一种输电线路巡检系统及方法技术方案

本发明专利技术属于电力线路巡检技术领域，提供了一种输电线路巡检系统，包括无人机和安装在其上部的挂载装置，挂载装置包括开合机构和两个以上的行走臂，行走臂铰接在无人机上，开合机构设置在无人机内，可驱动行走臂绕铰接轴旋转；行走臂由上下两段助力臂铰接而成，上段助力臂顶部设置有两个行走轮，两行走轮的轮心距可调，该装置通过无人机视觉系统发现障碍物，由无人机内置芯片驱动开合机构及行走臂完成多角度动作，使同一无人机上用于挂载的行走臂在障碍物前依次离线，通过障碍物后再依次上线。上述巡检步骤即为本发明专利技术提供的一种输电线路巡检方法，适用于野外长距离供电线路的巡检。检。检。

【技术实现步骤摘要】
一种输电线路巡检系统及方法


[0001]本专利技术属于电力线路巡检
，具体而言，涉及一种输电线路巡检系统及方法。

技术介绍

[0002]随着我国电网结构的快速扩大与社会经济的飞速发展，人类生产和生活对电力需求剧增且对供电质量要求也越高，电网的输电线路也朝着“远距离、规模化、大型化”的方向不断迈进。在架空输电线路工程中，输电线路的建设成本占输电工程总投资的三分之一左右，甚至更多，这直接决定了电网能否具有良好的经济效益。由于我国输电线路多架设在偏远地区，长期露置于野外，输电网线在运行过程中始终存在潜在的绝缘故障风险，各种电力线路绝缘故障而引起的跳闸事故造成供电质量下降，甚至带来危及输电网线的安全。现有统计资料表明，每年架空线路总跳闸数中，由于污闪和雷击引起的线路跳闸事故几乎占了60％以上，这对供电电网的安全运行带来了长期的困扰和影响，特别在我国南方沿海雷电活动强烈和西北地区大气污染严重的地区，上述情况则更为严重。此外，在大风、雨雪等恶劣天气下经常出现因导线舞动而引起的风偏闪络、雷电闪络、覆冰闪络、污秽闪络等绝缘方面的故障也会破坏中高压输电线路的绝缘性能，进而严重威胁着输电线路的安全运行。因此，对电力线路定期进行巡检和清污是保证输电线路安全可靠稳定运行的重要措施。
[0003]然而，由于部分电力线路在山区，现有的无人机在巡检的过程中，无人机容易遭受到侧风的影响，导致无人机容易发生偏移，并难以调整飞行姿态，造成摄像头无法有效的采集图像信息，从而造成户外工作时间较长，影响工作效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种输电线路巡检系统及方法，其目的在于解决现有的无人机容易遭受到侧风的影响，导致无人机容易发生偏移，并难以调整飞行姿态，造成摄像头无法有效的采集图像信息的问题。
[0005]鉴于上述问题，本专利技术提出的技术方案是：
[0006]一种输电线路巡检系统，包括带有摄像头的无人机和安装在其上部的挂载装置，其特征在于，所述挂载装置包括开合机构和两个以上的行走臂，所述行走臂铰接在无人机上部，所述开合机构设置在无人机内，可驱动行走臂旋转；所述行走臂由上、下两段助力臂铰接而成，上段所述助力臂顶部设置有沿该助力臂臂杆方向排列，轮缘设有凹槽且轮心距可调的两个行走轮，且所有所述行走轮的轮幅面处于挂载状态时在同一平面上，所述行走臂与无人机的铰接轴与所述上、下两段助力臂的铰接轴垂直。
[0007]优选的，所述行走臂为两个。
[0008]这样就可以实现将无人机悬吊在待巡检电线下方，沿线移动巡检，减少大风对无人机平衡的影响。
[0009]优选的，所述开合机构包括两组丝杆
‑
螺纹套传动副，所述螺纹套均通过连接杆铰
接在下段所述助力臂上。
[0010]这种连接方式简单可靠，能快速实现助力臂的开合。
[0011]优选的，所述无人机的机身内部设置有开发板，所述开发板上安装有控制器、图像处理器、信号收发器和定位芯片，所述摄像头与所述图像处理器通信连接，所述图像处理器和所述定位芯片均与所述控制器通信连接，所述控制器和所述信号收发器通信相连，实现下述功能：
[0012]所述上段行走臂与待巡检电线垂直时，调整其上两所述行走轮的轮心距，使得两所述行走轮上的凹槽夹住待巡检电线，能将无人机挂在该电线下方，巡检时，控制器能控制两所述行走轮反向转动，带动无人机沿电线移动；
[0013]当所述无人机发现线上有障碍物时，所述控制器驱动电机调大靠前的两行走轮的轮心距，且能驱动靠前的上段助力臂向离开电线的方向转动，与电线脱开，驱动两下段所述助力臂则呈V形张开，使得靠前的两行走轮越过障碍物后，所述控制器驱动靠前的上段助力臂及行走轮复位，再驱动电机调大靠后的两行走轮的轮心距，驱动靠后的上段所述助力臂向离开电线的方向转动，与电线脱开，当靠后的两所述行走轮越过障碍物后，所述控制器驱动靠后的上段助力臂及行走轮复位，再驱动张开的两下段所述助力臂闭合成竖直状态。
[0014]这种通信连接和驱动方式的设置能有效的保证无人机自动识别并避开障碍物。
[0015]优选的，两组所述丝杆螺纹传动副结构参数完全相同，均通过锥齿轮副与同一电机传动轴啮合，且对称布置于该电机传动轴两侧。
[0016]这种布置方式能保证无人机的重心在其中轴线上，有利于无人机工作中保持平衡姿态。
[0017]另一方面，本专利技术提供一种输电线路巡检方法，包括以下步骤：
[0018]制做前述的输电线路巡检系统，在无人机的机身内部设置有开发板，所述开发板上安装有控制器、图像处理器、信号收发器和定位芯片，所述摄像头与所述图像处理器通信连接，所述图像处理器和所述定位芯片均与所述控制器通信连接，所述控制器和所述信号收发器通信相连；
[0019]所述上段行走臂与待巡检电线垂直时，调整其上两所述行走轮的轮心距，使得两所述行走轮上的凹槽夹住待巡检电线，将无人机挂在该电线下方，巡检时，控制器能控制两所述行走轮反向转动，带动无人机沿电线移动；
[0020]当所述无人机发现线上有障碍物时，所述控制器驱动电机调大靠前的两行走轮的轮心距，驱动靠前的上段助力臂向离开电线的方向转动，与电线脱开，驱动两下段所述助力臂则呈V形张开，使得靠前的两行走轮越过障碍物后，控制器再驱动靠前的上段助力臂及行走轮复位，通过电机调大靠后的两行走轮的轮心距，驱动靠后的上段所述助力臂向离开电线的方向转动，与电线脱开，当靠后的两所述行走轮越过障碍物后，控制器驱动靠后的上段助力臂及行走轮复位，再驱动张开的两下段所述助力臂闭合成竖直状态。
[0021]相对于现有技术，本专利技术的有益效果是：
[0022](1)本专利技术通过两行走轮夹持在输电线上，可使无人机沿输电线前进达成巡检的效果的同时保持自身的稳定性，避免无人机因侧风而导致偏航的情况发生。
[0023](2)本专利技术通过助力臂和开合机构可完成多角度的调整，可在行走轮遇到障碍物时能够顺利越过障碍物，以确保巡检任务能够顺利进行。
[0024]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0025]图1是本专利技术实施例中输电线路巡检系统的俯视图；
[0026]图2是本专利技术实施例中输电线路巡检系统的主视图；
[0027]图3是图1中A处局部放大图；
[0028]图4是本专利技术实施例中输电线路巡检系统的顶板侧剖图；
[0029]图5是本专利技术实施例中输电线路巡检系统的开合机构俯视图；
[0030]图6是本专利技术实施例中输电线路巡检系统的第一助力臂结构示意图；
[0031]图7是图6中A
‑
A处剖视图；
[0032]图8是本专利技术实施例中输电线路巡检系统的第二助力臂侧剖；
[0033]图9是本专利技术实施例中输电线路巡检系统开发板结构示意本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种输电线路巡检系统，包括带有摄像头的无人机和安装在其上部的挂载装置，其特征在于，所述挂载装置包括开合机构和两个以上的行走臂，所述行走臂铰接在无人机上部，所述开合机构设置在无人机内，可驱动行走臂旋转；所述行走臂由上、下两段助力臂铰接而成，上段所述助力臂顶部设置有沿该助力臂臂杆方向排列，轮缘设有凹槽且轮心距可调的两个行走轮，且所有所述行走轮的轮幅面处于挂载状态时在同一平面上，所述行走臂与无人机的铰接轴与所述上、下两段助力臂的铰接轴垂直。2.根据权利要求1所述的一种输电线路巡检系统，其特征在于所述行走臂为两个。3.根据权利要求2所述的一种输电线路巡检系统，其特征在于，所述开合机构包括两组丝杆
‑
螺纹套传动副，所述螺纹套均通过连接杆铰接在下段所述助力臂上。4.根据权利要求2所述的一种输电线路巡检系统，其特征在于，所述无人机的机身内部设置有开发板，所述开发板上安装有控制器、图像处理器、信号收发器和定位芯片，所述摄像头与所述图像处理器通信连接，所述图像处理器和所述定位芯片均与所述控制器通信连接，所述控制器和所述信号收发器通信相连，实现下述功能：所述上段行走臂与待巡检电线垂直时，调整其上两所述行走轮的轮心距，使得两所述行走轮上的凹槽夹住待巡检电线，能将无人机挂在该电线下方，巡检时，控制器能控制两所述行走轮反向转动，带动无人机沿电线移动；当所述无人机发现线上有障碍物时，所述控制器驱动电机调大靠前的两行走轮的轮心距，且能驱动靠前的上段助力臂向离开电线的方向转动，与电线脱开，驱动两下段所述助力臂则呈V形张开，使得靠前的两行走轮越过障碍物后，所述控制器驱动靠...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜志博，刘敬华，方玉河，陈玥，吴大伟，林卿，李健，李哲，李牧，许远根，陶汉涛，张磊，王钊，贺贤达，李旺，温宽，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司，
类型：发明
国别省市：