本實(shí)用新型關(guān)于電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是關(guān)于電網(wǎng)輸電線路的清理技術(shù)，具體的講是一種清除輸電線路飄掛物的設(shè)備以及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

本部分旨在為權(quán)利要求書中陳述的本實(shí)用新型的實(shí)施方式提供背景或上下文。此處的描述不因?yàn)榘ㄔ诒静糠种芯统姓J(rèn)是現(xiàn)有技術(shù)。

輸電線路是電網(wǎng)的重要組成部分，對(duì)輸電線路的定期巡檢是有效保證輸電線路及其設(shè)備安全運(yùn)行的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作。電力線及桿塔附件長(zhǎng)期暴露在野外，受到持續(xù)的機(jī)械張力、雷擊閃絡(luò)、材料老化、人為的影響而產(chǎn)生倒塔、斷股、磨損、腐蝕、受力等損傷，絕緣子還存在被雷擊損傷，樹木生長(zhǎng)引起輸電線放電，桿塔存在被偷竊等意外事件，嚴(yán)重影響了電網(wǎng)的安全。所以，必須對(duì)輸電線路進(jìn)行定期巡視檢查，隨時(shí)掌握和了解輸電線路的運(yùn)行情況以及線路周圍環(huán)境和線路保護(hù)區(qū)的變化情況，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除隱患，預(yù)防事故的發(fā)生，確保供電安全。

傳統(tǒng)的人工巡檢設(shè)備不僅工作量大而且條件艱苦，特別是對(duì)山區(qū)和跨越大江大河的輸電線路的巡檢，以及在冰災(zāi)、水災(zāi)、地震、滑坡、夜晚期間巡線檢查，所花時(shí)間長(zhǎng)、人力成本高、困難大。此外，有一些巡檢項(xiàng)目靠常規(guī)設(shè)備還難以完成。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，超高壓、大容量、長(zhǎng)距離輸電線路越建越多，現(xiàn)有的輸電線路通道資源變得日趨緊張，城市電網(wǎng)中的交叉跨越線路迅速增多。傳統(tǒng)人工巡線檢修的作業(yè)方式，工作量急劇增大，條件更加艱苦，受到限制也越來(lái)越多，無(wú)法滿足實(shí)際的需要。

有人直升機(jī)巡檢在國(guó)外和國(guó)內(nèi)的確有成熟的應(yīng)用案例。由于禁飛區(qū)的存在，有人直升機(jī)在山區(qū)、丘陵以及人口密集的城市這些區(qū)域電網(wǎng)的巡檢時(shí)顯得水土不服。以北京電網(wǎng)為例，城市面積大，人口密集。改革開放以來(lái)北京經(jīng)濟(jì)騰飛，也使北京電網(wǎng)也成為全國(guó)第二大城市電網(wǎng)。隨著城市建設(shè)的不斷推進(jìn)，外力破壞、飄掛物已成為威脅電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的第二和第三因素。有人直升機(jī)巡檢由于巡視周期和成本的影響，還無(wú)法有效解決以上問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種清除輸電線路飄掛物的設(shè)備以及系統(tǒng)，通過(guò)飛行裝置帶動(dòng)清除裝置，以清除輸電線路上飄掛物，整個(gè)過(guò)程無(wú)需進(jìn)行停電和登高作業(yè)，便能夠安全、快速、便捷地將輸電線路上懸掛的飄掛物消除掉，切實(shí)保障了人員和設(shè)備的安全，大大提高了工作效率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種清除輸電線路飄掛物的設(shè)備，所述清除輸電線路飄掛物的設(shè)備包括飛行裝置以及清除裝置，其中，所述飛行裝置，通過(guò)所述清除裝置的連接板與所述清除裝置相連接，用于帶動(dòng)所述清除裝置；所述清除裝置包括：油泵；通過(guò)進(jìn)油管與所述油泵相連接的油箱；與所述油泵相連接的控制電路，所述控制電路包括油管控制電路、點(diǎn)火控制電路以及加速度傳感器；與所述控制電路相連接的攝像頭以及激光器；設(shè)置在所述控制電路上的連接板；通過(guò)連桿與所述油泵相連接的防風(fēng)罩；設(shè)置在所述防風(fēng)罩內(nèi)的點(diǎn)火針以及噴嘴，所述噴嘴通過(guò)所述連桿內(nèi)的出油管與所述油泵的出油口相連接。

在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述連桿與所述油泵的出油口之間設(shè)置有常閉電磁閥。

在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述防風(fēng)罩采用圓柱形薄片，沿周向設(shè)置有多個(gè)圓孔，且所述防風(fēng)罩的末端為封閉方式。

在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述噴嘴為錐形，內(nèi)錐角為93°，出口直徑為1.6mm，出口長(zhǎng)度為40mm，入口直徑為6mm。

在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述噴嘴的出口端面為弧形凹槽。

在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述控制電路還包括高壓包電子拉弧模塊。

在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述飛行裝置為無(wú)人機(jī)。

本實(shí)用新型的目的之一是，提供了一種清除輸電線路飄掛物的系統(tǒng)，所述清除輸電線路飄掛物的系統(tǒng)包括地面設(shè)備以及清除輸電線路飄掛物的設(shè)備，其中，所述清除輸電線路飄掛物的設(shè)備與所述地面設(shè)備通過(guò)無(wú)線方式相連接；所述地面設(shè)備，用于通過(guò)所述飛行裝置接收所述清除裝置輸出的視頻信息以及距離信息并輸出清除指令，所述清除指令用于指示所述清除裝置清除所述輸電線路上的飄掛物。

在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述地面設(shè)備為地面站。

本實(shí)用新型的有益效果在于，提供了一種清除輸電線路飄掛物的設(shè)備以及系統(tǒng)，通過(guò)地面設(shè)備控制飛行裝置，使飛行裝置準(zhǔn)確到達(dá)飄掛物的附近，只需觸發(fā)清除裝置瞄準(zhǔn)目標(biāo)并噴油點(diǎn)火，數(shù)秒內(nèi)就可以將飄掛物清除或擊落，整個(gè)過(guò)程無(wú)需進(jìn)行停電和登高作業(yè)，便能夠安全、快速、便捷地將導(dǎo)地線上懸掛的飄掛物消除掉，切實(shí)保障了人員和設(shè)備的安全，大大提高了工作效率，同時(shí)，通過(guò)安全策略設(shè)計(jì)，解決了汽油清除輸電線路飄掛物過(guò)程中的人員安全問(wèn)題。

為讓本實(shí)用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的設(shè)備中清除裝置的正面示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的設(shè)備中清除裝置的測(cè)面示意圖；

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的設(shè)備中清除裝置的俯視圖；

圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的設(shè)備中無(wú)人機(jī)的示意圖；

圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的設(shè)備里清除裝置中攝像頭與激光器的安裝示意圖；

圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的設(shè)備里清除裝置中防風(fēng)罩的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的設(shè)備里清除裝置中噴嘴的錐形示意圖；

圖10為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的設(shè)備里清除裝置中噴嘴的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的設(shè)備里清除裝置中噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的設(shè)備里清除裝置中噴嘴與點(diǎn)火針的安裝示意圖；

圖13為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的設(shè)備里清除裝置中噴嘴與點(diǎn)火針的點(diǎn)火示意圖；

圖14為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的系統(tǒng)中飄掛物清除過(guò)程示意圖；

圖15a為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種清除輸電線路飄掛物中的油管控制電路2031的電路組成示意圖；

圖15b為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種清除輸電線路飄掛物中的點(diǎn)火控制電路2031的電路組成示意圖；

圖15c為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種清除輸電線路飄掛物中的加速度傳感器2033的電路示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

本領(lǐng)域技術(shù)技術(shù)人員知道，本實(shí)用新型的實(shí)施方式可以實(shí)現(xiàn)為一種系統(tǒng)、裝置、設(shè)備。因此，本實(shí)用新型公開可以具體實(shí)現(xiàn)為以下形式，即：完全的硬件。

申請(qǐng)人在研究本實(shí)用新型的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)線路飄掛的飄掛物被發(fā)現(xiàn)時(shí)，應(yīng)及時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行處理，對(duì)于相間或線間纏繞，應(yīng)立即采取有效方法拆除處理，現(xiàn)按照拆除方法考慮順序，總結(jié)以下幾種處理方法：

1、絕緣桿帶電拆除

當(dāng)飄掛物處于桿塔附近或離地面較近時(shí)，絕緣桿帶電拆除是最佳選擇方式。

2、帶電車帶電拆除

當(dāng)飄掛物處于絕緣桿夠不著，但帶電車夠得到的地方時(shí)，帶電車帶電拆除是最佳選擇方式。

3、巧用絕緣無(wú)極繩

當(dāng)前兩種方法都行不通且飄掛物纏繞對(duì)線路安全運(yùn)行影響較大時(shí)，可以考慮用絕緣無(wú)極繩，利用絕緣合格的絕緣繩掛到架空地線上，拉到掛點(diǎn)上，用絕緣繩纏繞并拉扯外飄物，這樣有可能只扯斷一部分，不能全部扯掉，但這也能增大帶電間隙，且此方法方便、安全、簡(jiǎn)易。

4、人工帶電處理

利用經(jīng)驗(yàn)豐富的帶電專業(yè)人員進(jìn)行帶電作業(yè)，在天氣好并做足現(xiàn)場(chǎng)安全措施的情況下，對(duì)設(shè)備和人員安全影響不大，但在深圳地區(qū)未這樣處理過(guò)，存在不確定因素。

5、目前，一種能夠在架空輸電線上跨越障礙、穩(wěn)定行走，可以實(shí)時(shí)觀測(cè)線路情況的智能化的機(jī)器人，即巡線機(jī)器人來(lái)取代人工高危險(xiǎn)、高強(qiáng)度的巡檢工作進(jìn)行了研發(fā)和實(shí)用性，這樣既可以提高巡線的精度，又可以提高工作效率、節(jié)省大量的人力資源。此類機(jī)器人也可攜帶點(diǎn)火器件裝置清除飄掛物。

6、關(guān)注監(jiān)察

當(dāng)前兩種方法都行不通且飄掛物纏繞對(duì)線路安全運(yùn)行影響不大時(shí)，可以采用關(guān)注監(jiān)察的方法，隨時(shí)關(guān)注飄掛物飄掛動(dòng)態(tài)，直到按計(jì)劃停電處理或待自動(dòng)吹落，要是發(fā)生影響線路安全運(yùn)行，那要采取緊急停電拆除。

7、停電拆除

當(dāng)前兩種方法都行不通且飄掛物纏繞對(duì)線路安全運(yùn)行影響較大時(shí)，須進(jìn)行申請(qǐng)停電拆除，坐飛車到纏繞點(diǎn)，進(jìn)行人工手動(dòng)拆除，此種方法會(huì)增加線路的停電時(shí)間，對(duì)線路可靠性考核不利。

針對(duì)輸電線路導(dǎo)地線的飄掛物清除問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種基于燃燒方法的多旋翼飛行器帶電清除輸電線路飄掛物的系統(tǒng)，通過(guò)地面站使多旋翼飛行裝置準(zhǔn)確到達(dá)飄掛物的附近，只需調(diào)整多旋翼飛行裝置瞄準(zhǔn)目標(biāo)并噴油點(diǎn)火，數(shù)秒內(nèi)就可以將飄掛物清除或擊落，整個(gè)過(guò)程無(wú)需進(jìn)行停電和登高作業(yè)，便能夠安全、快速、便捷地將導(dǎo)地線上懸掛的飄掛物消除掉，切實(shí)保障了人員和設(shè)備的安全，大大提高了工作效率。同時(shí)，通過(guò)安全策略設(shè)計(jì)，解決了汽油清除輸電線路飄掛物過(guò)程中的人員安全問(wèn)題。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，請(qǐng)參閱圖1，所述清除輸電線路飄掛物的系統(tǒng)包括地面設(shè)備10以及清除輸電線路飄掛物的設(shè)備20。

其中，所述清除輸電線路飄掛物的設(shè)備20與所述地面設(shè)備10通過(guò)無(wú)線方式相連接。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的設(shè)備20的結(jié)構(gòu)框圖，請(qǐng)參閱圖2，該設(shè)備20包括飛行裝置100以及清除裝置200。

地面設(shè)備10，用于通過(guò)所述飛行裝置100接收所述清除裝置200輸出的視頻信息以及距離信息，根據(jù)所述視頻信息以及距離信息輸出清除指令，所述清除指令用于指示所述清除裝置清除所述輸電線路上的飄掛物。地面設(shè)備10在具體的實(shí)施方式中，可通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)中的地面站來(lái)實(shí)現(xiàn)。本實(shí)用新型的地面設(shè)備在具體的實(shí)施例中可為現(xiàn)有技術(shù)中的地面站。

本實(shí)用新型中提及的飄掛物包括風(fēng)箏、塑料薄膜等，本實(shí)用新型將現(xiàn)有的多旋翼無(wú)人機(jī)技術(shù)、燃燒式清除技術(shù)有機(jī)融合。無(wú)人機(jī)構(gòu)成對(duì)稱排列的4、6、8個(gè)共軸旋翼結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)垂直起降、懸停和原位轉(zhuǎn)向等高難度動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)靠近輸電線路飄掛物、鎖定飄掛物。清除裝置完成風(fēng)箏、塑料薄膜等輸電線路飄掛物帶電清除具體任務(wù)。

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的設(shè)備中清除裝置的正面示意圖，圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的設(shè)備中清除裝置的測(cè)面示意圖，圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的設(shè)備中清除裝置的俯視圖，請(qǐng)參閱圖1至圖5：

所述飛行裝置100，通過(guò)所述清除裝置的連接板206與所述清除裝置200相連接，用于帶動(dòng)所述清除裝置200，以清除所述輸電線路上的飄掛物，所述飛行裝置可為無(wú)人機(jī)。

所述清除裝置200整體外殼采用懸浮地隔離設(shè)計(jì)，通過(guò)高壓電容與電源負(fù)極連接，有效減小輸電線路對(duì)噴火模塊的電磁干擾，其包括：

油泵201；

通過(guò)進(jìn)油管與所述油泵201相連接的油箱202，進(jìn)油管在圖3中未示出。

與所述油泵201相連接的控制電路203，所述控制電路203包括油管控制電路2031、點(diǎn)火控制電路2032以及加速度傳感器2033，控制電路的電路示意圖如圖15所示，圖15a為油管控制電路2031的電路組成示意圖，圖15b為點(diǎn)火控制電路2031的電路組成示意圖，圖15c為加速度傳感器2033的電路示意圖。在本實(shí)用新型的其他實(shí)施方式中，控制模塊還可分別對(duì)油泵以及點(diǎn)火控制模塊進(jìn)行隔離設(shè)計(jì)以提高產(chǎn)品的安全可靠性。隔離電源部分的設(shè)計(jì)參數(shù)為：

超寬輸入電壓范圍(4∶1)

效率高達(dá)90％

空載功耗低至0.14W

隔離電壓1500VDC

輸入欠壓保護(hù)，輸出短路、過(guò)壓、過(guò)流保護(hù)

工作溫度：-40℃～+75℃

金屬六面屏蔽封裝

A2S(接線式)和A4S(35mm導(dǎo)軌式)產(chǎn)品型號(hào)

具有輸入防反接功能。

如圖15所示，油泵的隔離電路原理為：當(dāng)V_PUMP_CONTROL為高電平時(shí)，三極管飽和導(dǎo)通，繼電器線圈通電，V_PUMP為12V，泵工作。當(dāng)V_PUMP_CONTROL為低電平時(shí)，三極管截止，繼電器線圈斷電，V_PUMP為0V，泵關(guān)閉。D4為續(xù)流二極管，當(dāng)三極管由飽和導(dǎo)通狀態(tài)切換到截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，繼電器線圈的能量通過(guò)D4快速釋放。油泵的控制通過(guò)繼電器與主控系統(tǒng)隔離。

點(diǎn)火控制電路的隔離電路原理為：當(dāng)V_IGNIT_CONTROL為高電平時(shí)，隔離電壓輸出位0V，點(diǎn)火模塊不工作。當(dāng)V_IGNIT_CONTROL為低電平時(shí)，隔離電壓輸出位12V，點(diǎn)火模塊工作。點(diǎn)火模塊通過(guò)隔離電壓模塊URB_LD_30WR3與主控系統(tǒng)隔離。

如圖15所示，在本實(shí)用新型的另一實(shí)施方式中，控制模塊中還設(shè)置有指示燈部分、圖傳及電磁閥部分、信號(hào)輸入部分以及電磁兼容部分。

與所述控制電路203相連接的攝像頭204以及激光器205，攝像頭204以及激光器205在圖3中未示出，僅標(biāo)注出其大概的位置，具體的示意圖可參見圖7，圖7中的圓孔即用于安裝攝像頭204以及激光器205。攝像頭204用于實(shí)時(shí)采集視頻信息，激光器205用于實(shí)時(shí)采集距離信息，由視頻信息可確定出當(dāng)前清除裝置200范圍內(nèi)的輸電線路上是否有飄掛物以及飄掛物的形態(tài)、大小等，由距離信息可以確定出飄掛物距離清除裝置200的遠(yuǎn)近。視頻信息與距離信息均通過(guò)飛行裝置100發(fā)送至地面設(shè)備10。

設(shè)置在所述控制電路上的連接板206，連接板206用于連接飛行裝置100與清除裝置200。飛行裝置100通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)中的飛行器來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體的，在圖6所示的實(shí)施例中，無(wú)人機(jī)包括旋翼機(jī)臂、主機(jī)身、電氣艙、外保護(hù)框架、快裝拆卸結(jié)構(gòu)。為了方便運(yùn)輸、維修以及多任務(wù)用途，多旋翼飛行器采用快裝式設(shè)計(jì)。在機(jī)艙內(nèi)部設(shè)有至少一個(gè)或一個(gè)以上的模塊艙，所述模塊艙為封閉艙體，機(jī)艙艙壁由所述模塊艙頂部外殼或底部外殼構(gòu)成；在飛行器的主體框架的機(jī)艙部主體框架上設(shè)有卡接件，模塊艙通過(guò)卡接件卡接固定在機(jī)艙部主體框架上，在每個(gè)模塊艙內(nèi)安裝有單獨(dú)功能的小型設(shè)備。基于模塊化設(shè)計(jì)理念，將飛行器的各功能及功能結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分解，從而實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多能，具有強(qiáng)大的多任務(wù)能力，簡(jiǎn)便的快速維修操作等優(yōu)點(diǎn)。在日常進(jìn)行維修檢測(cè)時(shí)，只用對(duì)各任務(wù)模塊進(jìn)行獨(dú)立檢測(cè)，省去了整機(jī)排查的麻煩。同時(shí)，本模塊化多功能飛行器若在飛行及返場(chǎng)過(guò)程中受損，只需更換掉受損模塊即可快速修復(fù)，繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)。

通過(guò)連桿207與所述油泵相連接的防風(fēng)罩208。圖8為防風(fēng)罩的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖8所示，防風(fēng)罩208采用圓柱形薄片，沿周向開若干圓孔，防風(fēng)罩末端采用封閉連接，防止噴火過(guò)程中風(fēng)向變化引起火焰向后燃燒，同時(shí)底端的封閉結(jié)構(gòu)有效的防止油路泄壓以后可能產(chǎn)生的油滴滴到地面，減少安全隱患。連桿207是空心的，其內(nèi)部設(shè)置有出油管，該出油管與油泵的出油口相連接。

設(shè)置在所述防風(fēng)罩208內(nèi)的點(diǎn)火針209以及噴嘴210，所述噴嘴通過(guò)所述連桿內(nèi)的出油管與所述油泵的出油口相連接。本實(shí)用新型的噴嘴端具有防滴油結(jié)構(gòu)，圖9為噴嘴的錐形示意圖，錐形噴嘴的理論結(jié)構(gòu)如圖9所示，該錐形噴嘴，其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)有：噴嘴的入口直徑D，噴嘴的內(nèi)錐角α，噴嘴出口直徑d，噴嘴圓柱段長(zhǎng)度與出口直徑的比l/d，噴嘴接入段的長(zhǎng)度L’。對(duì)噴嘴射流的速度衰減特性進(jìn)行數(shù)值模擬后發(fā)現(xiàn)：在圓錐段收縮角為93°左右、噴嘴出口圓柱段的長(zhǎng)徑比為3左右時(shí)，射流核心段上的速度最大，內(nèi)錐角為93°時(shí)，噴嘴內(nèi)部流場(chǎng)空化程度比較低。因此，在具體的實(shí)施例中，本實(shí)用新型選擇的噴嘴的參數(shù)為噴嘴的內(nèi)錐角為93°，l/d為25。入口直徑對(duì)噴嘴內(nèi)空化程度影響較小，使用D＝2d來(lái)確定噴嘴入口直徑的大小，結(jié)構(gòu)如圖10、圖11。如圖10、圖11所示，噴嘴設(shè)計(jì)內(nèi)錐角93°，出口直徑1.6mm，出口長(zhǎng)度40mm，入口直徑6mm，入口端設(shè)計(jì)塔型軟管連接結(jié)構(gòu)，直接采用螺紋緊固軟管。噴頭出口端面設(shè)計(jì)弧形凹槽，為點(diǎn)火針瞄準(zhǔn)位置，噴火操作過(guò)程中能儲(chǔ)存少量燃料，能夠有效提高點(diǎn)火成功率。點(diǎn)火針固定頭與軟管連接頭一體，解決點(diǎn)火線路設(shè)計(jì)問(wèn)題，如圖12所示的噴嘴與點(diǎn)火針的安裝示意圖所示。

在本實(shí)用新型中，清除裝置200布置于飛行裝置100的下方，針對(duì)目前燃燒式清除飄掛物裝置存在著抗風(fēng)能力差，可靠性不高，電磁兼容式差，操作難度大等問(wèn)題，在清除裝置中增加防滴油通過(guò)油壓設(shè)計(jì)，具體的，采用在高壓噴嘴與油泵的出油口之間的油路中安裝常閉電磁閥，即常閉電磁閥安裝在連桿與油泵的出油口之間，與連桿中的出油管相連接；通過(guò)電磁閥方式防止油泵斷電后油路自動(dòng)泄壓出現(xiàn)噴嘴處滴油情況，即油泵的出油口到常閉電磁閥到噴嘴，通過(guò)控制電路中的油管控制電路來(lái)控制，由地面設(shè)備發(fā)出指令，通過(guò)飛行裝置傳遞到控制電路，進(jìn)而由油管控制電路來(lái)控制，電磁閥的通斷與油泵開關(guān)保持一致。在本實(shí)用新型中，油路具體為：郵箱、進(jìn)油管、油泵進(jìn)油口、油泵、油泵出油口、電磁閥、出油管以及噴嘴。

此外，在本實(shí)用新型的其他實(shí)施方式中，控制電路還包括高壓包電子拉弧模塊，可由現(xiàn)有技術(shù)中的高壓包電子拉弧模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，諸如北京湛澤科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為FD-002的產(chǎn)品。也即，本實(shí)用新型采用高壓包電子拉弧模塊，通過(guò)點(diǎn)火針在噴嘴凹槽放電，點(diǎn)燃燃料，提高點(diǎn)火成功率，如圖13所示的噴嘴與點(diǎn)火針的點(diǎn)火示意圖所示，點(diǎn)火針為正極，噴嘴為負(fù)極，二者通過(guò)控制電路中的點(diǎn)火控制電路進(jìn)行控制。拉弧點(diǎn)火設(shè)計(jì)參數(shù)為：

輸入電壓：7.4-12V

輸入電流：≤3A

高壓型式：脈沖直流型

輸出電壓：80KV左右(使用時(shí)請(qǐng)注意安全)

輸出電流：≤0.5A

高壓兩極點(diǎn)火距離：≤1.5厘米。

請(qǐng)繼續(xù)參閱圖1，所述地面設(shè)備10，用于通過(guò)所述飛行裝置接收所述清除裝置輸出的視頻信息以及距離信息，根據(jù)所述視頻信息以及距離信息輸出清除指令，所述清除指令用于指示所述清除裝置清除所述輸電線路上的飄掛物。

清除輸電線路飄掛物的系統(tǒng)總體工作流程為：多旋翼飛行裝置在地面起飛到輸電線路飄掛物所在高度后，利用攝像頭和激光器對(duì)輸電線路飄掛物進(jìn)行精確定位和評(píng)估，隨后啟動(dòng)清除飄掛物模式，進(jìn)行輸電線路飄掛物帶電清除，實(shí)時(shí)向地面?zhèn)骰仫h掛物監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。在完成帶電清除飄掛物任務(wù)后，多旋翼飛行器可以通過(guò)人工或自主方式降落地面。

在具體的實(shí)施例中，地面站通過(guò)所述飛行裝置接收所述清除裝置中的攝像頭發(fā)送的視頻信息以及所述激光器發(fā)送的距離信息。清除裝置配置有攝像頭以及激光器，攝像頭用于輔助監(jiān)控輸電線路飄掛物現(xiàn)場(chǎng)及清除過(guò)程，激光器用于激光測(cè)距。在飛行裝置起飛至線路高度后，通過(guò)無(wú)人機(jī)傳回的攝像頭視頻導(dǎo)引畫面和激光測(cè)距的飄掛物距離數(shù)據(jù)，進(jìn)行輸電線路飄掛物清除作業(yè)。

地面站可根據(jù)所述視頻信息確定出輸電線路上的飄掛物是否處于預(yù)先設(shè)定的清除區(qū)域，并根據(jù)距離信息確定輸電線路上的飄掛物是否處于預(yù)先設(shè)定的清除距離。在具體的實(shí)施例中，視頻信息的偏上區(qū)域、偏下區(qū)域、靠近區(qū)域、清除區(qū)域可按照如下方式預(yù)先設(shè)定：

以視頻信息中影像畫面的中心點(diǎn)所在水平面為分界面；

該分界面上方的區(qū)域?yàn)槠蠀^(qū)域；

該分界面下方的區(qū)域?yàn)槠聟^(qū)域；

激光測(cè)距與飄掛物監(jiān)控?cái)z像頭在該分界面內(nèi)的區(qū)域?yàn)榍宄齾^(qū)域；

該分界面內(nèi)清除區(qū)域之外的區(qū)域?yàn)榭拷鼌^(qū)域。

預(yù)先設(shè)定的清除距離諸如可為大于3米且小于5米，因?yàn)槿紵角宄h掛物過(guò)程中需要保持一定的安全距離，距離太近，影響輸電線路安全，更甚影響線路跳閘；距離太遠(yuǎn)，燃燒式清除的清除效果難以保證。

當(dāng)根據(jù)視頻信息確定出所述輸電線路上的飄掛物處于預(yù)先設(shè)定的偏上區(qū)域，并根據(jù)距離信息確定出所述輸電線路上的飄掛物處于無(wú)窮大時(shí)，生成上升指令，此時(shí)無(wú)人機(jī)接收上升指令，控制飛行器的旋翼向上飛行。

當(dāng)根據(jù)視頻信息確定出所述輸電線路上的飄掛物處于預(yù)先設(shè)定的偏下區(qū)域，并根據(jù)距離信息確定出所述輸電線路上的飄掛物處于無(wú)窮大時(shí)，生成下降指令，此時(shí)無(wú)人機(jī)接收下降指令，控制飛行器的旋翼向下飛行。

當(dāng)根據(jù)視頻信息確定出所述輸電線路上的飄掛物處于預(yù)先設(shè)定的靠近區(qū)域，并根據(jù)距離信息確定出所述輸電線路上的飄掛物大于預(yù)先設(shè)定的距離時(shí)，生成靠近指令，此時(shí)無(wú)人機(jī)接收靠近指令，控制旋翼水平飛行并向待飄掛物靠近。此處預(yù)先設(shè)定距離諸如為3米。

當(dāng)根據(jù)視頻信息確定出所述輸電線路上的飄掛物處于預(yù)先設(shè)定的清除區(qū)域，并根據(jù)距離信息確定出所述輸電線路上的飄掛物處于預(yù)先設(shè)定的清除距離時(shí)，生成懸停指令，此處預(yù)先設(shè)定的清除距離諸如為大于3米且小于5米，此時(shí)無(wú)人機(jī)接收懸停指令，控制旋翼懸停。當(dāng)所述飛行裝置懸停成功時(shí)，輸出清除指令，所述清除指令用于指示所述清除裝置清除所述輸電線路上的飄掛物。具體的，接收清除指令時(shí)，無(wú)人機(jī)控制旋翼懸停，所述清除裝置根據(jù)所述清除指令觸發(fā)所述控制電路，所述控制電路的油管控制電路觸發(fā)所述油泵，所述點(diǎn)火控制電路觸發(fā)所述點(diǎn)火針、激光器以清除所述飄掛物。

在本實(shí)用新型的其他實(shí)施方式中，所述清除裝置根據(jù)所述清除指令觸發(fā)所述控制電路，所述控制電路的油管控制電路觸發(fā)所述油泵，所述高壓包電子拉弧模塊以及所述點(diǎn)火控制電路觸發(fā)所述點(diǎn)火針、激光器以高壓包電子拉弧方式清除所述飄掛物。激光器連續(xù)工作60秒后自動(dòng)關(guān)閉；如果發(fā)現(xiàn)飄掛物尚未帶電清除干凈，可繼續(xù)生成清除指令。由于激光器功耗相對(duì)比較大，所以間隙式工作適合現(xiàn)場(chǎng)需求。

一般的輸電線路地線是鋼芯鋁(合金)絞線，鋁(合金)絞線或鍍鋅鋼絞線。鋼的熔點(diǎn)在1300℃以上，鋁的熔點(diǎn)是660.4℃，而常見的飄掛物中屬尼龍燃點(diǎn)最高大約是390℃，而飄掛物出來(lái)的火焰最高溫度達(dá)到500℃。由于飄掛物多為塑料薄膜或者風(fēng)箏細(xì)線，燃燒時(shí)間短(不超過(guò)1min)，實(shí)測(cè)火焰對(duì)線路本體不構(gòu)成威脅。也即，噴嘴噴火的時(shí)間不超過(guò)1min。

圖14為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的系統(tǒng)中飄掛物清除過(guò)程示意圖，如圖14所示，攝像頭的視場(chǎng)角為∠ABC；BD平面為影像畫面的中心點(diǎn)B所在的水平面，即下分界面；EG平面為影像畫面的中心點(diǎn)G所在的水平面，即下分界面；∠AGE覆蓋的區(qū)域位于EG平面之上，即偏上區(qū)域；∠CBD覆蓋的區(qū)域位于BD平面之下，即偏下區(qū)域；區(qū)域N為激光飄掛物清除裝置的清除區(qū)域?yàn)殚L(zhǎng)方形DEFH；區(qū)域M為激光飄掛物清除裝置的禁止飛行區(qū)域?yàn)殚L(zhǎng)方形FGBH；DE平面內(nèi)區(qū)域N之外的區(qū)域?yàn)榭拷鼌^(qū)域。

當(dāng)待清除飄掛物位于∠AGE覆蓋的區(qū)域(偏上區(qū)域)時(shí)，說(shuō)明待清除飄掛物位于多旋翼巡檢飛行器的上方，動(dòng)作指揮裝置生成上升命令，指揮多旋翼巡檢飛行器向上飛行；

當(dāng)待清除飄掛物位于∠CBD覆蓋的區(qū)域(偏下區(qū)域)時(shí)，說(shuō)明待清除飄掛物位于多旋翼巡檢飛行器的下方，動(dòng)作指揮裝置生成下降命令，指揮多旋翼巡檢飛行器向下飛行；

當(dāng)待清除飄掛物位于DE平面外，且位于燃燒式清除飄掛物機(jī)構(gòu)的投影區(qū)域N之外的區(qū)域(靠近區(qū)域)時(shí)，說(shuō)明待清除飄掛物與燃燒式清除飄掛物機(jī)構(gòu)基本處于同一水平面，但還未處于燃燒式清除飄掛物機(jī)構(gòu)的正下方，動(dòng)作指揮裝置生成靠近命令，指揮多旋翼巡檢飛行器水平飛行并向待清除飄掛物靠近；

當(dāng)待清除飄掛物位于DE平面內(nèi)，且位于燃燒式清除飄掛物機(jī)構(gòu)的清除區(qū)域N(長(zhǎng)方形DEFH)時(shí)，說(shuō)明待清除飄掛物恰好位于燃燒式清除飄掛物機(jī)構(gòu)的清除范圍內(nèi)，動(dòng)作指揮裝置生成飄掛物鎖定命令，指揮多旋翼巡檢飛行器懸停并生產(chǎn)飄掛物清除命令直到燃燒式清除飄掛物作業(yè)機(jī)構(gòu)清除掉飄掛物(風(fēng)箏、塑料薄膜等)。

綜上所述，針對(duì)輸電線路導(dǎo)地線的飄掛物清除問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種清除輸電線路飄掛物的設(shè)備以及系統(tǒng)，其是基于燃燒方法的多旋翼飛行器帶電清除輸電線路飄掛物的方案，通過(guò)地面設(shè)備對(duì)多旋翼飛行器進(jìn)行操作，使多旋翼飛行器準(zhǔn)確到達(dá)飄掛物的附近，只需調(diào)整多旋翼飛行器瞄準(zhǔn)目標(biāo)并噴油點(diǎn)火，數(shù)秒內(nèi)就可以將飄掛物清除或擊落，整個(gè)過(guò)程無(wú)需進(jìn)行停電和登高作業(yè)，便能夠安全、快速、便捷地將導(dǎo)地線上懸掛的飄掛物消除掉，切實(shí)保障了人員和設(shè)備的安全，大大提高了工作效率。同時(shí)，通過(guò)安全策略設(shè)計(jì)，解決了汽油清除輸電線路飄掛物過(guò)程中的人員安全問(wèn)題。

本實(shí)用新型的有益效果在于：

(1)解決了同塔多回輸電線路帶電快速精確清除風(fēng)箏、塑料薄膜等飄掛物的難題；

(2)解決了燃燒式清除飄掛物作業(yè)機(jī)構(gòu)的安全策略問(wèn)題，保證了人身安全、

本實(shí)用新型的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)為：

(1)無(wú)人機(jī)帶電清除輸電線路飄掛物的工作模式，利用飄掛物監(jiān)控?cái)z像頭、激光測(cè)距和燃燒式清除飄掛物作業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行協(xié)同工作，精確高效；

(2)清除裝置的工作模式和安全策略，如：激光器的間歇式工作方式、常閉電磁閥的防滴油控制、激光筆指示、防風(fēng)罩設(shè)計(jì)、電路隔離設(shè)計(jì)(防干擾)、電子拉弧點(diǎn)火方式。

對(duì)于一個(gè)技術(shù)的改進(jìn)可以很明顯地區(qū)分是硬件上的改進(jìn)(例如，對(duì)二極管、晶體管、開關(guān)等電路結(jié)構(gòu)的改進(jìn))還是軟件上的改進(jìn)(對(duì)于設(shè)備流程的改進(jìn))。然而，隨著技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)今的很多設(shè)備流程的改進(jìn)已經(jīng)可以視為硬件電路結(jié)構(gòu)的直接改進(jìn)。設(shè)計(jì)人員幾乎都通過(guò)將改進(jìn)的設(shè)備流程編程到硬件電路中來(lái)得到相應(yīng)的硬件電路結(jié)構(gòu)。因此，不能說(shuō)一個(gè)設(shè)備流程的改進(jìn)就不能用硬件實(shí)體模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，可編程邏輯器件(Programmable Logic Device，PLD)(例如現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(Field Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA))就是這樣一種集成電路，其邏輯功能由用戶對(duì)器件編程來(lái)確定。由設(shè)計(jì)人員自行編程來(lái)把一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)“集成”在一片PLD上，而不需要請(qǐng)芯片制造廠商來(lái)設(shè)計(jì)和制作專用的集成電路芯片2。而且，如今，取代手工地制作集成電路芯片，這種編程也多半改用“邏輯編譯器(logic compiler)”軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，它與程序開發(fā)撰寫時(shí)所用的軟件編譯器相類似，而要編譯之前的原始代碼也得用特定的編程語(yǔ)言來(lái)撰寫，此稱之為硬件描述語(yǔ)言(Hardware Description Language，HDL)，而HDL也并非僅有一種，而是有許多種，如ABEL(Advanced Boolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware Description Language)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java Hardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(Ruby Hardware Description Language)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)與Verilog2。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該清楚，只需要將設(shè)備流程用上述幾種硬件描述語(yǔ)言稍作邏輯編程并編程到集成電路中，就可以很容易得到實(shí)現(xiàn)該邏輯設(shè)備流程的硬件電路。

控制器可以按任何適當(dāng)?shù)姆绞綄?shí)現(xiàn)，例如，控制器可以采取例如微處理器或處理器以及存儲(chǔ)可由該(微)處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼(例如軟件或固件)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)、邏輯門、開關(guān)、專用集成電路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可編程邏輯控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20以及Silicone Labs C8051F320，存儲(chǔ)器控制器還可以被實(shí)現(xiàn)為存儲(chǔ)器的控制邏輯的一部分。

本領(lǐng)域技術(shù)人員也知道，除了以純計(jì)算機(jī)可讀程序代碼方式實(shí)現(xiàn)控制器以外，完全可以通過(guò)將設(shè)備步驟進(jìn)行邏輯編程來(lái)使得控制器以邏輯門、開關(guān)、專用集成電路、可編程邏輯控制器和嵌入微控制器等的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)相同功能。因此這種控制器可以被認(rèn)為是一種硬件部件，而對(duì)其內(nèi)包括的用于實(shí)現(xiàn)各種功能的裝置也可以視為硬件部件內(nèi)的結(jié)構(gòu)?；蛘呱踔?，可以將用于實(shí)現(xiàn)各種功能的裝置視為既可以是實(shí)現(xiàn)設(shè)備的軟件模塊又可以是硬件部件內(nèi)的結(jié)構(gòu)。

上述實(shí)施例闡明的系統(tǒng)、裝置、模塊或單元，具體可以由計(jì)算機(jī)芯片或?qū)嶓w實(shí)現(xiàn)，或者由具有某種功能的產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)。

為了描述的方便，描述以上裝置時(shí)以功能分為各種單元分別描述。當(dāng)然，在實(shí)施本申請(qǐng)時(shí)可以把各單元的功能在同一個(gè)或多個(gè)軟件和/或硬件中實(shí)現(xiàn)。

通過(guò)以上的實(shí)施方式的描述可知，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本申請(qǐng)可借助軟件加必需的通用硬件平臺(tái)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。基于這樣的理解，本申請(qǐng)的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中，如ROM/RAM、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本申請(qǐng)各個(gè)實(shí)施例或者實(shí)施例的某些部分所述的設(shè)備。

本說(shuō)明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。尤其，對(duì)于系統(tǒng)實(shí)施例而言，由于其基本相似于設(shè)備實(shí)施例，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見設(shè)備實(shí)施例的部分說(shuō)明即可。

本申請(qǐng)可用于眾多通用或?qū)Ｓ玫挠?jì)算機(jī)系統(tǒng)環(huán)境或配置中。例如：個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器計(jì)算機(jī)、手持設(shè)備或便攜式設(shè)備、平板型設(shè)備、多處理器系統(tǒng)、基于微處理器的系統(tǒng)、置頂盒、可編程的消費(fèi)電子設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)PC、小型計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)、包括以上任何系統(tǒng)或設(shè)備的分布式計(jì)算環(huán)境等等。

本申請(qǐng)可以在由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的一般上下文中描述，例如程序模塊。一般地，程序模塊包括執(zhí)行特定任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類型的例程、程序、對(duì)象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等等。也可以在分布式計(jì)算環(huán)境中實(shí)踐本申請(qǐng)，在這些分布式計(jì)算環(huán)境中，由通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)而被連接的遠(yuǎn)程處理設(shè)備來(lái)執(zhí)行任務(wù)。在分布式計(jì)算環(huán)境中，程序模塊可以位于包括存儲(chǔ)設(shè)備在內(nèi)的本地和遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)中。

雖然通過(guò)實(shí)施例描繪了本申請(qǐng)，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道，本申請(qǐng)有許多變形和變化而不脫離本申請(qǐng)的精神，希望所附的權(quán)利要求包括這些變形和變化而不脫離本申請(qǐng)的精神。