本发明专利技术公开了一种超高压绝缘子除冰装置及方法，装置包括无人机、减振组件和除冰装置；减振组件连接于无人机的底端；除冰装置包括外壳、旋转节、俯仰节和激光组件，旋转节连接于外壳的底面，激光组件通过俯仰节连接于旋转节下；除冰装置通过外壳连接于减振组件的底端。使用时，无人机飞至合适位置，激光组件旋转、俯仰至合适位置，对绝缘子串一侧进行扫描除冰，完成后；无人机飞行至另一侧，重新调整激光组件位置，进行除冰。利用激光进行输电线路除冰可进行非接触式去除输电线、绝缘子表面上覆冰，安全性高，可不断除冰且不需要外加任何设备。同时，无人机灵活、可操作性强、安全可靠，利用无人机搭载除冰装置有工作环境广、工作效率高的特点。
【技术实现步骤摘要】
超高压绝缘子除冰装置及方法
本专利技术属于高压输电线路智能运维管理作业设备
，特别是涉及一种超高压绝缘子除冰装置及方法。
技术介绍
输电线路覆冰给电网的稳定运行带来了极大的威胁，我国输电线路也遭受过的不同程度的覆冰灾害。严重的覆冰将导致电线舞动、断线、杆塔倒塌、绝缘子闪络等事故。常见的机械除冰方法，除冰效果有限，技术性具有局限性，并且需要人工接触，安全性存在一定的隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种能够实现无接触，提高安全性的超高压绝缘子除冰装置及方法。本专利技术提供的这种超高压绝缘子除冰装置，包括无人机、减振组件和除冰装置；减振组件连接于无人机的底端；除冰装置包括外壳、旋转节、俯仰节和激光组件，旋转节连接于外壳的底面，激光组件通过俯仰节连接于旋转节下；除冰装置通过外壳连接于减振组件的底端。所述无人机为四旋翼无人机，其底部两侧设有支架，支架的底端面伸至所述除冰装置的底端面下。所述减振组件包括连板、缓冲柱和减振块；连板为矩形板，其上设有若干螺纹孔；减振块为矩型块，其上设有定位孔；各减振块通过缓冲柱连接于连板下，连板通过拧入螺纹孔的螺栓装配于所述无人机下。所述外壳的顶面设有连接孔，底面为阶梯面；外壳以其顶面连接于减振块下，底面用以安装所述旋转节。所述旋转节为转动副；所述俯仰节包括一对耳板和俯仰轴，两耳板连接于旋转节下，俯仰轴连接于两个耳板之间；所述激光组件与俯仰轴相连。所述外壳内设若干电气元件，包括玻璃管、电源、电池、控制器、电压转换模块、无线通讯模块和扩束镜头；电源用以向整个除冰装置提供电源,电池用于储存系统电能,控制器用于控制各部分协调工作产生稳定可靠的激光源,电压转换模块用于将电源转换为不同等级的电压对控制系统中各部分进行供电,无线通讯模块用于实现激光装置与远程控制终端的无线联接,扩束镜头用于激光束的发散和聚焦控制。所述激光组件包括激光头、频率转换装置、准直镜、扫描振镜和聚焦镜；激光头发射激光，激光依次经频率转换装置、准直镜、扫描振镜和聚焦镜作用后输出除冰。所述激光组件的底部设有瞄准装置，用以采集图像信息传送给控制系统。本专利技术还提供了一种超高压绝缘子除冰方法，本方法利用上述的装置为工具，包括如下步骤：第一步、控制无人机启动飞行至待处理超高压绝缘子串一侧，调整飞行高度，与待处理的超高压绝缘子串保持指定距离，瞄准装置拍摄图像信息传给地面控制器；第二步、根据拍摄图像信息，地面控制器控制无人机飞行高度，控制旋转节和俯仰节，调整角度，使激光组件瞄准至待处理的绝缘子覆冰上；第三步、根据拍摄图像信息，计算出无人机作业距离，选择合适的激光功率以及输出模式，人工规划激光清洗装置工作扫描路径；第四步、根据人工规划的作业路径，旋转节和俯仰节调整旋转角度和俯仰角度进行工作，直至覆冰清理完成；第五步、控制无人机飞行至超高压绝缘子串另一侧，重复第一步至第四步，完成超高压绝缘子串两侧的除冰；第六步、重复第一步至第五步，即可完成线路上各超高压绝缘子串的除冰。进一步的，在超高压绝缘子除冰方法的第一步中，若拍摄到超高压绝缘子串上出现冰凌时，先对冰凌进行激光清洗处理；若拍摄到超高压绝缘子串覆冰厚度较厚时，控制激光组件对覆冰反复进行左右扫描处理，并进行上下扫描融冰。本专利技术投入使用时，先通过无人机飞行至合适位置，旋转节与俯仰节协同作用，使激光组件旋转、俯仰至合适位置，对绝缘子串一侧进行扫描除冰，当一侧绝缘子串覆冰清洗完成后；无人机飞行至另一侧，重新调整激光组件位置，进行除冰处理；重复上述过程实现整串绝缘子覆冰的激光清除作业。通过无人机和除冰装置的协同作业可以实现无接触式带电绝缘子除冰作业工作。利用激光进行输电线路除冰可进行远距离非接触式地去除输电线、绝缘子表面上的覆冰安全性很高，对于导线和绝缘子可以在不断电的情况下除冰且不需要在电网内加入任何设备。同时，无人机具备灵活、安全性高、可操作性强的特点，利用无人机搭载激光除冰设备相较地面设备具备工作环境更加广、缩短作业距离、工作效率更加高效等特点。附图说明图1为本专利技术一个优选实施例的立体示意图。图2为本优选实施例中无人机的仰视示意图。图3为本优选实施例中减振组件的立体放大示意图。图4为本优选实施例中除冰装置的立体放大示意图。图5为本优选实施例中外壳内电气元件控制框图。图6为本优选实施例中激光组件内部结构示意图。图7—图14为除冰过程示意图。图示序号：1—无人机，11—支架；2—减振组件，21—连板，22—缓冲柱，23—减振块；3—除冰装置，31—外壳，32—旋转节，33—俯仰节，34—激光组件，35—瞄准装置。具体实施方式如图1所示，本实施例公开的这种超高压绝缘子除冰装置，由无人机1、减振组件2和除冰装置3三部分构成，除冰装置3通过减振组件2装配于无人机1的底部。如图2所示，无人机1为四旋翼无人机，前端与后端具备对称的四个旋翼，每个旋翼都由一个无刷直流电机控制，无人机身具备电源进行供电。无人机机身的底面设有多个螺孔用以安装减振组件2，其底部两侧设有支架11，支架的底端面伸至除冰装置3的底端面下，以防在无人机落地停靠时，除冰装置与地面碰撞受损。如图3所示，减振组件2包括连板21、缓冲柱22和减振块23。连板21为矩形板，其上设有若干螺纹孔；缓冲柱22为圆柱形柱体，四个缓冲柱分设于连板的底面四角；减振块23为矩型块，其上设有定位孔，四个减振块分别连接于对应的缓冲柱下。减振组件以其连板与无人机机身的底面对正，通过拧入螺纹孔和螺孔内的螺栓锁紧，再将除冰装置3装配于减振块下。通过减振组件的设置能够减少无人机在降落时对于除冰装置3的损伤，增强空中作业的稳定性。如图4所示，除冰装置3包括外壳31、旋转节32、俯仰节33和激光组件34。外壳31为梯形壳体；其顶面设有连接孔；其底面为阶梯面，前端部分留有激光组件34旋转的空间，旋转节安装于外壳底面的前端，各电控元器件安装于外壳内腔中，其中质量较轻的控制模块和无线通讯模块置于前端，电源、电压转换模块等置于末端。旋转节32为转动副。俯仰节33包括一对耳板和俯仰轴，两耳板连接于旋转节下，俯仰轴连接于两个耳板之间。激光组件34与俯仰轴相连，并在激光组件前端底部搭载高清摄像头瞄准装置35，用于采集待处理对象图像，实现激光组件对绝缘子覆冰的精准定位及提高整个作业过程的自动化程度。如图5所示，外壳31内电气部分主要包括玻璃管、电源、电池、控制器、电压转换模块、无线通讯模块和扩束镜头、玻璃管发出的光线作为指示光来指向目标,电源用以向整个除冰装置提供电源,电池是系统电能储存装置,控制器是激光除冰装置的核心用来控制系统各部分协调工作产生稳定可靠的激光源,电压转换模块将电源转换为不同等级的电压对控制系统中各部分进行供电,无线通讯模块可以实现激光装置的远程控制终端的无线联接,扩束镜头用于激光束的发散和聚本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超高压绝缘子除冰装置，其特征在于：本装置包括无人机、减振组件和除冰装置；/n减振组件连接于无人机的底端；/n除冰装置包括外壳、旋转节、俯仰节和激光组件，旋转节连接于外壳的底面，激光组件通过俯仰节连接于旋转节下；除冰装置通过外壳连接于减振组件的底端。/n
【技术特征摘要】
1.一种超高压绝缘子除冰装置，其特征在于：本装置包括无人机、减振组件和除冰装置；
减振组件连接于无人机的底端；
除冰装置包括外壳、旋转节、俯仰节和激光组件，旋转节连接于外壳的底面，激光组件通过俯仰节连接于旋转节下；除冰装置通过外壳连接于减振组件的底端。
2.如权利要求1所述的超高压绝缘子除冰装置，其特征在于：所述无人机为四旋翼无人机，其底部两侧设有支架，支架的底端面伸至所述除冰装置的底端面下。
3.如权利要求1所述的超高压绝缘子除冰装置，其特征在于：所述减振组件包括连板、缓冲柱和减振块；连板为矩形板，其上设有若干螺纹孔；减振块为矩型块，其上设有定位孔；各减振块通过缓冲柱连接于连板下，连板通过拧入螺纹孔的螺栓装配于所述无人机下。
4.如权利要求1所述的超高压绝缘子除冰装置，其特征在于：所述外壳的顶面设有连接孔，底面为阶梯面；外壳以其顶面连接于减振块下，底面用以安装所述旋转节。
5.如权利要求1所述的超高压绝缘子除冰装置，其特征在于：所述旋转节为转动副；所述俯仰节包括一对耳板和俯仰轴，两耳板连接于旋转节下，俯仰轴连接于两个耳板之间；所述激光组件与俯仰轴相连。
6.如权利要求1所述的超高压绝缘子除冰装置，其特征在于：所述外壳内设若干电气元件，包括玻璃管、电源、电池、控制器、电压转换模块、无线通讯模块和扩束镜头；电源用以向整个除冰装置提供电源,电池用于储存系统电能,控制器用于控制各部分协调工作产生稳定可靠的激光源,电压转换模块用于将电源转换为不同等级的电压对控制系统中各部分进行供电,无线通讯模块用于实现激光装置与远程控制终端的无线联接,...
【专利技术属性】
技术研发人员：邝江华，刘兰兰，邹德华，牛捷，汪志刚，毛盾，江维，彭沙沙，乔明明，陈振宇，童翔威，吴振，赵刚，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，国网湖南省电力有限公司输电检修分公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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