高压输电线路积雪清除装置和系统的制作方法

本发明涉及高压设备积雪清除技术领域，具体而言，涉及一种高压输电线路积雪清除装置和系统。

背景技术：

我国北方冬季发生降雪时，易在变电站的室外高压输电线路上形成积雪。表面积雪、覆冰严重容易发生放电、闪络等现象，对电网设备有可能带来危害和造成后果需要及时采取防范措施，因此运维人员会根据降雪情况开展冰雪、冰溜的清理疏通工作。需要不定时观察设备积雪及融雪情况，及时清除冰溜，防覆冰舞动、防积雪溶化造成设备短路事故和设备闪络等事故。

目前，运维人员对高压输电线路上积雪冰溜清除时常用工具为绝缘拉杆，利用绝缘拉杆的头部轻轻敲打冰溜，或将绝缘拉杆的头部绑上扫帚清扫冰雪。由于靠近高压输电线路作业属于危险作业，万一运维人员误碰高压输电线路，则可能会造成安全事故，严重地甚至会造成人员伤亡。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种高压输电线路积雪清除装置和系统，通过无人机载动，能够自动清除高压输电线路上的积雪，避免了高压输电线路对运维人员造成伤害。

第一方面，本发明实施例提供了一种高压输电线路积雪清除装置，用于安装在无人机上，所述装置包括：绝缘伸缩杆和连接在所述绝缘伸缩杆一端的敲击器，所述绝缘伸缩杆的另一端设置有与所述无人机可拆卸连接的连接部；

所述绝缘伸缩杆内设置有控制芯片和信号收发器，所述控制芯片通过信号收发器与所述无人机的处理器连接，用于通过所述处理器接收地面的控制信号，根据所述控制信号，控制绝缘伸缩杆和敲击器动作，以清除高压输电线路上的积雪；

所述绝缘伸缩杆内还设置有与所述控制芯片连接的驱动电机，用于在所述控制芯片的控制下，驱动所述伸缩杆伸出或缩回；

所述敲击器包括摆动机构和与所述摆动机构连接的敲击棒，所述摆动机构与所述控制芯片连接，用于在所述控制芯片的控制下，驱动所述敲击棒摆动，敲击高压输电线路，以震落高压输电线路上的积雪。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述连接部为连接耳，所述连接耳以铰接的方式与无人机上壁内侧设置的连接座连接。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述连接部形成有外螺纹，连接在无人机上壁内侧设置的具有内螺纹的安装孔内。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述绝缘伸缩杆内还设置有与控制芯片连接的制动电机；所述制动电机与所述驱动电机的外露的尾轴连接，用于当所述驱动电机停止时，向所述驱动电机的尾轴施加反向的作用力，以使所述驱动电机准确制动。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述敲击棒采用橡胶材料制成。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述控制芯片和所述信号收发器设置在控制板上，所述控制板插接在位于所述绝缘伸缩杆内壁上的插槽内，所述插槽与为所述装置供电的电源模块连接。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述绝缘伸缩杆与所述插槽相对的周壁上设置有可开闭的舱门。

结合第一方面的第六种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述摆动机构为与所述控制芯片连接的摆动气缸，所述敲击棒连接在所述摆动气缸的输出轴上。

第二方面，本发明实施例还提供了一种高压输电线路积雪清除系统，包括主控机、无人机和设置在所述无人机上的高压输电线路积雪清除装置，所述无人机包括处理器和通讯部件，所述处理器通过所述通讯部件与地面上的主控机连接，向所述主控机传输数据并接收所述主控机返回的控制信号。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述无人机还包括报警器和设置在旋翼上的电场感应器，所述电场感应器与所述处理器连接，用于感应周围的电场强度值，将所述电场强度值传输至处理器；

所述处理器用于将接收到的电场强度值与预设的报警阈值进行比较，若所述电场强度值高于所述报警阈值，则向所述报警器发出报警信号。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的高压输电线路积雪清除装置和系统，能够自动清除高压输电线路上的积雪，安全性高，避免了高压输电线路对运维人员造成伤害，除雪效果好，保证了高压输电线路在低温恶劣环境下电力输送的稳定性。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例所提供的高压输电线路积雪清除装置的结构示意图；

图2为本发明另一实施例所提供的高压输电线路积雪清除装置的结构示意图；

图3为本发明另一实施例所提供的高压输电线路积雪清除装置的使用状态图；

图4为本发明一实施例所提供的高压输电线路积雪清除系统的结构框图。

图标：

1-高压输电线路积雪清除装置；11-控制芯片；12-信号收发器；13-驱动电机；14-制动电机；15-摆动气缸；110-绝缘伸缩杆；120-敲击器；111-伸缩段；112-过渡段；113-驱动段；114-舱门；121-摆动气缸；122-敲击棒；130-连接部；2-无人机；21-处理器；22-通讯部件；23-电场感应器；24-报警器；200-机身；210-旋翼；3-主控机。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

针对现有的人工清理高压输电线路上的积雪容易造成安全事故的问题，本发明实施例提供了一种高压输电线路积雪清除装置和系统，以下首先对本发明的高压输电线路积雪清除装置进行详细介绍。

实施例一

该实施例提供了一种高压输电线路积雪清除装置，用于安装在无人机上。如图1和图2所示，该高压输电线路积雪清除装置包括绝缘伸缩杆110和连接在绝缘伸缩杆110一端的敲击器120，所述绝缘伸缩杆110的另一端设置有与无人机可拆卸连接的连接部130。

如图1中所示，连接部130为连接耳，连接耳以铰接的方式与无人机上壁内侧设置的连接座连接。即连接部130的连接耳上形成有孔，无人机的连接座上与形成有孔，连接轴穿过连接座上的孔和连接耳上的孔，从而将二者连接在一起。

可以理解，上述连接部也可以采用其它方式与无人机连接。例如，连接部形成有外螺纹，无人机上形成有具有内螺纹的安装孔，连接部通过螺纹连接的方式连接在无人机上壁内侧设置的安装孔内。

需要说明的是，连接部与无人机的连接并不限于上述两种连接方式。

绝缘伸缩杆110内设置有控制芯片和信号收发器，所述控制芯片通过信号收发器与所述无人机的处理器连接，用于通过所述处理器接收地面的控制信号，根据所述控制信号，控制绝缘伸缩杆和敲击器动作，以清除高压输电线路上的积雪。

该实施例提供的高压输电线路积雪清除装置，能够自动清除高压输电线路上的积雪，安全性高，避免了高压输电线路对运维人员造成伤害，除雪效果好，保证了高压输电线路在低温恶劣环境下电力输送的稳定性。

绝缘伸缩杆110内还设置有与所述控制芯片连接的驱动电机，用于在所述控制芯片的控制下，驱动所述伸缩杆伸出或缩回。

如图1所示，绝缘伸缩杆110的一种具体实现方式可以是：绝缘伸缩杆包括伸缩段111和驱动段113，伸缩段111和驱动段113都是中空的管状元件。所述伸缩段111和驱动段113中间通过过渡段112连接。当然，伸缩段111和驱动段113也可以直接连接，即驱动段113与下述的中空的伸缩杆直接连接。

伸缩段111内部设置有中空的伸缩杆，中空的伸缩杆具有一螺杆，中空的伸缩杆与螺杆之间可以在轴向上相对运动。更进一步地说，伸缩杆的一端设置有螺帽，螺帽和螺杆耦合，通过螺杆的转动，伸缩杆可沿着螺杆的轴向任意往复运动。

伸缩杆的头端设有导螺帽，导螺帽与伸缩段外壳的内侧壁可滑动的连接，螺杆的头端还具有一滑块，滑块以可滑动的关系连接于伸缩杆的内侧壁，当螺杆在驱动电机的带动下转动时，就可以利用导螺帽带动伸缩杆沿着螺杆的轴向作往复运动。

驱动段113内部设置有驱动电机，驱动电机用于带动螺杆转动。或者，驱动电机通过减速机构带动螺杆转动。驱动电机的尾部具有一外露的尾轴，驱动段113内部还设置有与控制芯片连接的制动电机，所述制动电机与驱动电机的外露的尾轴连接，用于当驱动电机停止时，向驱动电机的尾轴施加反向的作用力，以抑制驱动电机和螺杆产生的惯性力，使驱动电机准确制动。

过渡段112是一种中空的管件，在过渡段的轴向的两端分别设置有第一螺纹部和第二螺纹部。伸缩段111外壳的一端与第一螺纹部连接，伸缩段111的另一端与连接部螺纹连接。驱动段113中空管状的外壳将驱动电机、减速机构和下述的制动电机封装在其中。

敲击器120包括摆动机构和与摆动机构连接的敲击棒122，摆动机构与控制芯片连接，用于在控制芯片的控制下，驱动敲击棒122摆动，敲击高压输电线路，以震落高压输电线路上的积雪。敲击棒122采用橡胶材料制成，质地软，不会损伤电线。

控制芯片和信号收发器设置在控制板上，控制板插接在位于绝缘伸缩杆内壁上的插槽内，插槽与为所述装置供电的电源模块连接。所述电源模块可以是设置在所述装置上的电池组，也可以是外接到无人机上的电源。

如图2所示，绝缘伸缩杆与插槽相对的周壁上设置有可开闭的舱门，方便插拔控制板，将控制板取出维修等。舱门的一侧与绝缘伸缩杆的周壁通过合页连接，另一侧安装有闭锁装置，当舱门关闭时，自动落锁。舱门的外侧设置有一个手柄，方便打开舱门。

摆动机构为与控制芯片连接的摆动气缸121，敲击棒连接在摆动气缸121的输出轴上，在摆动气缸121的带动下摆动，以敲击高压输电线路，震落其上的积雪。

图3是本发明实施例所提供的高压输电线路积雪清除装置的工作状态图。如图3所示，所述高压输电线路积雪清除装置安装在无人机的机舱内。所述无人机包括机身200和位于机身上方的旋翼210。高压输电线路积雪清除装置1在地面主控机的控制下，从机身的下方伸出，位于下方的敲击棒摆动，敲击高压输电线路，以震落其上的积雪。

实施例二

该实施例提供了一种高压输电线路积雪清除系统，如图4所示，该系统包括主控机3、无人机2和设置在无人机2上的高压输电线路积雪清除装置1。无人机2上设置有处理器21和通讯部件22，处理器21通过通讯部件22与地面上的主控机3连接，向主控机3传输数据并接收主控机3返回的控制信号。

无人机2还包括报警器24和设置在旋翼上的电场感应器23，电场感应器23与处理器21连接，用于感应周围的电场强度值，将电场强度值传输至处理器21。

处理器21用于将接收到的电场强度值与预设的报警阈值进行比较，若电场强度值高于报警阈值，则向报警器24发出报警信号，防止无人机2的旋翼碰触到高压输电线路。

高压输电线路积雪清除装置1上设置有控制芯片11、分别与控制芯片11连接的信号收发器12、驱动电机13、制动电机14和摆动气缸15。

主控机3可以理解为位于地面上的包括遥控器的装置，或工作人员手中的遥控器。工作时，主控机3向无人机2发出控制信号，控制无人机的飞行高度和方向，以及高压输电线路积雪清除装置1的绝缘伸缩杆的伸出、缩回和摆动气缸的动作。无人机2的处理器21通过通讯部件22接收来自主控机3的控制信号，并通过通讯部件22将控制信号转发至高压输电线路积雪清除装置1。高压输电线路积雪清除装置的控制芯片11通过信号收发器12接收控制信号，并控制驱动电机13、制动电机14和摆动气缸15的动作。

具体的工作过程为：当无人机2位于高压输电线路的上方时，根据主控机的控制信号，驱动电机13启动，积雪清除装置的绝缘伸缩杆伸长，从机身下方伸出。当绝缘伸缩杆伸长到合适的位置后，在停止信号作用下，驱动电机13停止，绝缘伸缩杆停止伸长。摆动气缸15动作，敲击棒进行除雪操作。

本发明实施例提供的高压输电线路积雪清除装置和系统具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

需要说明的是，在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露系统和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。