在自行走小车(1-1)的甲板上，所述的固定滑轮(1-3)和行走滑轮(1-4)安装在悬臂吊(1-2)的吊梁上；所述的顶面能源站(2)包括配电接线箱(2-1)、作业动力站(2-2)、卷扬机(2-3)、系统控制站(2-4)，所述的配电接线箱(2-1)接受外部供电并向系统提供电源，所述的作业动力站(2-2)通过介质软管与卷扬机(2-3)连接，所述的卷扬机(2-3)储存并输出脐带系统，所述的系统控制站(2-4)包括自行走小车控制面板、悬臂吊控制面板、能源站控制面板、多旋翼无人机操控装置、作业装置控制面板和相关的控制线路，上述的控制面板集成在一个控制台上，形成系统控制站(2-4)；所述的脐带系统(3)包括柔性拖链(3-1)、末端配重块(3-2)、弹簧型柔性...

【专利技术属性】
技术研发人员：于富强，
申请(专利权)人：于富强，
类型：新型
国别省市：上海,31