一种智能高空悬浮式线路清洁装置

本发明涉及高空清洁装置，特别是一种智能高空悬浮式线路清洁装置。

背景技术：

1、在电网运行中，绝缘子表面的放电活动可能导致污层的变化，从而影响绝缘子的积污特性。尽管目前电网绝缘子清洗主要依赖人工操作，但这种方式存在一些弊端。例如，在人工清洗绝缘子时，需要中断被清洗线路的电力输送，给居民的日常用电带来不便。此外，清洗工人需要攀爬至高压电线杆顶进行清洗，其安全依赖有限的安全绳保障。

2、目前，高空作业清洗采用了两种主要方式：

3、1、“蜘蛛人”清洗：针对高空作业的特殊职业，当大型机器无法触及作业任务过高的区域时，需进行人工建筑外表面清洗，但该方式存在劳动强度大、危险系数高的问题。

4、2、升降平台、吊篮等承载清洁工进行清洗：尽管该方式可以提供工作平台，但其功率较低，劳动强度大，而且作业本钱相对较高。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种智能高空悬浮式线路清洁装置，通过无人机搭载清洗云台，能够对绝缘子进行带电清洁，面对高空作业时，也能有效的规避地形限制，达到高效率，高安全性，低成本的清洗工作。

2、为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

3、一种智能高空悬浮式线路清洁装置，包括无人机，无人机包括机身和均布在机身四周的若干旋翼，机身内设有用于控制无人机的控制芯片，控制芯片通过uart串口连接有4g通信模块，控制芯片通过4g通信模块与地面智能终端通信；机身底部两侧设有支撑脚架；所述机身中心正下方设有第一碳纤维板，第一碳纤维板通过若干金属螺柱固定在机身下端面且与机身下端面平行；第一碳纤维板下方平行设有固定在支撑脚架之间的第二碳纤维板，第一碳纤维板下端面中心和第二碳纤维板上端面中心之间固定有水泵，第二碳纤维板下端面中心固定安装有清洗液箱，水泵的进水口通过水管连接到清洗液箱底部，水泵的出水口通过水管连接到设置在机身上端面的清洗云台，清洗云台位于旋翼平面上方；所述第一碳纤维板上端面中心固定有用于为无人机、控制芯片、4g通信模块、水泵和喷射清洗机构供电的电源。

4、进一步地，所述清洗云台包括第三碳纤维板、水枪安装板、可调俯仰角的水枪，第三碳纤维板固定在机身上端面，水枪安装板平行安装在第三碳纤维板上方，水枪安装板下端面与第三碳纤维板上端面中心转动安装有旋转轴，可调俯仰角的水枪安装在水枪安装板上端面；所述第三碳纤维板上端面还设有用于驱动水枪安装板绕旋转轴转动的驱动机构。

5、进一步地，所述可调俯仰角的水枪包括固定在水枪安装板上端面的支座、通过轴承安装在支座之间的转轴、固定在转轴上的支柱固定架、固定在支柱固定架上部的水枪，所述水枪的后部固定在支柱固定架内，水枪后端内设有电磁阀，电磁阀与控制芯片相连；水枪的前部固定有连接块，连接块下端铰接有连杆、连杆端部铰接有摇臂，摇臂端部固定在第一舵机的输出轴端部，所述第一舵机固定在支座一侧的水枪安装板上端面，第一舵机通过驱动模块与控制芯片相连。

6、进一步地，所述水枪的俯仰角的调节范围为20-22度。

7、进一步地，所述水枪安装板绕旋转轴转动的最大转动角度为60度。

8、进一步地，所述驱动机构包括固定在第三碳纤维板上端面的第二舵机，第二舵机通过驱动模块与控制芯片相连，第二舵机的输出轴端部轴向固定有齿轮，水枪安装板一侧的上端面上固定有圆心角为为60度的扇形板，扇形板的外周设有若干与齿轮啮合的齿。

9、进一步地，所述水枪下方设有水平支撑杆，所述水平支撑杆后端固定在机身上，水平支撑杆位于旋翼平面下方，所述水平支撑杆前端通过360云台安装有第一摄像头，第一摄像头通过图像采集卡与控制芯片相连。

10、进一步地，所述连接块顶端固定有第二摄像头，第二摄像头通过图像采集卡与控制芯片相连。

11、进一步地，所述第一摄像头一侧的水平支撑杆上固定有激光测距传感器，激光测距传感器与控制芯片相连。

12、优选地，所述智能终端为手机或平板或电脑。

13、与现有技术相比，本发明将无人机飞行清洁、识别与智能服务框架相结合，研制出用于在高压冲洗过程中的全面智能装备；其具有无接触、智能可视化巡检等特点，可以对清洗目标及周遭环境做数据收集分析，实现高效率、高安全性的带电绝缘子、高空玻璃幕墙清洗工作。

技术特征：

1.一种智能高空悬浮式线路清洁装置，包括无人机，无人机包括机身和均布在机身四周的若干旋翼，机身内设有用于控制无人机的控制芯片，控制芯片通过uart串口连接有4g通信模块，控制芯片通过4g通信模块与地面智能终端通信；机身底部两侧设有支撑脚架；其特征在于：所述机身中心正下方设有第一碳纤维板，第一碳纤维板通过若干金属螺柱固定在机身下端面且与机身下端面平行；第一碳纤维板下方平行设有固定在支撑脚架之间的第二碳纤维板，第一碳纤维板下端面中心和第二碳纤维板上端面中心之间固定有水泵，第二碳纤维板下端面中心固定安装有清洗液箱，水泵的进水口通过水管连接到清洗液箱底部，水泵的出水口通过水管连接到设置在机身上端面的清洗云台，清洗云台位于旋翼平面上方；所述第一碳纤维板上端面中心固定有用于为无人机、控制芯片、4g通信模块、水泵和喷射清洗机构供电的电源。

2.根据权利要求1所述的智能高空悬浮式线路清洁装置，其特征在于：所述清洗云台包括第三碳纤维板、水枪安装板、可调俯仰角的水枪，第三碳纤维板固定在机身上端面，水枪安装板平行安装在第三碳纤维板上方，水枪安装板下端面与第三碳纤维板上端面中心转动安装有旋转轴，可调俯仰角的水枪安装在水枪安装板上端面；所述第三碳纤维板上端面还设有用于驱动水枪安装板绕旋转轴转动的驱动机构。

3.根据权利要求1所述的智能高空悬浮式线路清洁装置，其特征在于：所述可调俯仰角的水枪包括固定在水枪安装板上端面的支座、通过轴承安装在支座之间的转轴、固定在转轴上的支柱固定架、固定在支柱固定架上部的水枪，所述水枪的后部固定在支柱固定架内，水枪后端内设有电磁阀，电磁阀与控制芯片相连；水枪的前部固定有连接块，连接块下端铰接有连杆、连杆端部铰接有摇臂，摇臂端部固定在第一舵机的输出轴端部，所述第一舵机固定在支座一侧的水枪安装板上端面，第一舵机通过驱动模块与控制芯片相连。

4.根据权利要求3所述的智能高空悬浮式线路清洁装置，其特征在于：所述水枪的俯仰角的调节范围为20-22度。

5.根据权利要求2所述的智能高空悬浮式线路清洁装置，其特征在于：所述水枪安装板绕旋转轴转动的最大转动角度为60度。

6.根据权利要求5所述的智能高空悬浮式线路清洁装置，其特征在于：所述驱动机构包括固定在第三碳纤维板上端面的第二舵机，第二舵机通过驱动模块与控制芯片相连，第二舵机的输出轴端部轴向固定有齿轮，水枪安装板一侧的上端面上固定有圆心角为为60度的扇形板，扇形板的外周设有若干与齿轮啮合的齿。

7.根据权利要求1所述的智能高空悬浮式线路清洁装置，其特征在于：所述水枪下方设有水平支撑杆，所述水平支撑杆后端固定在机身上，水平支撑杆位于旋翼平面下方，所述水平支撑杆前端通过360云台安装有第一摄像头，第一摄像头通过图像采集卡与控制芯片相连。

8.根据权利要求3所述的智能高空悬浮式线路清洁装置，其特征在于：所述连接块顶端固定有第二摄像头，第二摄像头通过图像采集卡与控制芯片相连。

9.根据权利要求7所述的智能高空悬浮式线路清洁装置，其特征在于：所述第一摄像头一侧的水平支撑杆上固定有激光测距传感器，激光测距传感器与控制芯片相连。

10.根据权利要求1所述的智能高空悬浮式线路清洁装置，其特征在于：所述智能终端为手机或平板或电脑。

技术总结
本发明属于高空清洁装置技术领域，具体公开了一种智能高空悬浮式线路清洁装置，包括无人机、控制芯片、4G通信模块、地面智能终端、支撑脚架、第一碳纤维板、第二碳纤维板、水泵、清洗液箱、清洗云台，清洗云台位于旋翼平面上方；所述第一碳纤维板上端面中心固定有用于为无人机、控制芯片、4G通信模块、水泵和喷射清洗机构供电的电源。与现有技术相比，本发明将无人机飞行清洁、识别与智能服务框架相结合，研制出用于在高空绝缘子冲洗过程中的智能装备；其具有无接触、智能可视化巡检等特点，可以对清洗目标及周遭环境做数据收集分析，实现高效率、高安全性的带电绝缘子、高空玻璃幕墙清洗工作。

技术研发人员：侯沐野,张德咏,叶志敏,许喜俊,于兆勤,庞小兰,黄雯
受保护的技术使用者：广东理工学院
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16