一种输电线除冰用无人机的制作方法

1.本发明涉及无人机技术领域，具体为一种输电线除冰用无人机。


背景技术：

2.输电线作为输电的必要的输电器材，而输电线在冬季覆冰是电力系统最大的自然灾害之一。冷的雨滴降落到温度低于冰点的物体上就形成了雨凇。如果是凝结在输电线上，就形成了输电线覆冰，对于长距离输电的高压电线，通常依靠铁塔支撑覆冰使铁塔加大了负重，严重的覆冰可以使铁塔无力支持这些电线而倒塌。
3.目前为了避免人工除冰过程存在的极大安全隐患，出现了利用无人机进行线路除冰作业，而现有的除冰无人机在进行除冰作业时，缺少高效的破冰结构和化冰结构，同时除冰过程中需要无人机提供动力，导致除冰作业时间较短，无形中导致输电线的除冰作业效率较为低下。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种输电线除冰用无人机，旨针对现有技术中的除冰无人机在进行除冰作业时，缺少高效的破冰结构和化冰结构，导致除冰效率低下的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种输电线除冰用无人机，包括：
6.无人机，所述无人机的底部安装有安装板；
7.连接架，所述连接架的顶部安装于安装板的底部；
8.两块位置相对的l型板，两块所述l型板的竖直端顶部安装于连接架的底部；
9.集水机构，所述集水机构设于两块所述l型板的水平端的底部，且所述集水机构与其中一块l型板的底部转动连接；
10.化冰机构，所述化冰机构安装于连接架的底部，且化冰机构位于两块l型板的一端；
11.破冰机构，所述破冰机构安装于两块所述l型板的水平端顶部；
12.所述化冰机构包括一水箱，所述水箱的底部通过连接管连接有排水泵，所述排水泵的出水端通过连接管连接有喷头，所述水箱的一侧顶部通过连接管连接有抽水泵，所述抽水泵进液端通过抽水管贯穿l型板置于集水机构的内部。
13.为了使得对集水机构和破冰机构等设备进行安装，作为本发明的一种优选方案：所述连接架包括通过螺钉安装于安装板底部的两块l型连接板，每块所述l型连接板的内侧滑槽内通过螺钉均安装有连接臂，两个所述连接臂的一端套接于连接杆的外部，所述连接杆的底部固定安装有框型架，所述框型架的两侧底部分别与两块l型板可拆卸安装。
14.为了使得对碎冰融水和喷出的水进行收集，作为本发明的一种优选方案：所述集水机构包括位于两块所述l型板底部的坡型板，所述坡型板的一端开设有排水槽，所述坡型板的一侧通过连接座转动安装有减速电机，所述减速电机固定嵌设安装于其中一块所述l型板的水平端的底部。
15.为了使得水箱内的水进行加热，作为本发明的一种优选方案：所述水箱的内部还安装有水位感应开关、温度感应器和电加热器，所述水箱的另一侧顶部注水口处螺纹连接有盖体，所述水箱的两侧通过螺钉分别与两块l型连接板安装固定，所述排水泵和抽水泵分别安装于两块所述l型板的水平端顶部。
16.为了使得对输电线进行高效破冰，作为本发明的一种优选方案：所述破冰机构包括两个分别安装于两块l型板水平端顶部的驱动电机，所述驱动电机的输出轴转动连接有转动杆，所述转动杆的中部安装有带有螺旋槽的破冰辊，所述转动杆的一端转动连接有安装于l型板水平端顶部的轴承座，两根所述破冰辊之间的顶部设有位置相对的两个u型架，两个所述u型架分别与框型架的底部两端安装固定，所述u型架的内部通过转动销转动连接有导向轮。
17.为了使得降低l型板和连接架的重量，作为本发明的一种优选方案：所述l型板的竖直端表面开设有多个镂空槽，所述l型板的水平端底部开设有辊槽，所述破冰辊的底部置于辊槽的外部。
18.为了使得降低l型板和连接架的重量，作为本发明的一种优选方案：所述l型板和l型连接板、连接臂、连接杆和框型架均由碳纤维材料制成。
19.为了使得对除冰作业的用电设备进行单独供电，作为本发明的一种优选方案：所述框型架的内部安装有电池盒，所述电池盒的内部安装有锂电池，所述框型架的一端安装有照明灯板，所述框型架的底部和水箱的底部还安装有测距雷达感应器和红外摄像头。
20.为了使得对除冰作业进行远程控制，作为本发明的一种优选方案：所述电池盒的内部还安装有单片机，所述水位感应开关、测距雷达感应器、温度感应器、和红外摄像头与单片机电性连接，所述单片机与减速电机、排水泵、抽水泵、电加热器、驱动电机和照明灯板电性连接，所述单片机还与锂电池电性连接。
21.与现有技术相比，本发明提供的一种输电线除冰用无人机，具备以下有益效果：
22.1)通过化冰结构设置的水箱，利用电加热器可以对箱内的水进行加热，并在破冰机构破冰之前利用喷头喷于输电线上，可以有效对输电线上的冰层进行加热融化，提高后续破冰的效率，另外通过集水机构设置的坡型板可以对破碎后的一部分碎冰以及用于加热冰层的水进行收集，通过抽水泵抽取后对水箱内水进行补充，确保线路除冰作业的连续进行；
23.2)通过破冰机构设置的两个导向轮可以对除冰作业过程中无人机的滑动进行导向，再配合转动破冰辊可以对线路上的冰层进行高效破冰，同时破冰辊设置的螺旋槽在时破冰辊转动破冰的同时，使得破冰机构可以在输电线上进行自行移动，无人机在破冰过程中，用电设备通过锂电池进行单独供电，可以有效提高无人机除冰时的续航能力，同时提高除冰的效率。
附图说明
24.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
25.图1为本发明的结构示意图；
26.图2为本发明中的侧视图；
27.图3为本发明中的化冰机构结构示意图；
28.图4为本发明中的破冰机构结构示意图；
29.图5为本发明中的集水机构结构示意图；
30.图6为本发明中的导向轮结构示意图。
31.图中：1、无人机；11、安装板；2、连接架；21、l型连接板；22、连接臂；23、连接杆；24、框型架；3、l型板；31、镂空槽；32、辊槽；4、集水机构；41、坡型板；42、排水槽；5、化冰机构；51、水箱；52、排水泵；53、喷头；54、抽水泵；55、抽水管；6、破冰机构；61、驱动电机；62、转动杆；63、破冰辊；64、轴承座；65、u型架；66、导向轮；7、电池盒；8、照明灯板。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
33.请参阅图1-6，本发明提供以下技术方案：一种输电线除冰用无人机，包括：无人机1、连接架2、两块位置相对的l型板3、集水机构4、化冰机构5和破冰机构6，其中，无人机1的底部安装有安装板11，连接架2的顶部安装于安装板11的底部，其中连接架2可以通过螺钉安装于安装板11的底部，使得连接架2可以进行灵活的拆装，两块l型板3的竖直端顶部安装于连接架2的底部，集水机构4设于两块l型板3的水平端的底部，且集水机构4与其中一块l型板3的底部转动连接，化冰机构5安装于连接架2的底部，且化冰机构5位于两块l型板3的一端，破冰机构6安装于两块l型板3的水平端顶部，化冰机构5包括一水箱51，水箱51的底部通过连接管连接有排水泵52，排水泵52的出水端通过连接管连接有喷头53，水箱51的一侧顶部通过连接管连接有抽水泵54，抽水泵54进液端通过抽水管55贯穿l型板3置于集水机构4的内部。
34.具体的，人员可以操控无人机1飞行至需要除冰的输电线处，通过无人机1搭载的摄像机对无人机1的飞行轨迹传回至接收终端，方便人员对无人机1的操控。
35.在本实施例中：连接架2包括通过螺钉安装于安装板11底部的两块l型连接板21，每块l型连接板21的内侧滑槽内通过螺钉均安装有连接臂22，两个连接臂22的一端套接于连接杆23的外部，连接杆23的底部固定安装有框型架24，框型架24的两侧底部分别与两块l型板3可拆卸安装。
36.具体的，通过调整连接臂22在连接板21的滑槽内进行滑动，使得连接臂22在l型连接板21底部的固定位置进行调整，继而实现对l型板3固定位置调节，确保无人机1在飞行时可以保持较好的飞行姿态，确保无人机1飞行的稳定性，另外在进行除冰作业前需要在化冰机构5的水箱51内添加热水，为后续除冰作业中的化冰做好准备。
37.在本实施例中，集水机构4包括位于两块l型板3底部的坡型板41，坡型板41的一端开设有排水槽42，坡型板41的一侧通过连接座转动安装有减速电机，减速电机固定嵌设安装于其中一块l型板3的水平端的底部。
38.具体的，在无人机1飞行至需要除冰作业的输电线处时，可以通过无人机1搭载的摄像机拍摄实时画面，然后通过与单片机建立通信控制的设备发送控制指令，控制减速电
机带动坡型板41进行一定角度的旋转，使得无人机1可以将破冰机构6的导向轮66置于输电线上，然后利用单片机控制减速电机带动坡型板41进行复位，做好除冰前的准备工作。
39.在本实施例中：水箱51的内部还安装有水位感应开关、温度感应器和电加热器，水箱51的另一侧顶部注水口处螺纹连接有盖体，水箱51的两侧通过螺钉分别与两块l型连接板21安装固定，排水泵52和抽水泵54分别安装于两块l型板3的水平端顶部。
40.具体的，利用水位感应开关可以对水箱51内的水位进行感应，温度感应器可以对水温进行实时监测，通过单片机进行处理后，可以将水位信息以及水温信息发送至建立通信控制的设备上，通过单片机还可以控制电加热器对水箱51内的水进行加热，确保水箱51内的水温保持在合适范围内。
41.在本实施例中：破冰机构6包括两个分别安装于两块l型板3水平端顶部的驱动电机61，驱动电机61的输出轴转动连接有转动杆62，转动杆62的中部安装有带有螺旋槽的破冰辊63，转动杆62的一端转动连接有安装于l型板3水平端顶部的轴承座64，两根破冰辊63之间的顶部设有位置相对的两个u型架65，两个u型架65分别与框型架24的底部两端安装固定，u型架65的内部通过转动销转动连接有导向轮66。
42.具体的，通过单片机控制排水泵52进行工作，排水泵52将水箱51内的热水进行泵出，利用喷头53喷洒在结冰的输电线上，对冰层进行加热，受热后的冰层可以与输电线产生一定松动，再通过单片机控制驱动电机61带动转动杆62进行旋转，此时转动杆62带动破冰辊63进行旋转，在导向轮66的导向作用下，两个破冰辊63设有的螺旋槽可以有效的对输电线上的冰层进行高效的破碎，同时也可以带动无人机1在输电线上进行前进，此时无人机1可以处于关机状态，而通过破冰辊63破碎后的冰渣一小部分掉落到坡型板41内，同时加热冰层的水一部分也流到坡型板41内，在水箱51内的水位过低时，单片机控制抽水泵54进行工作，利用抽水管55可以对坡型板41内的水泵入水箱51内，对水进行补充，再控制电加热器对水进行加热，确保喷头53可以不间断的喷洒出热水，而坡型板41内过多的冰渣可以从坡型板41的边缘掉落，过多的水可以通过排水槽42排出。
43.在本实施例中：l型板3的竖直端表面开设有多个镂空槽31，l型板3的水平端底部开设有辊槽32，破冰辊63的底部置于辊槽32的外部。
44.具体的，通过设置的镂空槽31可以有效的降低l型板3重量，同时降低侧向风阻，设置的辊槽32使得破冰辊63可以顺利的进行转动。
45.在本实施例中：l型板3和l型连接板21、连接臂22、连接杆23和框型架24均由碳纤维材料制成。
46.具体的，利用碳纤维材料制作l型板3和l型连接板21、连接臂22、连接杆23和框型架24，在保证l型板3和连接架2结构强度的同时，使得l型板3和连接架2尽量做到轻量化。
47.在本实施例中：框型架24的内部安装有电池盒7，电池盒7的内部安装有锂电池，框型架24的一端安装有照明灯板8，框型架24的底部和水箱51的底部还安装有测距雷达感应器和红外摄像头，电池盒7的内部还安装有单片机，水位感应开关、测距雷达感应器、温度感应器、和红外摄像头与单片机电性连接，单片机与减速电机、排水泵52、抽水泵54、电加热器、驱动电机61和照明灯板8电性连接，单片机还与锂电池电性连接。
48.具体的，在无人机1进行关机状态除冰时，利锂电池对除冰的用电设备进行供电，通过测距雷达感应器和红外摄像头对除冰作业过程中实时状态和除冰情况进行监控，确保
除冰作业的顺利进行，另外在除冰过程中也可以通过无人机1的飞行提供动力，利用破冰辊63也可以同样的进行除冰作业。
49.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种输电线除冰用无人机，其特征在于，包括：无人机(1)，所述无人机(1)的底部安装有安装板(11)；连接架(2)，所述连接架(2)的顶部安装于安装板(11)的底部；两块位置相对的l型板(3)，两块所述l型板(3)的竖直端顶部安装于连接架(2)的底部；集水机构(4)，所述集水机构(4)设于两块所述l型板(3)的水平端的底部，且所述集水机构(4)与其中一块l型板(3)的底部转动连接；化冰机构(5)，所述化冰机构(5)安装于连接架(2)的底部，且化冰机构(5)位于两块l型板(3)的一端；破冰机构(6)，所述破冰机构(6)安装于两块所述l型板(3)的水平端顶部；所述化冰机构(5)包括一水箱(51)，所述水箱(51)的底部通过连接管连接有排水泵(52)，所述排水泵(52)的出水端通过连接管连接有喷头(53)，所述水箱(51)的一侧顶部通过连接管连接有抽水泵(54)，所述抽水泵(54)进液端通过抽水管(55)贯穿l型板(3)置于集水机构(4)的内部。2.根据权利要求1所述的一种输电线除冰用无人机，其特征在于：所述连接架(2)包括通过螺钉安装于安装板(11)底部的两块l型连接板(21)，每块所述l型连接板(21)的内侧滑槽内通过螺钉均安装有连接臂(22)，两个所述连接臂(22)的一端套接于连接杆(23)的外部，所述连接杆(23)的底部固定安装有框型架(24)，所述框型架(24)的两侧底部分别与两块l型板(3)可拆卸安装。3.根据权利要求2所述的一种输电线除冰用无人机，其特征在于：所述集水机构(4)包括位于两块所述l型板(3)底部的坡型板(41)，所述坡型板(41)的一端开设有排水槽(42)，所述坡型板(41)的一侧通过连接座转动安装有减速电机，所述减速电机固定嵌设安装于其中一块所述l型板(3)的水平端的底部。4.根据权利要求3所述的一种输电线除冰用无人机，其特征在于：所述水箱(51)的内部还安装有水位感应开关、温度感应器和电加热器，所述水箱(51)的另一侧顶部注水口处螺纹连接有盖体，所述水箱(51)的两侧通过螺钉分别与两块l型连接板(21)安装固定，所述排水泵(52)和抽水泵(54)分别安装于两块所述l型板(3)的水平端顶部。5.根据权利要求4所述的一种输电线除冰用无人机，其特征在于：所述破冰机构(6)包括两个分别安装于两块l型板(3)水平端顶部的驱动电机(61)，所述驱动电机(61)的输出轴转动连接有转动杆(62)，所述转动杆(62)的中部安装有带有螺旋槽的破冰辊(63)，所述转动杆(62)的一端转动连接有安装于l型板(3)水平端顶部的轴承座(64)，两根所述破冰辊(63)之间的顶部设有位置相对的两个u型架(65)，两个所述u型架(65)分别与框型架(24)的底部两端安装固定，所述u型架(65)的内部通过转动销转动连接有导向轮(66)。6.根据权利要求5所述的一种输电线除冰用无人机，其特征在于：所述l型板(3)的竖直端表面开设有多个镂空槽(31)，所述l型板(3)的水平端底部开设有辊槽(32)，所述破冰辊(63)的底部置于辊槽(32)的外部。7.根据权利要求2所述的一种输电线除冰用无人机，其特征在于：所述l型板(3)和l型连接板(21)、连接臂(22)、连接杆(23)和框型架(24)均由碳纤维材料制成。8.根据权利要求5所述的一种输电线除冰用无人机，其特征在于：所述框型架(24)的内部安装有电池盒(7)，所述电池盒(7)的内部安装有锂电池，所述框型架(24)的一端安装有
照明灯板(8)，所述框型架(24)的底部和水箱(51)的底部还安装有测距雷达感应器和红外摄像头。9.根据权利要求8所述的一种输电线除冰用无人机，其特征在于：所述电池盒(7)的内部还安装有单片机，所述水位感应开关、测距雷达感应器、温度感应器、和红外摄像头与单片机电性连接，所述单片机与减速电机、排水泵(52)、抽水泵(54)、电加热器、驱动电机(61)和照明灯板(8)电性连接，所述单片机还与锂电池电性连接。

技术总结
本发明提供一种输电线除冰用无人机，包括：无人机、连接架、两块位置相对的L型板、集水机构、化冰机构和破冰机构，其中，无人机的底部安装有安装板，连接架的顶部安装于安装板的底部，集水机构设于两块L型板的水平端的底部，化冰机构安装于连接架的底部，且化冰机构位于两块L型板的一端，破冰机构安装于两块L型板的水平端顶部，本发明：通过化冰结构设置的水箱，利用电加热器可以对箱内的水进行加热，并在破冰机构破冰之前利用喷头喷于输电线上，可以有效对输电线上的冰层进行加热融化，提高后续破冰的效率，通过集水机构设置的坡型板可以对破碎后的一部分碎冰以及用于加热冰层的水进行收集，确保线路除冰作业的连续进行。确保线路除冰作业的连续进行。确保线路除冰作业的连续进行。


技术研发人员：曾敏 何运华
受保护的技术使用者：深圳市申瑞达科技有限公司
技术研发日：2021.06.02
技术公布日：2022/5/25