一种用于无人机展放引线的自动闭锁智能滑车的制作方法

本发明涉及电力架线领域，具体涉及一种用于无人机展放引线的自动闭锁智能滑车。

背景技术：

架线施工是输电线路中最关键的工序之一，传统的架线施工或是由人拉肩扛的地面拖拽方法放线，或是由施工人员人力操作简易的张力机、牵引机等传统机械设备来完成。实际施工时需将引绳盘置于张力场，用人力向牵引场展放。待引绳依次穿过架线段各个杆塔的放线滑车后，施工人员将其两端分别在张力场和牵引场锚固，以备牵放牵引绳。之后将锚固在牵引场的引绳松开，用旋转连接器与绕在小张力机上的牵引绳连接后，用放置在张力场的小牵引机向张力场牵放，直到牵引绳被牵放到张力场，通过牵引板与导线连接为止。整个放线过程均需施工人员进行严格把控和实时调整。前期准备工作时，还要根据地形、道路交通条件等选择好放线区段、牵引场、张力场等。采取这种传统人工架线方式时，整个施工过程不仅要耗费大量人力物力，而且还面临地形复杂时的施工困难，由此造成的建筑破坏、农物损坏、树木砍伐、影响航道通行等还会给周边居民和环境带来不少麻烦。一旦遇上恶劣天气，施工人员安全风险增大，工程还无法正常开展。而当前架线施工中导线展放多数靠人工，机械化自动化程度低，效率低下且配合难度大。

无人机技术（uav）经过几十年的发展，已经逐渐成熟。针对传统施工方式存在人力依赖度大、人工配合难度较高、自动化程度低、效率不足等弊端，为了进一个提高电网施工的高效性，缩短施工时间，保证施工安全，提高经济效益，利用无人机架线已经成为电力系统架线工作的趋势。由于无人机具有结构简单、成本低、易操作以及小巧灵活的特点，人们自动将其引入到架线施工中加以应用。虽然近十年无人机在架线施工中的应用得到了一定的发展，但仍存在无人机工作不稳定导致的引线投放定位精度低，投放力度控制不足，导致线缆因大幅度摆动而脱离的问题。

因此，针对上述缺陷，需要对采用无人机的架线技术进行创新，以解决现存缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种用于无人机展放引线的自动闭锁智能滑车，解决以上技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种用于无人机展放引线的自动闭锁智能滑车，该装置包括：滑车框架、滑轮、滑轮锁扣、电动撑杆、电动撑杆支架、控制器、光电开关传感器。所述滑轮固定在滑车框架上，所述滑轮锁扣与滑车框架以铰链连接，所述电动撑杆与滑轮锁扣连接，所述电动撑杆支架与电动撑杆连接，所述控制器与滑车框架连接，所述光电开关感应器与滑车框架连接。

所述滑车框架包括支撑板、框架固定端、滑轮连接孔和滑轮铰链连接孔，所述支撑板为框架的受力结构，所述支撑板下设置所述框架固定端，所述框架固定端与电力设备相连。所述滑轮连接孔为圆孔结构，其位于支撑板上，且与滑轮转动轴相连，两者尺寸相匹配，从而使滑轮在两个方向上绕滑轮转动轴自由转动。所述滑轮铰链连接孔位于支撑板上，与锁扣铰链相连，滑轮锁扣与支撑板自由转动连接。

所述滑轮包括滑轮主体和滑轮转动轴两部分，所述滑轮主体外缘设有凹槽，用于放置导线和电缆，所述滑轮转动轴与支撑板上的滑轮连接孔相匹配，并且与滑轮连接孔相连。所述滑轮安装到滑车框架上后可以双向转动。

所述滑轮锁扣包括滑轮锁扣主体、锁扣铰链和锁扣连接孔，所述滑轮锁扣主体为弧形结构，与滑车框架以铰链的形式连接，向两个方向自由转动，滑轮锁扣主体上的锁扣连接孔与电动撑杆上的撑杆连接孔相匹配，连接并固定好。所述锁扣铰链与滑轮铰链连接孔连接，从而使滑轮锁扣向两个方向自由转动，所述锁扣连接孔为圆孔，与电动撑杆上的撑杆连接孔相连，并固定牢靠。

所述电动撑杆是直线电机，撑杆连接孔与滑轮锁扣连接孔相匹配，并固定好，撑杆具有伸缩功能。所述电动撑杆支架固定在滑轮框架上，电动撑杆支架连接孔与电动撑杆底座连接孔匹配，并固定，电动撑杆支架支撑整个电动撑杆。

所述电动撑杆包括电动撑杆主体、所述撑杆连接孔、电动撑杆底座连接孔，所述电动撑杆支架包括电动撑杆支架主体和电动撑杆支架连接孔两部分；

所述电动撑杆主体具有伸缩功能，推动滑轮锁扣执行闭锁动作；所述电动撑杆连接孔为圆孔，与滑轮锁扣连接孔连接，并固定；所述电动撑杆底座连接孔为圆孔，与电动撑杆支架上的电动撑杆支架连接孔连接并固定；所述电动撑杆支架主体与框架固定，用于承受电动撑杆的重量；所述电动撑杆支架连接孔为圆孔，与电动撑杆连接孔相连，并固定。

所述控制器是一个集成的盒子，固定在框架上，控制器负责信号的处理和发送命令，驱动电动撑杆进行伸缩，从而带动滑轮锁扣实现闭锁。

所述控制器包括锂电池，电压模块，arduinouno和电机驱动器，所述锂电池为可充锂电池，与电机驱动器、电压模块和光电开关传感器连接，为整个控制系统提供电源，所述电压模块与锂电池连接，所述电压模块与arduinouno连接，将24v的输入电压转变为5v输出电压，所述arduinouno为单片机，负责信号的处理，所述电机驱动器与锂电池连接，所述电机驱动器与arduinouno连接，驱动电动撑杆执行闭锁命令。

所述光电开关传感器为红外漫反射式的光电开关传感器，内置检测芯片，能够灵敏的检测到物体，所述光电开关传感器与锂电池连接，所述光电开关传感器与arduinouno连接后将检测结果发送至arduinouno。

所述锂电池为24v锂电池，所述电压模块的输入电压为24v、输出电压为5v。

有益效果：本发明通过无人机牵引导线经过滑轮时，滑轮自动感应，使引线进入滑车，执行闭锁命令；实现了放线全自动化，提高了施工效率，节约了施工成本，保证了施工安全，且装置结构集成化，安装简单。

附图说明

图1为本发明一种用于无人机展放引线的自动闭锁智能滑车的整体结构示意图；

图2为本发明一种用于无人机展放引线的自动闭锁智能滑车的框架部分示意图；

图3为本发明一种用于无人机展放引线的自动闭锁智能滑车的滑轮示意图；

图4为本发明一种用于无人机展放引线的自动闭锁智能滑车的滑轮锁扣示意图；

图5为本发明一种用于无人机展放引线的自动闭锁智能滑车的电动撑杆示意图；

图6为本发明一种用于无人机展放引线的自动闭锁智能滑车的电动撑杆支架示意图；

图7为本发明一种用于无人机展放引线的自动闭锁智能滑车的控制器内部连接示意图；

图8为本发明一种用于无人机展放引线的自动闭锁智能滑车的光电开关传感器示意图。

上述附图中，标号如下：框架1，滑轮2，滑轮锁扣3，电动撑杆4，电动撑杆支架5，控制器6，光电开关传感器7，支撑板101，框架固定端102，滑轮连接孔103，滑轮铰链104，滑轮主体201，滑轮转动轴202，滑轮锁扣主体301，滑轮锁扣铰链302，滑轮锁扣连接孔303，电动撑杆连接孔401，电动撑杆底座连接孔402，电动撑杆主体403，电动撑杆支架连接孔501，电动撑杆支架主体502，24v锂电池601，24v~5v电压模块602，arduinouno603，电机驱动器604。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本发明：

如图1-8所示，一种用于无人机展放引线的自动闭锁智能滑车，包括：滑车框架1，滑轮2，滑轮锁扣3，电动撑杆4，电动撑杆支架5，控制器6，光电开关传感器7；滑轮2固定在框架1上，能够在两个方向上发生转动；滑轮锁扣3与框架1以铰链连接，可以两个方向转动；电动撑杆4与滑轮锁扣3连接，并固定，连接处不能转动；电动撑杆支架5与电动撑杆4连接，并固定，连接处不能转动；控制器6可与框架连接，并固定牢靠；光电开关传感器7与框架1连接，并固定。

框架1包括两个对立的支撑板101，支撑板101下端设有框架固定端102，将整个组装后的滑轮固定在电力设备的支座上；支撑板101两侧中间各设有一个滑轮连接孔103和滑轮铰链连接孔104；支撑板101为框架1的受力结构，用于承受滑2以及滑轮2上的电缆的重量；框架固定端102用于将框架固定在电力系统的支座上；滑轮连接孔103位于支撑板101上，为圆孔，与滑轮2的滑轮转动轴202相连，且保证滑轮(2)能够在两个方向上绕滑轮转动轴(202)自由转动；滑轮铰链连接孔104位于支撑板101上，与锁扣铰链302相连，保证滑轮锁扣能够与支撑板101自由转动。

滑轮2包括滑轮主体201和滑轮转动轴202两部分；滑轮主体201的边缘为凹槽，用于放置导线或电缆；滑轮转动轴202与框架1上的滑轮连接孔103所连，且滑轮转动轴可在滑轮连接孔103内在两个方向自由转动。

滑轮锁扣包括滑轮锁扣主体301、锁扣铰链302和锁扣连接孔303；滑轮锁扣主体301为弯曲结构，用于闭合滑车；滑轮锁扣铰链302与滑轮铰链连接孔104连接，保证滑轮锁扣向两个方向自由转动；滑轮锁扣连接孔303为圆孔，与电动撑杆2上的撑杆连接孔401相连，并固定牢靠；锁扣铰链和锁扣连接孔都在滑轮锁扣上，锁扣铰链与框架1上面滑轮铰链相匹配，滑轮锁扣向两个方向自由旋转。

电动撑杆4包括电动撑杆主体403、撑杆连接孔401、电动撑杆底座连接孔402；电动撑杆主体403具有伸缩功能，能够推动滑轮锁扣执行闭锁动作电动撑杆连接孔401）为圆孔，与滑轮锁扣连接孔303连接，并固定；电动撑杆底座连接孔402为圆孔，与电动撑杆支架5上的电动撑杆支架连接孔501连接，并固定；电动撑杆自由伸缩，推动滑轮锁扣实现闭锁。

电动撑杆支架5包括电动撑杆支架主体502，和电动撑杆支架连接孔501两部分；电动撑杆支架主体502与框架1固定，用以承受电动撑杆的重量；电动撑杆支架连接孔501为圆孔，与电动撑杆连接孔402相连，并固定；电动撑杆支架5包括电动撑杆支架主体502，和电动撑杆支架连接孔501两部分，电动撑杆支架主体502与支撑板101固定，电动撑杆支架连接孔501与电动撑杆底座连接孔402相匹配，连接并固定，整个电动撑杆支架承受电动撑杆的重量。

控制器6包括锂电池601、电压模块602、arduinouno603和电机驱动器604；锂电池601为可充锂电池，与电机驱动器604、电压模块602、光电开关传感器7连接，为整个控制系统提供电源。锂电池601的输出为24v，电压模块602为24v转5v的直流电压转换模块，电压模块602与锂电池601和arduinouno603连接，可以将24v的输入电压转变为5v输出电压。arduinouno603为单片机，负责信号的处理；电机驱动器604与锂电池601、arduinouno603相连，且输出端连接电机m，驱动电动撑杆执行闭锁命令；控制器与框架1固定，是整个装置的核心，负责收集光电开关传感器7输入的信号，并输出执行电动撑杆伸缩的命令。

光电开关传感器7为红外漫反射式，内置芯片，能够灵敏的检测到物体；光电开关传感器7与锂电池601、arduinouno603相连，负责信号的收集；其由两部分组成：光电开关发射端和光电开关接收端，它们水平对射安装在框架1上，监测引线进入信号。

当无人机携带引线逐渐靠近滑车时，引线进入滑轮2前，滑车上的光电开关传感器7将监测到的信号传递给单片机，单片机对该信号处理后，输出信号至电机驱动器604，电机驱动器604将信号转变为位移信号，驱动电动撑杆主体403伸缩，电动撑杆主体403推动滑轮锁扣主体301转动，实现滑车的闭合。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。