5,在机架4上分别安装有清洁剂喷头1、高压喷头2、低 压喷头3,其中清洁剂喷头1、高压喷头2和低压喷头3分别采用不同阀门控制，阀门的开 度采用连接在无人机上飞行控制系统的舵机进行控制；控制阀门开度通过地面站的传输信 息，不同阀门的开度通过地面站设置不同的按钮传输给无人机飞行控制系统进行调节。
[0026] 本实用新型将无人机的机架的空间构造设为椭球凹面状，同时在其中放入清洁剂 喷头1、高压喷头2、低压喷头3 ;三根喷管均采用环形喷管，喷口对准同一方向；摄像机5通 过连接机架的机械转动装置设置在机架腹部。同时保持摄像头与喷头的安全距离，避免摄 像头进水损坏。
[0027] 本实用新型采用无线数传控制飞行控制器，机架4采用质量轻硬度高的碳纤维材 料，采用合理的机械结构设计来安装，清洁剂喷头1、高压喷头2、低压喷头3三个喷管采用 焊接将其固定在无人机机架上，三根喷管从左到右依次摆放，左右两根对称放置；将各喷管 阀门分别连接在各自喷头前段，并用可控舵机来连接控制阀门开关大小，同时在机架4腹 部还安装有超声波测距仪6,用以保持无人机工作的安全距离。
[0028] 本实用新型通过在无人机的机架上安装三个不同功能的喷头：清洁剂喷头、高压 喷头、低压喷头，并固定喷头流量来计算高压喷头产生的实时动量矢量，并将测得的数据反 馈给无人机飞行控制系统；无人机的飞行控制系统会通过内置算法产生向前的动量并与当 前时刻的高压喷头产生的向后动量保持大小相等方向相反，保证无人机飞行的稳定性，并 将此时无人机与绝缘子的距离和实时的清洗监控画面通过数传电台传回地面站，提供给操 作者。
[0029] 本实用新型通过优化无人机的结构设计，将三个喷头分别在机架上并行排列，并 将其对准同一个清洗点，当工作时控制三个喷头分别进行各自的工作，结合为无人机机身 上的一部分，通过飞控系统一起控制三个阀门的开关顺序。同时通过减重优化设计，选择质 量轻，强度高的阀门和环形喷头，能增加无人机的灵活性和续航能力。
[0030] 用户通过优化无人机的结构设计，将三个喷头分别在机架上并行排列，并将其模 块化，结合为无人机机身上的一部分，通过飞控系统一起控制三个阀门的开关顺序。同时通 过减重优化设计，选择质量轻，强度高的阀门和喷头，能增加无人机的灵活性和续航能力。
[0031] 本实施例如图1是无人机的结构示意图，其中，1是清洁剂喷管2是低压喷管，3是 高压喷头，4是监控摄像头，5是超声波测距模块，6是机架。超声波测距模块安装在无人机 机架上方，摄像机安装在机架下方，需要保证其不被遮挡。
[0032] 在本装置的结构设计中，无人机需要搭载三个喷头和摄像机，同时还要时刻保持 飞行的平衡性，这就需要尽可能的简化负载装置，并采用轻重量、高强度的材料来减轻无人 机的荷载。
[0033] 对于喷头的结构设计，则直接利用飞控系统输出信号来控制其阀门的开关，并将 其作为无人机系统的一部分进行模块化设计，将三个喷头安装在无人机机架的前端，进行 机械固定，并对准同一个方向，保证喷头能正常工作。超声波测距模块是保持无人机工作时 的安全距离，需要放在无人机的机架正中间且不被遮挡，同时也避免工作时的水流弹回，进 入机械设备而影响工作。最重要部分是要根据实际任务载荷需求及重量控制需求，来进行 结构减重设计的反馈，设计合适的装置构造。主要包括整机结构中加入喷头的机械设计、模 块化设计和减重优化。实现多旋翼飞行器的清洗工作，方便工作人员操作和对设备的维护。
【主权项】
1. 一种基于无人机的带电清洗绝缘子装置，包括机架（4)、螺旋桨机翼，其特征是：在 无人机腹部安置有摄像机（5)，在机架（4)上分别安装有清洁剂喷头（1)、高压喷头（2)、低 压喷头（3)，其中清洁剂喷头（1)、高压喷头（2)和低压喷头（3)分别采用不同阀门控制，阀 门的开度采用连接在无人机上飞行控制系统的舵机进行控制；控制阀门开度通过地面站的 传输信息，不同阀门的开度通过地面站设置不同的按钮传输给无人机飞行控制系统进行调 To2. 根据权利要求1所述的一种基于无人机的带电清洗绝缘子装置，其特征是：将无人 机的机架的空间构造设为椭球凹面状，同时在其中放入清洁剂喷头（1)、高压喷头（2)、低 压喷头（3);三根喷管均采用环形喷管，喷口对准同一方向；摄像机（5)通过连接机架的机 械转动装置设置在机架腹部。3. 根据权利要求1或2所述的一种带电情况下一种基于无人机的带电清洗绝缘子装 置，其特征是：采用无线数传控制飞行控制器，机架（4)采用碳纤维材料；清洁剂喷头（1)、 高压喷头（2)、低压喷头（3)三个喷管采用焊接将其固定在无人机机架上，三根喷管从左到 右依次摆放，左右两根对称放置；将各喷管阀门分别连接在各自喷头前段，并用可控舵机来 连接控制阀门开关大小，同时在机架（4)腹部还安装有超声波测距仪（6)，用以保持无人机 工作的安全距离。
【专利摘要】一种基于无人机的带电清洗绝缘子装置，包括机架(4)、螺旋桨机翼，其特征是：在无人机腹部安置有摄像机(5)，在机架(4)上分别安装有清洁剂喷头(1)、高压喷头(2)、低压喷头(3)，其中清洁剂喷头(1)、高压喷头(2)和低压喷头(3)分别采用不同阀门控制，阀门的开度采用连接在无人机上飞行控制系统的舵机进行控制；控制阀门开度通过地面站的传输信息，不同阀门的开度通过地面站设置不同的按钮传输给无人机飞行控制系统进行调节。本实用新型的有益效果是：可以灵活方便的清洗绝缘子，相比人工喷水清洗，可以节约水资源，降低人工作业的风险。在清洗效果方面，采用三个喷头且有针对性的清洗，提高了绝缘子清洗的效率。
【IPC分类】B08B3/02, B08B3/04
【公开号】CN205085049
【申请号】CN201520738072
【发明人】刘荣海, 史腾飞, 郑欣, 郭新良, 于虹, 杨迎春, 吴章勤
【申请人】云南电网有限责任公司电力科学研究院
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年9月23日