本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)供電維護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于無人機(jī)的電力線節(jié)點(diǎn)涂膠凝固裝置。

背景技術(shù)：

在我國電力行業(yè)，供電維護(hù)人員日常維護(hù)工作中經(jīng)常會遇到電力線需要檢查保養(yǎng)，一般情況下采取人工操作。

目前，電力線的維護(hù)都采用人工操作，特別是大風(fēng)，多地震區(qū)的電力線會出節(jié)點(diǎn)松動(dòng)的情況，使用時(shí)間比較久的電力線也會出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)松動(dòng)的情況，供電維護(hù)人員往往需要登高作業(yè)，多數(shù)是供電維護(hù)人員懸吊于電力線上維護(hù)，維護(hù)時(shí)需要切斷電源，而且沒有專業(yè)的維護(hù)工具。

供電維護(hù)人員日懸吊于電力線上登高作業(yè)存在較大的風(fēng)險(xiǎn)，常常需要花費(fèi)大量的時(shí)間，效率不高，電力線維護(hù)時(shí)也需要斷電操作，給該區(qū)域居民的日常生活帶來諸多不便；部分電力線設(shè)置在荒山野嶺或者地勢險(xiǎn)要的地方，人工維護(hù)顯得十分困難并且危險(xiǎn)系數(shù)很大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供涉及一種基于無人機(jī)的電力線節(jié)點(diǎn)涂膠凝固裝置，減小了供電維護(hù)人員對電力線節(jié)點(diǎn)保養(yǎng)的工作量，同時(shí)也降低了電力線維護(hù)的操作難度和危險(xiǎn)系數(shù)，提高了對電力線維護(hù)的效率，減少了維護(hù)停電的次數(shù)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種基于無人機(jī)的電力線節(jié)點(diǎn)涂膠凝固裝置，包括無人機(jī)本體、電動(dòng)噴膠裝置、紅外線成像儀、信號處理模塊和距離傳感器；所述信號處理模塊、紅外線成像儀、電動(dòng)噴膠裝置和距離傳感器均安裝于無人機(jī)本體，所述電動(dòng)噴膠裝置設(shè)有用于存放和加熱熱熔膠的儲膠袋，所述無人機(jī)本體的頂部、底部、前側(cè)面中部、后側(cè)面中部、左側(cè)面中部和右側(cè)面中部均設(shè)有距離傳感器；無人機(jī)本體、電動(dòng)噴膠裝置、紅外線成像儀和距離傳感器分別與所述信號處理模塊導(dǎo)電連接。

優(yōu)選地，電動(dòng)噴膠裝置包括安裝座、儲膠袋、進(jìn)液單向閥、出液單向閥、泵液機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)裝置和帶加長管的噴嘴；所述安裝座內(nèi)設(shè)有進(jìn)油道、出油道和工作腔并且三者互通；所述進(jìn)油單向閥安裝于進(jìn)油道內(nèi)；所述出油單向閥安裝于出油道內(nèi)；所述泵油機(jī)構(gòu)安裝于安裝座的工作腔并由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。儲膠袋內(nèi)設(shè)有用于加熱熱熔膠的電阻絲，使熱熔膠處于液體狀態(tài)，便于順利的從噴嘴里噴射出去。

優(yōu)選地，所述泵液機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)軸、偏心輪、連桿和活塞，偏心輪通過旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接于安裝座；所述活塞設(shè)于安裝座的工作腔內(nèi)并且活塞與偏心輪之間通過連桿連接形成曲柄連桿機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)軸及偏心輪由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述噴嘴安裝于安裝座的出油道進(jìn)而通過泵液機(jī)構(gòu)將所述儲膠袋內(nèi)的熱熔膠從噴嘴噴出。連桿活塞的泵液機(jī)構(gòu)提供較強(qiáng)的壓力，通過進(jìn)出液的單向閥控制液態(tài)熱熔膠進(jìn)出，細(xì)孔噴頭進(jìn)一步加強(qiáng)噴射壓力，使液態(tài)熱熔膠保持一定壓力地噴射出去。

優(yōu)選地，所述紅外線成像儀將拍攝到的外景紅外輻射能量分布圖轉(zhuǎn)化為紅外數(shù)字圖像的第一電信號，并傳向所述信號處理模塊的輸入端。將能量分布圖轉(zhuǎn)化為電信號，便于信號處理模塊的信號處理。

優(yōu)選地，所述信號處理模塊的輸入端接收到所述第一電信號并進(jìn)行處理、分析和識別，當(dāng)信號處理模塊的特征綜合分析識別模塊識別出電線桿、電力線和電力線節(jié)點(diǎn)時(shí)，所述信號處理模塊的輸出端輸出傳向所述無人機(jī)本體的第二電信號。通過信號處理模塊的特征提取和特性提取，并進(jìn)行綜合分析和識別，能準(zhǔn)確快速的找出電力線節(jié)點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述無人機(jī)本體接收到所述第二電信號并靠近所述電力線節(jié)點(diǎn)，所述無人機(jī)本體的前側(cè)面中部設(shè)有兩個(gè)分布于所述紅外線成像儀的左右兩邊且位于同一水平面的距離傳感器，所述信號處理模塊的特征綜合分析識別模塊識別出前側(cè)面中部的兩個(gè)距離傳感器與電力線節(jié)點(diǎn)的水平距離同時(shí)等于0.5m且其余距離傳感器與相應(yīng)面物體的距離大于0.5m時(shí)，所述信號處理模塊的輸出端發(fā)出傳向所述電動(dòng)噴膠裝置的第三電信號。經(jīng)過距離傳感器的距離測量，滿足預(yù)先設(shè)置的距離條件，確定噴射位置并鎖定。

優(yōu)選地，所述電動(dòng)噴膠裝置接收到所述第三電信號后從帶加長管的噴嘴里噴射出加熱后的液態(tài)熱熔膠。電動(dòng)噴膠裝置的儲膠袋加熱熱熔膠，使其變化為液態(tài)，通過帶加長管的噴嘴噴射至電力線節(jié)點(diǎn)，保證了無人機(jī)本體與電力線的安全距離，也能將液態(tài)熱熔膠更近的接近電力線節(jié)點(diǎn)噴射出去。

優(yōu)選地，所述無人機(jī)本體攜帶有用于為整個(gè)基于無人機(jī)的電力線節(jié)點(diǎn)涂膠凝固裝置供電的電池。電池為整個(gè)設(shè)備的供電，使整體結(jié)構(gòu)簡單化。

本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：紅外線成像儀信號處理模塊接收到相應(yīng)的紅外數(shù)字圖像信號，經(jīng)信號處理并逐個(gè)掃描篩選，識別出電線桿、電力線和電力線節(jié)點(diǎn)，紅外線成像儀和信號處理模塊共同作用，使本發(fā)明能快速識別電力線節(jié)點(diǎn)，提高了工作效率；通過無人機(jī)本體前側(cè)面中部的兩個(gè)距離傳感器定位，其余各面?zhèn)鞲衅鞯南嗷ヅ浜?，精確的將噴頭對準(zhǔn)電力線節(jié)點(diǎn)，通過電動(dòng)噴膠裝置有效的將加熱后的液態(tài)熱熔膠噴射至電力線節(jié)點(diǎn)，噴頭孔徑小，噴射壓力大，液態(tài)熱熔膠均勻的噴射在電力線節(jié)點(diǎn)上，待熱熔膠冷卻后，加固電力線節(jié)點(diǎn)，不會因電力線節(jié)點(diǎn)松動(dòng)而產(chǎn)生電力故障。替代了供電維護(hù)人員高空作業(yè)，大大的減小了危險(xiǎn)系數(shù)，也不因電力線位于險(xiǎn)要地段而影響效率，本發(fā)明工作時(shí)不需斷電操作，不影響居民的日常生活。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。在所有附圖中，類似的元件或部分一般由類似的附圖標(biāo)記標(biāo)識。附圖中，各元件或部分并不一定按照實(shí)際的比例繪制。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明電動(dòng)噴膠裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖3為本發(fā)明電動(dòng)噴膠裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之二；

圖4為本發(fā)明電動(dòng)噴膠裝置的進(jìn)液單向閥的剖視圖；

圖5為本發(fā)明電力線節(jié)點(diǎn)紅外線圖像識別方法流程圖。

附圖中，1-無人機(jī)本體，2-電動(dòng)噴膠裝置，3-電池，4-紅外線成像儀，5-信號處理模塊，6-距離傳感器，7-噴頭，8-殼體，9-底座，10-儲膠袋，11-活塞，12-工作腔，13-連桿，14-偏心輪，15-旋轉(zhuǎn)軸，16-驅(qū)動(dòng)電機(jī)，17-加熱電阻絲，18-熱熔膠，19-液位計(jì)，20-進(jìn)液單向閥，21-出液單向閥，22-進(jìn)液口，23-閥體，24-擋板，25-彈簧，26-螺母，27-出液口，28-安裝座

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，因此只作為示例，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1、圖2、圖3和圖5所示，無人機(jī)本體1從上至下分為上部、中部和下部，信號處理模塊5安裝于無人機(jī)本體1的上部，電池3和紅外線成像儀4分別安裝于無人機(jī)本體1的后側(cè)面中部和前側(cè)門中部，且紅外線成像儀4的攝像一側(cè)與前側(cè)面平行，紅外線成像儀4將拍攝到的外景紅外輻射能量分布圖轉(zhuǎn)化為紅外數(shù)字圖像，并將紅外數(shù)字圖像傳遞給信號處理模塊5的輸入端，信號處理模塊5將接收到的紅外數(shù)字圖像進(jìn)行色彩亮度計(jì)算并轉(zhuǎn)換為灰度圖像，然后把灰度圖像進(jìn)行圖像分割、幾何特征提取、亮度特征提取、邊緣輪廓提取和分段線性特征提取，并將以上圖像分成目標(biāo)區(qū)域和背景區(qū)域，再通過特征綜合分析識別處理，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)、識別區(qū)域中的幾何特征、亮度特征和分段線性特征，并進(jìn)行逐個(gè)掃描篩選，排除不具備電線桿、電力線和電力線節(jié)點(diǎn)紅外圖像特征的疑似目標(biāo)，依據(jù)電力線節(jié)點(diǎn)間的空間幾何關(guān)系特性和成像特性，得出架空電力線節(jié)點(diǎn)圖像初始像素，最后經(jīng)線性連接與區(qū)域擴(kuò)展處理，將最終識別出的架空電力線節(jié)點(diǎn)圖像像素以極坐標(biāo)或直角坐標(biāo)方式存儲，通過電力線節(jié)點(diǎn)像素標(biāo)記，并由信號模塊5的輸出端輸出第二電信號，傳向無人機(jī)本體1，無人機(jī)本體1接收第二電信號并靠近電力線節(jié)點(diǎn)。

本實(shí)施例中無人機(jī)本體1的頂部、底部、前側(cè)面中部、后側(cè)面中部、左側(cè)面中部和右側(cè)面中部均設(shè)有距離傳感器6，并且距離傳感器6的工作面朝外，其中前側(cè)面中部設(shè)有兩個(gè)分布于紅外線成像儀4左右兩邊且位于同一水平面的距離傳感器6，兩個(gè)距離傳感器6的工作面與紅外線成像儀4的攝像一側(cè)平行。無人機(jī)本體1起飛后，各個(gè)距離傳感器6實(shí)時(shí)檢測與周圍物體的距離，當(dāng)某一面或者多面物體與無人機(jī)本體1的距離小于0.5m時(shí)，信號處理模塊5的輸出端將輸出調(diào)整飛行方向的信號并傳送給無人機(jī)本體1，使無人機(jī)本體1調(diào)整飛行方向，確保無人機(jī)本體1與物體的距離大于0.5m。當(dāng)無人機(jī)本體1接收第二電信號并靠近過電力線節(jié)點(diǎn)時(shí)，此時(shí)信號處理模塊5將限定前側(cè)面中部的兩個(gè)距離傳感器6的與電力線節(jié)點(diǎn)的距離為0.5m，前側(cè)面中部的兩個(gè)距離傳感器6將檢測到的水平距離實(shí)時(shí)傳輸給信號處理模塊5，并在信號處理模塊5中進(jìn)行對比并由信號處理模塊5的輸出端發(fā)出并傳向無人機(jī)本體1進(jìn)行位置調(diào)整信號，當(dāng)信號處理模塊檢5測到兩個(gè)距離傳感器6傳輸來的數(shù)據(jù)相同且等于0.5m時(shí)，即判定兩個(gè)距離傳感與電力線節(jié)點(diǎn)的水平距離相等。當(dāng)同時(shí)滿足前側(cè)面中部的兩個(gè)距離傳感器6與電力線節(jié)點(diǎn)的距離等于0.5m和其余傳感器6與相應(yīng)面物體的距離大于0.5時(shí)，由信號處理模塊5的輸出端發(fā)出并傳向鎖定無人機(jī)本體1當(dāng)前位置的信號和傳向電動(dòng)噴膠裝置2的第三信號。

如圖2、圖3和圖4所示，電動(dòng)噴膠裝置2安裝于無人機(jī)本體1的下部，且設(shè)有噴頭7的側(cè)面與前側(cè)面平行。電動(dòng)噴膠裝置2的殼體8下端設(shè)有帶通孔的底座9，通過通孔將電動(dòng)噴膠裝置2的底座9與無人機(jī)本體1的底板用螺栓連接。殼體8內(nèi)部設(shè)有進(jìn)液道、出液道和工作腔12并且三者互通，進(jìn)液單向閥20安裝于進(jìn)液道內(nèi)，儲膠袋10與進(jìn)液道互通，進(jìn)液單向閥20包括閥體23、螺母26、擋板24和彈簧25，閥體23設(shè)有內(nèi)腔以及連通于內(nèi)腔的進(jìn)液口22和出液口27，進(jìn)液口22設(shè)于閥體23的一端，擋板24和彈簧25設(shè)于閥體23的內(nèi)腔內(nèi)，彈簧25支撐于閥體23與擋板24之間用于將擋板緊壓于進(jìn)液口處，螺母26通過螺紋連接鎖定彈簧25的另一端，出液單向閥21設(shè)于出液道。電動(dòng)噴膠裝置2的泵液機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)軸15、偏心輪14、連桿13和活塞11，偏心輪14通過旋轉(zhuǎn)軸15轉(zhuǎn)動(dòng)連接于安裝座28；所述活塞11設(shè)于安裝座28的工作腔12內(nèi)并且活塞11與偏心輪14之間通過連桿13連接形成曲柄連桿機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)軸15及偏心輪14由驅(qū)動(dòng)電機(jī)16驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。電動(dòng)噴膠裝置2的儲膠袋10內(nèi)設(shè)有加熱電阻絲17，當(dāng)無人機(jī)本體1起飛時(shí)，開始對熱熔膠18進(jìn)行加熱，并使熱熔膠18保持液態(tài)，電動(dòng)噴膠裝置2接收到第三信號，驅(qū)動(dòng)電機(jī)16帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸15轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)軸15帶動(dòng)偏心輪14轉(zhuǎn)動(dòng)，偏心輪14帶動(dòng)連桿13并使活塞11在工作腔12內(nèi)往復(fù)運(yùn)行十次，通過進(jìn)、出單向閥20、21的控制，使液態(tài)熱熔膠18從噴頭7內(nèi)噴射出，完成十次連續(xù)噴射，通過細(xì)孔的噴頭7實(shí)現(xiàn)液態(tài)熱熔膠18均勻的覆蓋在電力線節(jié)點(diǎn)處。待液態(tài)熱熔膠18自然冷卻后，電力線節(jié)點(diǎn)被熱熔膠18固定，完成一次電力線節(jié)點(diǎn)的涂膠，基于無人機(jī)1的電力線節(jié)點(diǎn)涂凝固裝置將重復(fù)以上動(dòng)作，繼續(xù)尋找下一電力線節(jié)點(diǎn)。

本實(shí)施例中電動(dòng)噴膠裝置2的儲膠袋10內(nèi)設(shè)有用于檢測液態(tài)熱熔膠18剩余量的液位計(jì)19，液位計(jì)19檢測到液態(tài)熱熔膠18剩余量低于設(shè)定值時(shí)，設(shè)于信號處理模塊5的ｇｐｓ導(dǎo)航系統(tǒng)將通過信號處理模塊5的輸出端發(fā)出并傳向無人機(jī)本體1的信號，使基于無人機(jī)的電力線節(jié)點(diǎn)涂凝固裝置返回出發(fā)點(diǎn)。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求和說明書的范圍當(dāng)中。