巡视输电线路的无人机高度控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了巡视输电线路的无人机高度控制系统，包括无人机、图像采集装置、无线图传装置、与所述无人机相连的能够沿地线周向将所述地线围在其中的辅助限高装置，所述辅助限高装置包括开合机构，所述开合机构能够开闭供地线进出所述辅助限高装置的开口；所述图像采集装置和无线图传装置设置在所述无人机或辅助限高装置上。本实用新型专利技术能够约束无人机最大飞行高度，避免与地线之间发生阻滞和卡线，地线进出控制更简便，还能够调整空中形态和重心，地线进出的调整时间更短，巡视更加稳定效率更高。

UAV altitude control system for inspecting transmission lines

【技术实现步骤摘要】
巡视输电线路的无人机高度控制系统
本技术属于无人机
，具体涉及辅助限高装置、巡视输电线路的无人机高度控制系统。
技术介绍
随着近几年科技的不断发展，无人机已经在各行各业中得到了广泛的运用，特别是在输电线路巡视中，无人机能够利用其近距离的可视化功能和无障碍快捷的巡视通道这两大优势正在逐渐替代传统的人工故障巡视。然而在无人机这一新兴产业蓬勃发展的过程中，由于缺乏有效的监管，近年来频频在多地爆出无人机黑飞干扰民航客机的事件，因此在某些地区收紧了对无人机空域使用的限制，比如在机场附近设立禁飞区和限飞区。由于机场附近的禁飞区和限飞区包括了一部分输电线路和杆塔，而其中限飞区的限定要求民用无人机最大飞行高度距离部分铁塔高度已经非常接近，因此在无人机巡检过程中，极有可能超过限飞高度。当无人机超过限飞高度时，会导致无人机报警，并很有可能被有关部门发现并通报处罚，造成声誉和经济上的损失。现有技术中除了恢复人工故障巡视之外，并没有很好的解决办法。
技术实现思路
针对现有技术中所存在的不足，本技术提供了一种能够约束无人机最大飞行高度、避免与地线之间发生阻滞和卡线、地线进出控制更简便、能够调整空中形态和重心、巡视更加稳定、缩短了地线进出的调整时间的巡视输电线路的无人机高度控制系统。巡视输电线路的无人机高度控制系统，包括无人机、图像采集装置、无线图传装置、与所述无人机相连的能够沿地线周向将所述地线围在其中的辅助限高装置，所述辅助限高装置包括开合机构，所述开合机构能够开闭供地线进出所述辅助限高装置的开口；所述图像采集装置和无线图传装置设置在所述无人机或辅助限高装置上。进一步地，所述辅助限高装置内部还设有至少一个定滑轮，所述定滑轮的转轴与所述地线轴向垂直，当进行巡视时所述定滑轮的轮槽与所述地线配合。进一步地，所述定滑轮有多个且大小均匀，所述多个定滑轮的转轴相互平行设置。进一步地，所述无人机与辅助限高装置通过长度可调的至少一个连接件连接。进一步地，所述无人机与辅助限高装置间通过多个位置不同的独立连接件连接。进一步地，所述连接件是绳索。进一步地，所述绳索是蚕丝绳。进一步地，所述开合机构包括驱动装置、能够开闭所述开口的开合臂、无线通信装置，所述无线通信装置与驱动装置输入端连接，所述驱动装置输出端与所述开合臂连接；所述无线通信装置用于接收远程控制信号并发送给驱动装置以使驱动装置控制所述开合臂开闭。进一步地，所述辅助限高装置呈倒U形且开口在底部，所述U形的两侧边长度不同。相比于现有技术，本技术具有如下有益效果：1、本技术通过采用一个具有开合机构的辅助限高装置来控制无人机与地线之间的距离，可以有效约束无人机的巡视高度，避免超过限飞高度，解决了无人机巡视输电线路时可能会碰到的超过限飞高度的问题；2、本技术通过设置长度可调的连接件将辅助限高装置和无人机连接起来，可以进一步根据限飞高度要求的不同进行适应性调整；进一步设置多个独立的连接件可以有效调整辅助限高装置的空中形态和重心，以使无人机的飞行更加稳定；3、由于辅助限高装置与地线之间的位置相对稳定，本技术通过将图像采集装置设置在辅助限高装置上，比起现有技术中将图像采集装置安装在无人机上，其画面效果更稳定，距离更近更清晰；4、本技术通过采用远程控制的方式来实现开口的开闭，相对于传统的机械式触发控制开合，控制更为精确，显著降低失误的几率。附图说明图1为本技术无人机高度控制系统结构示意图；图2为本技术辅助限高装置的仰视图；其中，1无人机，2图像采集装置，3无线图传装置，4辅助限高装置，41开合机构，411驱动装置，412开合臂，413无线通信装置，42开口，43定滑轮，44连接件。具体实施方式为了使技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本技术。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“底部”、“顶部”、“外侧”、“内侧”、“内部”等指示方位和位置关系为基于附图的所述的方位和位置关系，仅仅是为了方便本申请的简化描述，而不是指示和暗示所指的装置和元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，所以不能理解为对本申请的限制。巡视输电线路的无人机高度控制系统，如图1所示，包括无人机1、图像采集装置2、无线图传装置3、与所述无人机1相连的能够沿地线周向将所述地线围在其中的辅助限高装置4，所述辅助限高装置4包括开合机构41，所述开合机构41能够开闭供地线进出所述辅助限高装置4的开口42；所述图像采集装置2和无线图传装置3可设置在所述无人机1或辅助限高装置4上。这里的地线是指架空地线。所述无人机可采用多旋翼式无人机。所述无人机高度控制系统只要满足无人机与地线之间的高度小于限飞高度与地线高度之差即可。所述图像采集装置可以是摄像模组，所述图像采集装置能够采集地线和输电线路的图像，可用于监视地线进入壳体时的位置调整操作以及巡视输电线路；所述无线图传装置用于将所述图像发送到远程接收端，比如巡检人员处。所述图像采集装置的安装位置不固定，只要能实现对输电线路的巡视功能即可。图像采集装置和无线图传装置均为现有技术，在此不多赘述。辅助限高装置通过一边与无人机连接一边与地线连接，可以起到约束无人机最大飞行高度的作用，解决了无人机巡视输电线路时可能会碰到的超过限飞高度的问题。特别地，本方案可将图像采集装置设置在辅助限高装置上，和安装在无人机上相比，辅助限高装置与地线之间的连接以及位置关系更稳定，距离比无人机更近，对于巡视输电线路而言更为方便，画面更清晰。所述辅助限高装置还可以采用机械爪之类的结构来夹持地线，机械爪的爪部作为开合机构，通过控制机械爪的开合来实现地线进出所述机械爪。机械爪的控制方式可以采用远程控制或根据地线与辅助限高装置之间的移动来实现机械式触发控制。作为进一步优化的方案，如图1～2所示，所述辅助限高装置4内部还设有至少一个定滑轮43，所述定滑轮43的转轴与所述地线轴向垂直，当进行巡视时所述定滑轮43的轮槽与所述地线配合。如果定滑轮不止一个，那么所有定滑轮的轮槽在巡视时均与所述地线配合。不同定滑轮的转轴可以相互平行设置也可以不完全相互平行，只要保证在巡视时能与地线配合且不对地线造成阻碍即可。特别地，所述定滑轮43有多个且大小均匀，所述多个定滑轮43的转轴相互平行设置。定滑轮平行设置可以使结构更紧凑，减小辅助限高装置的体积，轮槽与地线的配合操作更简便。本优化方案通过在辅助限高装置内部设置滑轮，在地线进入辅助限高装置内时使其与滑轮的轮槽配合，使得无人机在巡视输电线路时地线与辅助限高装置之间由滑动摩擦变成滚动摩擦，可以大大减小因摩擦产生的阻力，还能有效避免辅助限高装置和地线之间发生阻滞或卡线现象。作为进一步优化的方案，如图1所示，所述无人机1与辅助限高装置4通过长度可调的至少一个连接件44连接。特别地，所述无人机1与辅助限高装置4间通过多个位置不同的独立连接件44连接。所述辅助限高装置与所述连接件相连的位置可以是辅助限高装置的顶部或靠近顶部的两侧上部。本优化方案通过设置长度可调的连接件，使本系统可以根据限飞高度要求的不同进行适应性调整。进一步设置多个独立的连接件可以有效调整辅助限高装置的空中形态和重心，以使无人机的飞行更加稳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.巡视输电线路的无人机高度控制系统，其特征在于：包括无人机、图像采集装置、无线图传装置、与所述无人机相连的能够沿地线周向将所述地线围在其中的辅助限高装置，所述辅助限高装置包括开合机构，所述开合机构能够开闭供地线进出所述辅助限高装置的开口；所述图像采集装置和无线图传装置设置在所述无人机或辅助限高装置上。

【技术特征摘要】
1.巡视输电线路的无人机高度控制系统，其特征在于：包括无人机、图像采集装置、无线图传装置、与所述无人机相连的能够沿地线周向将所述地线围在其中的辅助限高装置，所述辅助限高装置包括开合机构，所述开合机构能够开闭供地线进出所述辅助限高装置的开口；所述图像采集装置和无线图传装置设置在所述无人机或辅助限高装置上。2.根据权利要求1所述的巡视输电线路的无人机高度控制系统，其特征在于：所述辅助限高装置内部还设有至少一个定滑轮，所述定滑轮的转轴与所述地线轴向垂直，当进行巡视时所述定滑轮的轮槽与所述地线配合。3.根据权利要求2所述的巡视输电线路的无人机高度控制系统，其特征在于：所述定滑轮有多个且大小均匀，所述多个定滑轮的转轴相互平行设置。4.根据权利要求1-3任一项所述的巡视输电线路的无人机高度控制系统，其特征在于：所述无人机与辅助限高装置通过长度可调的至少一个连接件连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：王聪，刘译胶，刘云龙，康均，任毅，邹钦，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，国网重庆市电力公司江北供电分公司，
类型：新型
国别省市：北京,11