本发明涉及电力铁塔共享技术领域，尤其涉及一种铁塔间移动补给装置、系统及方法。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高，汽车保有量也在逐年递增，随之而来的是石油天然气等化石能源的紧缺，因此，具有零排放、无污染优势的电动汽车得到迅速发展。然而现阶段电动汽车面临的最大问题就是能量的补给问题，电动汽车的电池容量有限，导致电动汽车的续航里程较短，极易出现电动汽车因电量耗尽而使车主被困的现象。
现有技术中，通常在生活区域内设置充电桩，电动汽车在电量快被耗尽时，寻找邻近的充电桩进行充电。但是由于生活区域内充电桩配置的数量较为稀少，使得电动汽车得不到及时的电量补给。并且，如果电动汽车驶入野外，那里配置的充电桩更为稀少，甚至并不会配备充电桩，此时，电动汽车的电量耗尽会给车主带来麻烦。
并且，人们行走于户外会出现各种补给的问题，例如电动汽车的电量问题、生活需求和处理紧急情况的必需品等。可见，现有的能量补给设施无法满足人们的补给需求，无法为人们出行提供便利。
技术实现要素：
本发明提供了一种铁塔间移动补给装置、系统及方法，以解决现有的能量补给设施无法满足人们的补给需求，无法为人们出行提供便利的问题。
第一方面，本发明提供了一种铁塔间移动补给装置，包括：行吊、补给箱和红外感应器，其中，
所述补给箱包括箱体，以及安装在箱体内的用于充电的充电桩、用于提供电源的蓄电池、用于开启充电模式的充电扫码装置和用于终端设备充电的外接接口；所述红外感应器固定在箱体的底端；
所述行吊包括吊箱，以及安装在吊箱内的滑轮组、轮子组、电机自动切换装置、滑轮升降装置、gps定位装置、gprs无线装置和驱动装置；
所述gprs无线装置与gps定位装置连接，所述gps定位装置分别与红外感应器和驱动装置连接，gps定位装置位于吊箱的顶端中间部位；
所述驱动装置分别与所述轮子组和电机自动切换装置连接，所述轮子组位于吊箱的底部；所述电机自动切换装置和滑轮升降装置连接，所述电机自动切换装置用于控制滑轮升降装置的开启和关闭，以及切换驱动装置的启动和停止模式，所述滑轮升降装置用于驱动滑轮组的移动；
所述滑轮组的一端与gps定位装置连接，所述滑轮组的另一端与箱体的顶端连接；所述滑轮组中的相邻两个滑轮之间通过钢绳连接，所述滑轮组贯穿轮子组，通过滑轮升降装置控制钢绳的收紧或放松，实现所述滑轮组在轮子组的中间上下移动。
可选地，所述补给箱还包括：安装在箱体内的充电宝存放区、物品扫码装置、物品存放区、储物柜和电脑存放区；
所述物品扫码装置与蓄电池连接，所述物品扫码装置用于控制充电宝存放区、物品存放区、储物柜和电脑存放区开启和关闭。
可选地，所述驱动装置包括：轮子制动发电机、轮子盘式刹车装置和制动杆；所述轮子制动发电机和轮子盘式刹车装置的一端连接，所述轮子盘式刹车装置的另一端与制动杆连接；所述制动杆与轮子组连接，用于驱动轮子组的转动。
可选地，所述驱动装置包括：行车电动机、轮子夹片制动装置和两个制动夹片；所述行车电动机和轮子夹片制动装置的一端连接，所述轮子夹片制动装置的另一端分别与每个制动夹片的一端连接；
所述制动夹片位于吊箱底部的相对两侧，两个制动夹片和吊箱底部形成制动空腔，所述轮子组的上部位于制动空腔内，所述制动夹片用于控制轮子组的转动停止。
可选地，所述轮子组包括上轮子组和下轮子组，所述上轮子组和下轮子组之间形成缝隙，用于缆绳的穿过。
第二方面，本申请提供了一种铁塔间移动补给系统，包括：缆绳、数个铁塔充电装置、数个铁塔、数个工字钢，以及数个移动补给装置，其中，
相邻两个所述铁塔之间通过缆绳连接；所述缆绳通过工字钢固定在铁塔上；
所述移动补给装置安装在缆绳上，缆绳穿过移动补给装置中轮子组的缝隙，使得所述移动补给装置通过轮子组在缆绳上滑动；
所述铁塔充电装置固定在铁塔上，所述移动补给装置通过红外感应器感应铁塔充电装置位置，所述铁塔充电装置用于对移动补给装置的蓄电池进行充电。
第三方面，本申请还提供了一种铁塔间移动补给方法，包括以下步骤：
接收终端设备发送的补给请求；以及，根据所述补给请求确定终端设备的目标位置信息；
根据所述目标位置信息，确定每一移动补给装置与目标位置的相对距离；控制产生相对距离最小对应的移动补给装置移动至一级目标位置；
在所述一级目标位置处，利用滑轮升降装置控制滑轮组转动，控制补给箱向下移动至二级目标位置，实现补给操作；其中，所述二级目标位置为终端设备的所在位置。
可选地，获取所述移动补给装置中蓄电池的剩余电量值；
如果所述剩余电量值小于或等于安全电量阈值，控制移动补给装置运动至铁塔充电装置所在位置，利用铁塔充电装置对蓄电池进行充电。
可选地，按照下述步骤实现补给操作：
利用终端设备采集补给箱上的目标扫码信息；所述扫码信息包括充电扫码信息和物品扫码信息；
根据所述充电扫码信息，控制充电区开启，实现充电补给需求；
根据所述物品扫码信息，控制充电宝存放区、物品存放区、储物柜和电脑存放区开启，实现物品补给需求。
由以上技术方案可知，本申请实施例提供的一种铁塔间移动补给装置、系统及方法，在铁塔间的空闲区域安装数个移动补给装置，根据用户的位置选择距离最近的移动补给装置实现补给需求。该移动补给装置通过gprs无线装置接受补给请求，通过驱动装置控制轮子组在缆绳上滑动，由gps定位装置和红外感应器实现精准定位。利用滑轮升降装置将补给箱送至用户所在位置，补给箱内配置有多种充电设备、物品存放区等，以及时并快速地实现用户的补给需求。可见，本实施例提供的装置、系统及方法，可为用户提供方便，整个移动补给装置具有吊装搬运、方便快捷、节能环保等优点；通过对使用情况信息采集，对应地配置和补给所需产品，为用户的出行提供便利和充电保障。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的铁塔间移动补给装置的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的铁塔间移动补给系统的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的铁塔间移动补给系统的另一结构示意图；
图4为本申请实施例提供的补给箱的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的行吊的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的铁塔间移动补给方法的流程图。
图示说明：
其中，1-缆绳，2-铁塔充电装置，3-铁塔，4-工字钢，5-移动补给装置，51-红外感应器，52-补给箱，521-箱体，522-蓄电池，523-充电宝存放区，524-充电扫码装置，525-物品扫码装置，526-物品存放区，527-储物柜，528-电脑存放区，529-外接接口，520-充电桩，53-行吊，531-滑轮组，532-gprs无线装置，533-轮子组，534-电机自动切换装置，535-滑轮升降装置，536-gps定位装置，5371-行车电动机，5372-轮子夹片制动装置，5373-制动夹片，5381-轮子制动发电机，5382-轮子盘式刹车装置，5383-制动杆。
具体实施方式
参见图1，为本申请实施例提供的铁塔间移动补给装置的结构示意图。
本申请实施例提供的铁塔间移动补给装置，应用在铁塔间移动补给系统，该系统的结构示意图可参见图2和图3。铁塔间移动补给系统为高压输电线路网络，高压输电线路通过数个铁塔3连接并支撑，为了便于电动汽车在行驶至户外时需要补给的情况，本实施例，在各铁塔3之间设置移动补给装置5，使得电动汽车无论行驶至何处，均能及时地获取补给。
具体地，本实施例提供的铁塔间移动补给系统，包括：缆绳1、数个铁塔充电装置2、数个铁塔3、数个工字钢4和数个移动补给装置5。缆绳1用于供移动补给装置5的移动，而为了使缆绳1具有较大的支撑力，本实施例，将缆绳1通过工字钢4焊接在铁塔上；同时，为了避免对高压输电线路的影响，缆绳1通常设置在铁塔3的中间部位，即缆绳1的高度要远小于高压输电线路的高度。因此，相邻两个铁塔3之间通过缆绳1连接，缆绳1通过工字钢4固定在铁塔3上。
移动补给装置5可供电动汽车充电，终端设备充电，提供饮品、食物、办公用品等，还可进行物品存放。移动补给装置5安装在缆绳1上，缆绳1穿过移动补给装置5中轮子组533的缝隙，使得移动补给装置5通过轮子组533在缆绳1上滑动。移动补给装置5根据需要补给的电动汽车所在位置移动，通常，根据电动汽车的位置，选择最近的移动补给装置5移动至该位置处，实现及时的补给，为人们出行提供方便。
铁塔充电装置2用于对移动补给装置5进行充电，以使移动补给装置5时刻具有充足的电量，以满足电动汽车的补给需求。铁塔充电装置2固定在铁塔3上，移动补给装置5通过红外感应器51感应铁塔充电装置2位置，铁塔充电装置2用于对移动补给装置5的蓄电池522进行充电。
为了实现移动补给装置5的移动补给目的，本实施例中，该移动补给装置包括：行吊53、补给箱52和红外感应器51。补给箱52用于充电、提供食物和物品存放等；行吊53用于控制补给箱52在缆绳1上的滑动，以及将补给箱52运送至电动汽车用户的身边；红外感应器51用于感应电动汽车用户的具体位置，使得补给箱52可以准确地移动至电动汽车用户身边。
具体地，如图4所示，补给箱52包括箱体521，以及安装在箱体521内的用于充电的充电桩520、用于提供电源的蓄电池522、用于开启充电模式的充电扫码装置524和用于终端设备充电的外接接口529；红外感应器51固定在箱体521的底端，用于为补给箱52提供判断移动方向的依据。
箱体521内配置有多个充电桩520，用于为电动汽车充电；多个外接接口529，如插座和usb接口，用于为终端设备充电；蓄电池522用于为箱体521内配置的电气元件提供电源；充电扫码装置524用于提供充电二维码，终端设备通过扫充电二维码，可选择相应的供给需求，即选择充电模式进行充电。
蓄电池522和充电桩520位于箱体521的底部，在上一层设置外接接口529，充电扫码装置524位于箱体521的左上角，将用电元器件设置在靠近蓄电池522的位置，可便于设置连接线，避免使连接线过多或过长占用空间，进而使得蓄电池522的电量能提供给充电桩520、外接接口529和充电扫码装置524。
补给箱52还包括：安装在箱体521内的充电宝存放区523、物品扫码装置525、物品存放区526、储物柜527和电脑存放区528；物品扫码装置525与蓄电池522连接，物品扫码装置525用于控制充电宝存放区523、物品存放区526、储物柜527和电脑存放区528开启和关闭。
箱体421内还配置多个充电宝，放置于充电宝存放区523，以便于终端设备的移动充电；物品扫码装置525用于终端设备扫码，以开启充电宝存放区523、物品存放区526、储物柜527或电脑存放区528。物品存放区526可存放饮料、矿泉水等食物；储物柜527用于用户存放非必须品，作为快捷吊装搬运设施；电脑存放区528可用于存放笔记本电脑，为用户应急使用。
本实施例提供的补给箱52的规格为2.14m×1.8m的长方形箱子，材料为不锈钢材料。本实施例提供的补给箱52除了具备充电功能外，还具备生活服务功能，因此，可为出行在外的用户提供便利，该补给箱52具有节能环保，集便利和共享于一体，经济实用、方便快捷等优点。
为了使补给箱52能够由高空处移动至用户处，本实施例采用行吊53实现，控制补给箱52在缆绳1上的滑动，以及将高空处的补给箱送达至位于地面的用户处。
如图5所示，行吊53包括吊箱530，以及安装在吊箱530内的滑轮组531、轮子组533、电机自动切换装置534、滑轮升降装置535、gps定位装置536、gprs无线装置532和驱动装置。
吊箱530内配置可控制自身移动以及控制补给箱52移动至用户位置的对应设备，其中，gprs无线装置532用于接收用户的补给请求，通常由用户使用的终端设备发送补给请求；gps定位装置536用于根据补给请求，控制补给箱52运动至用户所在位置的最近区域；电机自动切换装置534用于根据当前情景控制驱动装置中相应发动机的工作状态；滑轮升降装置535用于控制滑轮组531的滑动，通过滑轮组531的滑动将补给箱52送到用户身边；轮子组533夹设在缆绳1上，并沿缆绳1滑动，控制补给箱52沿水平方向运动至距离用户最近的铁塔附近。
gprs无线装置532与gps定位装置536连接，gps定位装置536分别与红外感应器51和驱动装置连接，gps定位装置536位于吊箱530的顶端中间部位；gprs无线装置532接收到终端设备的补给请求后，随即发送至gps定位装置536。补给请求中包括用户所处的当前位置，因此，红外感应器51实时感应补给箱52的位置，并通过gps定位装置536实现精准定位。gps定位装置536会根据用户的当前位置控制驱动装置，使得移动补给装置5运动至距离用户最近的铁塔处。
驱动装置分别与轮子组533和电机自动切换装置534连接，轮子组533位于吊箱530的底部，当接收到用户的补给请求时，由驱动装置驱动轮子组533转动，使得移动补给装置5移动至目标位置。当移动补给装置5运动至用户的目标位置附近后，由电机自动切换装置534控制驱动装置改变工作状态，即切断驱动装置中电动机电源，执行刹车操作，使得移动补给装置5停在距离用户最近的位置。本实施例中，驱动装置可选用两种，具体如下：
在其中一种可行的具体实施方式中，驱动装置包括：轮子制动发电机5381、轮子盘式刹车装置5382和制动杆5383；轮子制动发电机5381和轮子盘式刹车装置5382的一端连接，轮子盘式刹车装置5382的另一端与制动杆5383连接；制动杆5383与轮子组533连接，用于驱动轮子组533的转动。
制动杆5383的固定点与轮子组533中的轮子数量相同，通过固定点，将制动杆5383固定在轮子组533上，以精准地控制轮子组533的转动停止。
当到达目标位置后，轮子制动发电机5381接收到停止指令，通过轮子盘式刹车装置5382控制制动杆5383的工作，进而驱使轮子组533中的轮子停止滚动，实现制动。
本实施例中，采用轮子盘式刹车装置5382控制轮子组533停止转动的操作。
在另一种可行的具体实施方式中，驱动装置包括：行车电动机5371、轮子夹片制动装置5372和两个制动夹片5373；行车电动机5371和轮子夹片制动装置5372的一端连接，轮子夹片制动装置5372的另一端分别与每个制动夹片5373的一端连接。
制动夹片5373位于吊箱530底部的相对两侧，两个制动夹片5373和吊箱530底部形成制动空腔，轮子组533的上部位于制动空腔内，制动夹片5373用于控制轮子组533的转动停止。
当到达目标位置后，行车电动机5371接收到停止指令，控制轮子夹片制动装置5372启动，进而缩小两个制动夹片5373之间的距离，使制动夹片5373与轮子组533的上层轮子接触，通过夹紧轮子实现制动。
本实施例中，轮子组533包括上轮子组和下轮子组，上轮子组和下轮子组之间形成缝隙，用于缆绳1的穿过。通过上轮子组和下轮子组的配合，使得移动补给装置5沿缆绳1滑动。上轮子组位于制动空腔内，便于制动夹片5373的制动。
轮子组533中可包括数个轮子，附图中包括5个轮子，上轮子组为3个轮子，下轮子组为2个轮子，在完成滑动效果的同时，可减少移动补给装置5的重量，使得移动补给装置5更易被驱使滑动，且成本较低。在其他实施例中，轮子组533还可包括其他数量的轮子，任何能达到本申请相同或相似效果的轮子数量均为本申请的保护范围。
电机自动切换装置534和滑轮升降装置535连接，电机自动切换装置534用于控制滑轮升降装置535的开启和关闭，以及切换驱动装置的启动和停止模式，滑轮升降装置535用于驱动滑轮组531的移动。
滑轮组531的一端与gps定位装置536连接，滑轮组531的另一端与箱体521的顶端连接；滑轮组531中的相邻两个滑轮之间通过钢绳连接，滑轮组531贯穿轮子组533，通过滑轮升降装置535控制钢绳的收紧或放松，实现滑轮组531在轮子组533的中间上下移动。
当将移动补给装置5制动结束后，电机自动切换装置534启动，切换至滑轮升降装置535电源启动，控制滑轮升降装置535执行操作工作，即带动滑轮组531升降，进而带动补给箱52降落，由红外感应器51感应用户的位置，控制补给箱52降落至用户所在的位置区域。完成降落后，由电机自动切换装置534控制滑轮升降装置535的电源关闭，停止降落，维持稳定状态。
当补给箱52稳定后，用户可利用终端设备扫箱体521上的扫码区，即充电扫码装置524和物品扫码装置525。根据自身需求，完成相应的补给操作。
当完成补给后，电机自动切换装置534启动，再次控制滑轮升降装置535的电源开启，滑轮组531开始转动，将补给箱52提升，远离用户，恢复到初始状态，即上升到缆绳1附近。由红外感应器51感应补给箱52的上升位置，当上升到缆绳1附近时，控制滑轮升降装置535的电源关闭。
当补给箱52内的蓄电池522电量较低时，为了维持当前移动补给装置的工作需求，需对蓄电池522充电。此时，由电机自动切换装置534启动，控制轮子制动发电机5381或行车电动机5371开启，控制移动补给装置5沿缆绳1的滑动。由gps定位装置536定位附近铁塔3的位置，当移动补给装置5运动到相应位置时，由红外感应器51感应铁塔充电装置2的位置，并精准控制移动补给装置5运动到铁塔充电装置2处，由铁塔充电装置2自动对补给箱52的蓄电池522进行充电。
由以上可见，本申请提供的移动补给装置5的工作原理可简化为：移动补给装置5通过gprs无线装置532接收信号、gps定位装置536定位用户的具体位置；轮子制动发电机5381或行车电动机5371启动，由轮子组533带动补给箱52移动，到达指定地点附近，电机自动切换装置534启动，轮子制动发电机5381或行车电动机5371电源自动关闭，通过轮子盘式刹车装置5382启动制动杆5383，或通过轮子夹片制动装置5372启动、制动夹片5373夹紧制动。待移动补给装置5停稳，电机自动切换装置534启动滑轮升降装置535电源空开，滑轮升降装置535带动滑轮组531将补给箱52降落至发送无线信号的需求位置。补给结束后，滑轮升降装置535电源启动，带动滑轮组531将补给箱52收回，轮子制动发电机5381或行车电动机5371电源启动，带动轮子组533移动补给箱52到达铁塔3附近，与铁塔充电装置2自动对接进行充电。
根据前述实施例提供的铁塔间移动补给装置及系统，本申请对应提供一种补给方法，由前述实施例提供的铁塔间移动补给装置执行，如图6所示，具体地，本实施例提供的铁塔间移动补给方法包括以下步骤：
s1、接收终端设备发送的补给请求；以及，根据所述补给请求确定终端设备的目标位置信息；
由gprs无线装置532接收用户的终端设备发送的补给请求，补给请求中包括用户所处的当前位置。根据用户的当前位置，即可确定终端设备的目标位置信息。
将该目标位置信息作为控制移动补给装置5移动的依据。
s2、根据所述目标位置信息，确定每一移动补给装置与目标位置的相对距离；控制产生相对距离最小对应的移动补给装置移动至一级目标位置；
本实施例中，一级目标位置为目标移动补给装置位于缆绳1的相对位置，该相对位置距离用户所在位置最近。相对距离指的是当前移动补给装置与距离用户最近的缆绳处之间的距离，即当前移动补给装置与一级目标位置之间的距离。
当确定出终端设备的目标位置后，计算补给系统中缆绳1上配置的每一个移动补给装置5与目标位置的相对距离，并将产生距离最小的移动补给装置5确定为目标移动补给装置。
控制目标移动补给装置移动至一级目标位置，以最快速、及时地为用户提供补给需求。
s3、在所述一级目标位置处，利用滑轮升降装置控制滑轮组转动，控制补给箱向下移动至二级目标位置，实现补给操作；其中，所述二级目标位置为终端设备的所在位置。
当移动补给装置移动至目标位置后，由驱动装置控制轮子组制动停止，进而由电机自动切换装置534控制滑轮升降装置535执行操作工作，即带动滑轮组531升降，进而带动补给箱52降落。
同时，由红外感应器51实时采集用户与补给箱52之间的距离，确定补给箱52移动至二级目标位置后，即补给箱52完成降落后，由电机自动切换装置534控制滑轮升降装置535的电源关闭，停止降落，维持稳定状态。
当补给箱52稳定后，用户可根据自身需求，完成相应的补给操作，具体如下：
利用终端设备采集补给箱上的目标扫码信息；所述扫码信息包括充电扫码信息和物品扫码信息；
根据所述充电扫码信息，控制充电区开启，实现充电补给需求；
根据所述物品扫码信息，控制充电宝存放区、物品存放区、储物柜和电脑存放区开启，实现物品补给需求。
充电区包括外接接口529和充电桩520。
用户可利用终端设备扫箱体521上的扫码区，即充电扫码装置524和物品扫码装置525，通过开启相应存放区，实现用户的所需补给。
当补给箱52内的蓄电池522电量较低时，为了维持当前移动补给装置的工作需求，需对蓄电池522充电。因此，在上述方法的基础上，本实施例提供的方法还包括：
s4、获取所述移动补给装置中蓄电池的剩余电量值；
s5、如果所述剩余电量值小于或等于安全电量阈值，控制移动补给装置运动至铁塔充电装置所在位置，利用铁塔充电装置对蓄电池进行充电。
当蓄电池522需要充电时，由电机自动切换装置534启动，控制轮子制动发电机5381或行车电动机5371开启，控制移动补给装置5沿缆绳1的滑动。由gps定位装置536定位附近铁塔3的位置，当移动补给装置5运动到相应位置时，由红外感应器51感应铁塔充电装置2的位置，并精准控制移动补给装置5运动到铁塔充电装置2处，由铁塔充电装置2自动对补给箱52的蓄电池522进行充电。
由以上技术方案可知，本申请实施例提供的一种铁塔间移动补给装置、系统及方法，在铁塔间的空闲区域安装数个移动补给装置5，根据用户的位置选择距离最近的移动补给装置5实现补给需求。该移动补给装置5通过gprs无线装置532接受补给请求，通过驱动装置控制轮子组533在缆绳1上滑动，由gps定位装置536和红外感应器51实现精准定位。利用滑轮升降装置535将补给箱52送至用户所在位置，补给箱52内配置有多种充电设备、物品存放区等，以及时并快速地实现用户的补给需求。可见，本实施例提供的装置、系统及方法，可为用户提供方便，整个移动补给装置具有吊装搬运、方便快捷、节能环保等优点；通过对使用情况信息采集，对应地配置和补给所需产品，为用户的出行提供便利和充电保障。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。