本發(fā)明涉及電力防鳥裝置技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種輸電線路修繕與驅(qū)鳥裝置。
背景技術(shù):
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,全社會對于電力系統(tǒng)的安全優(yōu)質(zhì)服務(wù)提出了更高的要求。然而長期以來,時常發(fā)生的各類閃絡(luò)事故卻嚴重地威脅著輸電線路的安全可靠運行,給電力企業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟損失。據(jù)統(tǒng)計分析表明,在電力系統(tǒng)所遭遇的各類閃絡(luò)事故中,污閃和鳥閃占了相當大的比例,尤其是近年來,各國工業(yè)化進程的加快同時也導(dǎo)致了污染源的增加;而各國動物及環(huán)境保護措施的進一步實施又使得鳥類的種群及數(shù)量有了大幅度的增加、活動范圍日趨擴大,給輸電線路造成了極大危害。
鳥類對電力線路的危害如下:1)鳥類筑巢,春季鳥類開始在輸電線路桿塔上筑巢、產(chǎn)卵、孵化,多為喜鵲、烏鴉、蒼鷹等鳥類,這些鳥口叼樹枝、鐵絲、柴草等物,在線路上空往返飛行,當鐵絲等物落在橫擔與導(dǎo)線之間,會造成線路故障,刮風(fēng)時,桿塔上的鳥巢被風(fēng)吹散掉落在帶電導(dǎo)線或懸瓶上,會造成短路接地故障;2)鳥類飛行,體型較大的鳥類如黑鸛,其體長1m多,翅膀展開更大,體型較大的鳥類或鳥類爭斗時飛行在導(dǎo)線間可能造成相間短路或單相接地故障;3)鳥糞閃絡(luò),鳥糞(特別是貓頭鷹的稀屎)污染瓶串,在空氣潮濕、大霧時易發(fā)生閃絡(luò),鳥站在瓶串上部的橫擔上向下拉稀屎并沿瓶串下流時造成單相接地、或者鳥糞隨風(fēng)吹向帶電體造成空氣間隙擊穿,引起故障。
目前,高壓線路防鳥措施主要是通過驅(qū)逐、驚嚇和遮擋等方式來防止鳥糞閃絡(luò)。具體方式如下。
(1)采取措施驅(qū)逐、驚嚇鳥類,不讓鳥類停留在桿塔上,至少是不讓鳥停留在絕緣子正上方。
(2)安裝防鳥刺:防鳥刺一般采用多股鋼絞線一端固定(固定在特制的底座內(nèi)),一端散開,截成80~100cm長度,形成蘑菇狀(或采用冷拔絲鋼絲焊接)和“云杉樹”狀。
(3)采用大盤徑絕緣子傘裙:在瓷(玻璃)絕緣子上將第一片或間隔幾片改用大盤徑絕緣子或在復(fù)合絕緣子頂部加裝大盤徑絕緣子,目前大盤徑硅膠傘裙罩(直徑可在400—600mm之間),大盤徑玻璃鋼傘裙罩(直徑700mm之間)。
(4)加裝防鳥罩、防鳥擋板、防鳥網(wǎng)等手段,如在桿塔頂部涂刷紅油漆、掛小紅旗、安裝風(fēng)鈴、驚鳥牌等以及噴涂防鳥磁性漆、鐵塔橫擔上安裝檔板和網(wǎng)狀物等。
然而,上述方式都是固定的,不能根據(jù)現(xiàn)場鳥類實際存在情況進行定向鳥類驅(qū)逐,很有可能現(xiàn)場并沒有鳥類而浪費了驅(qū)鳥的設(shè)備,也有可能現(xiàn)場鳥類很多而驅(qū)逐的方式不妥當,同時,上述固定的驅(qū)鳥方式在浪費資源的同時,也降低了工作效率。
公開號為105356396a的發(fā)明涉及一種基于鳥聲檢測的輸電線路防鳥平臺,包括防鳥風(fēng)車收縮設(shè)備、語音識別芯片、機器人主體和超聲波探測傳感器,語音識別芯片用于檢測輸電線路附近鳥聲類型,防鳥風(fēng)車收縮設(shè)備用于控制防鳥風(fēng)車主體的收縮或推出,機器人主體搭載在輸電線路上,與防鳥風(fēng)車收縮設(shè)備、語音識別芯片和超聲波探測傳感器分別連接,用于根據(jù)語音識別芯片的檢測結(jié)果控制防鳥風(fēng)車收縮設(shè)備的操作,超聲波探測傳感器用于檢測機器人主體前方輸電線路處的障礙物距離。該發(fā)明采用電力風(fēng)車來驅(qū)逐鳥類,對于電量的損耗較大;且未對已經(jīng)損壞的輸電線路進行修繕,使得較小的瑕疵進一步擴大。
公開號為105397794b的發(fā)明涉及一種供電線路驅(qū)鳥系統(tǒng),包括防鳥刺收縮設(shè)備、防鳥刺主體、鳥巢識別設(shè)備和機器人主架構(gòu),鳥巢識別設(shè)備位于機器人主架構(gòu)上,用于對供電線路附近的鐵塔位置進行鳥巢識別,機器人主架構(gòu)用于對供電線路進行巡視,還基于鳥巢識別結(jié)果控制防鳥刺收縮設(shè)備收縮或推出防鳥刺主體。通過該發(fā)明,能夠提高防鳥刺的驅(qū)鳥準確性,維護供電線路的供電安全。但是該發(fā)明對于鳥類的傷害較大,在提倡人與自然和諧共處的時代,該發(fā)明不適合大規(guī)模的推廣;同時也并未對已被鳥類糞便侵蝕的輸電線路進行清理,使得較小的瑕疵進一步擴大。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的問題是提供一種輸電線路修繕與驅(qū)鳥裝置,能夠有效的解決輸電線路鳥類筑巢的現(xiàn)象,同時能夠?qū)ⅧB窩取下,避免現(xiàn)有直接將鳥窩進行破壞對鳥類產(chǎn)生較大傷害,由于摘取或行走造成移動小車失衡,以及及時對輸電線路進行清理,避免繼續(xù)腐蝕的現(xiàn)象。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種輸電線路修繕與驅(qū)鳥裝置,包括沿著輸電線路設(shè)置的架空軌道、所述架空軌道上設(shè)置的移動小車、設(shè)置在所述移動小車底面的平衡機構(gòu)、所述移動小車上設(shè)置的巡檢機器人、設(shè)置在所述移動小車上且與所述巡檢機器人連接的控制中心,以及設(shè)置在所述移動小車上用于對輸電線路進行修補的修繕機構(gòu);
所述巡檢機器人上設(shè)置鳥類檢測模塊、視覺檢查模塊、鳥類驅(qū)逐模塊、鳥巢清除模塊、控制模塊和通信模塊;
所述鳥巢清除模塊包括鳥巢摘取機構(gòu)和鳥巢存放機構(gòu),所述控制模塊與所述移動小車、鳥類檢測模塊、視覺檢查模塊、鳥類驅(qū)逐模塊、鳥巢清除模塊和通信模塊信號連接;
所述平衡機構(gòu)包括設(shè)置在移動小車底面上的平衡監(jiān)測模塊,設(shè)置在所述移動小車底部與所述平衡監(jiān)測模塊相配合的平衡調(diào)整模塊;
所述平衡調(diào)整模塊包括設(shè)置在所述移動小車底面的主平衡桿,設(shè)置在所述主平衡桿下端的平衡板,設(shè)置在所述平衡板底面上的多個驅(qū)動電機,設(shè)置在所述驅(qū)動電機輸出軸上的l型支撐臂,設(shè)置在所述l型支撐臂端部的旋轉(zhuǎn)電機,設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)電機輸出軸上的副電動伸縮桿,設(shè)置在所述副電動伸縮桿端部的平衡球;
所述平衡監(jiān)測模塊包括mems陀螺儀和mems加速計;
所述修繕機構(gòu)包括設(shè)置在所述移動小車上的伸縮模塊,設(shè)置在所述伸縮模塊全部的修繕模塊,以及設(shè)置在所述移動小車前端用于觀察輸電線路是否需要修繕的高清攝像頭;
所述伸縮模塊包括第一兩軸云臺,設(shè)置在所述第一兩軸云臺上的第一伸縮臂,設(shè)置在所述第一伸縮臂端部的第二兩軸云臺,設(shè)置在所述第二兩軸云臺上的第二伸縮臂,設(shè)置在所述第二伸縮臂端部的所述修繕模塊;
所述修繕模塊包括設(shè)置在所述第二伸縮臂上的儲液罐,設(shè)置在所述儲液罐下端的出液管,設(shè)置在所述出液管末端且與所述第二伸縮臂相連接的弧狀軌道,設(shè)置在所述弧狀軌道上的行走單元,設(shè)置在所述行走單元上的噴霧嘴,設(shè)置在所述弧狀軌道兩端的擋板。
所述弧狀軌道一側(cè)設(shè)置齒條,一側(cè)設(shè)置滑槽。
所述行走單元包括行走電機,設(shè)置在所述行走電機輸出軸上且與所述齒條相配合的齒輪,與所述行走電機相連接且與所述滑槽相配合的滑軌,設(shè)置在所述行走電機外部的機殼,設(shè)置在所述機殼上的所述噴嘴。
所述儲液罐外壁為保溫層,所述儲液罐內(nèi)設(shè)置加熱絲,以及設(shè)置在所述儲液罐內(nèi)的溫度傳感器,設(shè)置在所述出液管上的微型水泵,設(shè)置在所述微型水泵后且位于所述出液管上的電磁閥。
所述出液管上設(shè)置輔助加熱絲。
進一步的,所述鳥類檢測模塊包括聲波探測模塊和聲音檢測模塊,所述聲波探測模塊包括設(shè)置在所述巡檢機器人前端設(shè)置的超聲波傳感器,所述超聲波傳感器與所述控制模塊連接用于對輸電線路上的鳥類進行監(jiān)測。
進一步的,所述聲音檢測模塊包括接收外界鳥類聲音的麥克風(fēng)、存儲有各種鳥類聲音的存儲卡以及用于對所述麥克風(fēng)接收到的聲音進行識別的語音識別芯片,所述語音識別芯片與所述控制模塊連接。
進一步的,所述視覺檢查模塊包括所述巡檢機器人頂端通過第一兩軸云臺設(shè)置的ccd攝像頭,所述第一兩軸云臺和ccd攝像頭分別與所述控制模塊連接。
進一步的,所述鳥類驅(qū)逐模塊包括揚聲器和防鳥風(fēng)車,所述揚聲器與mp3播放器連接,所述mp3播放器通過繼電器與所述控制模塊連接,所述防鳥風(fēng)車的驅(qū)動機構(gòu)與所述控制模塊連接。
進一步的,所述控制模塊包括單片機,所述通信模塊包括gprs模塊,所述控制中心包括工控機和報警器。
進一步的,所述鳥巢摘取機構(gòu)包括所述巡檢機器人頂端通過旋轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)置伸縮橫臂,所述伸縮橫臂的前端下方設(shè)置伸縮立柱,所述伸縮立柱的下端設(shè)置空心管,所述空心管下沿均布設(shè)置多個弧形爪,所述弧形爪與所述空心管下沿旋轉(zhuǎn)連接,所述弧形爪的頂端伸入所述空心管內(nèi),所述弧形爪的頂端與連接板滑動連接,所述連接板中心通過拉繩與設(shè)置在所述空心管上部的驅(qū)動電機連接,所述拉繩纏繞在所述驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)動軸上,所述連接板上方設(shè)置按壓彈簧,所述空心管內(nèi)在所述驅(qū)動電機與所述連接板之間設(shè)置環(huán)形擋塊,所述按壓彈簧上端與所述環(huán)形擋塊連接,所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、伸縮橫臂、伸縮立柱和驅(qū)動電機分別與所述控制模塊連接。
進一步的,所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括第二兩軸云臺。
進一步的,所述空心管的側(cè)面設(shè)置紅外攝像頭,所述紅外攝像頭與所述控制模塊連接。
進一步的,所述鳥巢存放機構(gòu)包括所述巡檢機器人后方設(shè)置的柜體,所述柜體上端設(shè)置開口并對應(yīng)所述開口設(shè)置電動推拉蓋板。
進一步的,所述電動推拉蓋板包括所述柜體上端在所述開口兩側(cè)設(shè)置的滑槽,所述滑槽內(nèi)設(shè)置滑塊,所述滑塊上設(shè)置橫板,所述柜體側(cè)面在所述橫板滑動方向的一側(cè)設(shè)置電動伸縮桿,所述電動伸縮桿的端部通過連接桿與所述橫板連接,所述電動伸縮桿與所述橫板平行。
一種輸電線路修繕與驅(qū)鳥裝置的使用方法,包括如下步驟:
s1、控制中心控制移動小車在架空軌道上運行,移動小車上的巡檢機器人通過聲波探測模塊和聲音檢測模塊對輸電線路以及桿塔上是否有鳥類進行監(jiān)測;
s2、當監(jiān)測到鳥類時通過揚聲器和防鳥風(fēng)車對鳥類進行驅(qū)逐;
s3、在小車行走過程中通過ccd攝像頭對桿塔上是否有鳥巢進行監(jiān)測,若存在鳥巢講報警信息發(fā)送至控制中心;
s4、控制中心接收到鳥巢的報警信息后,操控伸縮橫臂以及伸縮立柱將空心管移動至鳥巢的中心上方,并通過驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動從而使得拉繩拉動弧形爪,此時操控伸縮立柱伸長完成對鳥巢的抓取,與此同時通過平衡機構(gòu)來進行調(diào)整,確保本裝置結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性;
s5、對鳥巢的抓取過程中通過空心管上的紅外攝像頭對鳥巢內(nèi)是否存在小鳥進行監(jiān)測,存在小鳥或鳥蛋時在抓取鳥巢后放入鳥巢存放機構(gòu)內(nèi),若不存在小鳥則將鳥巢從高空拋下;
s6、通過高清攝像頭檢測到出現(xiàn)瑕疵的時候,通過修繕模塊對輸電線路進行修繕;
s7、巡檢完畢后對鳥巢存放機構(gòu)進行處理。
本發(fā)明提供了一種輸電線路修繕與驅(qū)鳥裝置,通過架空軌道以及移動小車的配合使得巡檢機器人可以沿著輸電線路進行移動,能夠?qū)旊娋€路和桿塔上的鳥類情況進行監(jiān)測,并通過鳥巢摘取機構(gòu)對鳥巢進行清理,同時結(jié)合移動小車底部的平衡機構(gòu)確保在抓取鳥巢時本裝置不會發(fā)生傾斜的現(xiàn)象,從而對輸電線路的安全運行進行保護。
巡檢機器人上設(shè)置鳥類監(jiān)測模塊,包括聲波探測模塊和聲音檢測模塊,聲波探測模塊通過超聲波傳感器對輸電線路上是否落有鳥類進行探測,其通過發(fā)出超聲波,在存在鳥類時被反射回來接收到,便可對有無鳥類進行監(jiān)測。聲音檢測模塊通過存儲卡存儲有各種鳥類的聲音,并通過麥克風(fēng)接收周邊的鳥鳴,通過語音識別芯片對周邊的鳥鳴以及存儲的鳥類聲音進行比較,可以對周邊是否有鳥類進行監(jiān)測,不管鳥類是否在線路以及桿塔上,都進行驅(qū)逐,大大降低鳥類對輸電線路的危害。
視覺檢查模塊通過在巡檢機器人頂端設(shè)置兩軸云臺,并在兩軸云臺上設(shè)置ccd攝像頭,ccd攝像頭一種半導(dǎo)體成像器件,因而具有靈敏度高、抗強光、畸變小、體積小、壽命長、抗震動等優(yōu)點,通過ccd攝像頭可以對巡檢過程中的周邊情況進行觀察,可以實現(xiàn)人工介入巡檢,從而對特殊情況進行人工操作,提高靈活度以及應(yīng)對特殊情況的成功率。
鳥類驅(qū)逐模塊通過聲音和光來對鳥類進行驅(qū)逐,mp3播放器內(nèi)存儲有驅(qū)逐鳥類的聲音,在發(fā)現(xiàn)輸電線路、桿塔或這邊存在鳥類時??刂颇K通過繼電器打開mp3播放器,將聲音通過揚聲器擴大并傳播出去,鳥類聽到聲音后會飛離輸電線路周邊,從而實現(xiàn)對鳥類的驅(qū)逐。且加入了防鳥風(fēng)車,防鳥風(fēng)車是現(xiàn)有的一種通過光學(xué)反射驅(qū)逐鳥類的方法,控制模塊控制器驅(qū)動機構(gòu)從而使得防鳥風(fēng)車進行轉(zhuǎn)動,通過風(fēng)車上的光學(xué)鏡片將光線反射,從而對周邊的鳥類造成影響,從而實現(xiàn)對鳥類的驅(qū)逐。
控制模塊包括單片機,通信模塊包括gprs模塊,控制中心包括工控機和報警器,單片機是一種集成電路芯片,是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器cpu、隨機存儲器ram、只讀存儲器rom、多種i/o口和中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器等功能(可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、a/d轉(zhuǎn)換器等電路)集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個小而完善的微型計算機系統(tǒng),功能強大。gprs模塊可以實現(xiàn)控制中心與巡檢機器人的遠程無線通信,且信號穩(wěn)定??刂浦行牟捎霉た貦C以及報警器,工控機包括了計算器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、以及人機交互設(shè)備等,可以對現(xiàn)場的巡檢機器人進行控制,報警器可以在發(fā)現(xiàn)鳥巢時進行報警,提供工作人員對鳥巢進行摘取。
鳥巢摘取機構(gòu)可以在桿塔或輸電線路上存在鳥巢時,工作人員遠程將鳥巢摘下,避免鳥類棲息對輸電線路造成影響,從而避免設(shè)備因鳥巢短路的情況發(fā)生;為了避免平衡機構(gòu)包括設(shè)置在移動小車底面上的平衡監(jiān)測模塊,設(shè)置在所述移動小車底部與所述平衡監(jiān)測模塊相配合的平衡調(diào)整模塊;所述平衡調(diào)整模塊包括設(shè)置在小車底面的主平衡桿,且采用的主平衡桿為電動伸縮桿,確保了本裝置能夠向下伸出,并得到更好的平衡;在主平衡桿下端設(shè)置平衡板,設(shè)置在所述平衡板底面上的多個驅(qū)動電機,設(shè)置在所述驅(qū)動電機輸出軸上的l型支撐臂,設(shè)置在所述l型支撐臂端部的旋轉(zhuǎn)電機,設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)電機輸出軸上的副電動伸縮桿,設(shè)置在所述副電動伸縮桿端部的平衡球;所述平衡監(jiān)測模塊包括mems陀螺儀、mems加速計和微型控制器;通過mems陀螺儀和mems加速計能夠獲得移動小車的動態(tài)平衡數(shù)據(jù),并反饋至微型控制器進行調(diào)節(jié),確保本裝置實現(xiàn)動態(tài)平衡,避免偏離的現(xiàn)象發(fā)生。
另外,采用的所述修繕機構(gòu)包括設(shè)置在所述移動小車上的伸縮模塊,設(shè)置在所述伸縮模塊全部的修繕模塊,以及設(shè)置在所述移動小車前端用于觀察輸電線路是否需要修繕的高清攝像頭;而高清攝像頭可分為多個,能夠更加全面的對輸電線路進行觀察,從而得到更為全面的輸電線路情況,另外,采用的伸縮模塊包括第一兩軸云臺,設(shè)置在所述第一兩軸云臺上的第一伸縮臂,設(shè)置在所述第一伸縮臂端部的第二兩軸云臺,設(shè)置在所述第二兩軸云臺上的第二伸縮臂,設(shè)置在所述第二伸縮臂端部的所述修繕模塊;采用兩級兩軸云臺的方式,能夠確保伸向任意角度和距離,而高清攝像頭能夠獲得具體的位置反饋與修正,確保噴涂的準確性。
另外,采用修繕模塊包括設(shè)置在所述第二伸縮臂上的儲液罐,設(shè)置在所述儲液罐下端的出液管,設(shè)置在所述出液管末端且與所述第二伸縮臂相連接的弧狀軌道,設(shè)置在所述弧狀軌道上的行走單元,設(shè)置在所述行走單元上的噴霧嘴,設(shè)置在所述弧狀軌道兩端的擋板;通過弧形軌道使得行走單元在其上行走,實現(xiàn)全方位噴涂,而弧狀軌道一側(cè)設(shè)置齒條,一側(cè)設(shè)置滑槽,能夠保證行走單元運行的穩(wěn)定性,同時為了增強全面性,采用的機殼上設(shè)置弧形面,使得其能夠超過弧形軌道的范圍,實現(xiàn)對輸電線路的全方位修繕,而采用的儲液罐外壁為保溫層,所述儲液罐內(nèi)設(shè)置加熱絲,以及設(shè)置在所述儲液罐內(nèi)的溫度傳感器,設(shè)置在所述出液管上的微型水泵,設(shè)置在所述微型水泵后且位于所述出液管上的電磁閥;儲液罐內(nèi)的絕緣材質(zhì)能夠變?yōu)橐簯B(tài),同時通過微型水泵,能夠?qū)⒔^緣材質(zhì)噴涂到輸電線路上,而為了避免微型水泵和出液管內(nèi)在低溫處于凝固時,在出液管上設(shè)置輔助加熱絲,確保管路的暢通。
本發(fā)明通過巡檢機器人對輸電線路上或沿途的鳥類進行驅(qū)逐,避免鳥類棲息在桿塔或周邊對輸電網(wǎng)絡(luò)造成損壞,且巡檢機器人自帶鳥巢摘取機構(gòu)可以將桿塔或線路上的鳥巢清除,且在移動小車底部設(shè)置平衡機構(gòu),能夠確保在進行抓鳥巢或有風(fēng)的情況下,確保本裝置的安全,并在其有小鳥的情況下保護小鳥的安全,不會因為輸電線路架設(shè)而造成頻危鳥類的滅絕,同時在需要清理的輸電線路上鳥糞或其他腐蝕物,來確保輸電線路的安全。
附圖說明
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述:
圖1是本發(fā)明輸電線路修繕與驅(qū)鳥裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖;
圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明鳥巢摘取機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本發(fā)明鳥巢存放機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本發(fā)明平衡機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是本發(fā)明修繕機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7是本發(fā)明修繕機構(gòu)的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實施例的附圖1-7,對本發(fā)明實施例的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例,而不是全部的實施例?;谒枋龅谋景l(fā)明的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例一
如圖1、圖2和圖6所示:本實施例提供了一種輸電線路修繕與驅(qū)鳥裝置,包括沿著輸電線路設(shè)置的架空軌道13、所述架空軌道13上設(shè)置的移動小車3、設(shè)置在所述移動小車3底面的平衡機構(gòu)33、所述移動小車3上設(shè)置的巡檢機器人1和與所述巡檢機器人1連接的控制中心7,以及設(shè)置在所述移動小車3上用于對輸電線路進行修補的修繕機構(gòu)35;所述巡檢機器人1上設(shè)置鳥類檢測模塊2、視覺檢查模塊4、鳥類驅(qū)逐模塊8、鳥巢清除模塊9、控制模塊5和通信模塊6,所述鳥巢清除模塊19包括鳥巢摘取機構(gòu)14和鳥巢存放機構(gòu)15,所述控制模塊5與所述移動小車3、鳥類檢測模塊2、視覺檢查模塊4、鳥類驅(qū)逐模塊8、鳥巢清除模塊9和通信模塊信號6連接;
所述平衡機構(gòu)33包括設(shè)置在移動小車底面上的平衡監(jiān)測模塊34,設(shè)置在所述移動小車底部與所述平衡監(jiān)測模塊相配合的平衡調(diào)整模塊;
所述平衡調(diào)整模塊包括設(shè)置在所述移動小車3底面的主平衡桿331,設(shè)置在所述主平衡桿331下端的平衡板332,設(shè)置在所述平衡板332底面上的多個驅(qū)動電機333,設(shè)置在所述驅(qū)動電機333輸出軸上的l型支撐臂334,設(shè)置在所述l型支撐臂334端部的旋轉(zhuǎn)電機335,設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)電機335輸出軸上的副電動伸縮桿336,設(shè)置在所述副電動伸縮桿336端部的平衡球337;
所述平衡監(jiān)測模34塊包括mems陀螺儀和mems加速計;
所述修繕機構(gòu)包括設(shè)置在所述移動小車3上的伸縮模塊,設(shè)置在所述伸縮模塊全部的修繕模塊,以及設(shè)置在所述移動小車3前端用于觀察輸電線路是否需要修繕的高清攝像頭40;
所述伸縮模塊包括第一兩軸云臺351,設(shè)置在所述第一兩軸云臺351上的第一伸縮臂352,設(shè)置在所述第一伸縮臂352端部的第二兩軸云臺353,設(shè)置在所述第二兩軸云臺353上的第二伸縮臂354,設(shè)置在所述第二伸縮臂354端部的所述修繕模塊;
所述修繕模塊包括設(shè)置在所述第二伸縮臂354上的儲液罐355,設(shè)置在所述儲液罐355下端的出液管356,設(shè)置在所述出液管356末端且與所述第二伸縮臂354相連接的弧狀軌道357,設(shè)置在所述弧狀軌道357上的行走單元,設(shè)置在所述行走單元上的噴霧嘴362,設(shè)置在所述弧狀軌道357兩端的擋板361。
所述弧狀軌道357一側(cè)設(shè)置齒條358,一側(cè)設(shè)置滑槽366。
所述行走單元包括行走電機,設(shè)置在所述行走電機輸出軸上且與所述齒條相配合的齒輪359,與所述行走電機相連接且與所述滑槽相配合的滑軌360,設(shè)置在所述行走電機外部的機殼,設(shè)置在所述機殼上的所述噴嘴362。
所述鳥類檢測模塊2包括聲波探測模塊36和聲音檢測模塊38,所述聲波探測模塊36包括設(shè)置在所述巡檢機器人前端設(shè)置的超聲波傳感器,所述超聲波傳感器與所述控制模塊連接用于對輸電線路上的鳥類進行監(jiān)測。
所述聲音檢測模塊38包括接收外界鳥類聲音的麥克風(fēng)、存儲有各種鳥類聲音的存儲卡以及用于對所述麥克風(fēng)接收到的聲音進行識別的語音識別芯片,所述語音識別芯片與所述控制模塊連接。
所述視覺檢查模塊4包括所述巡檢機器人1頂端通過第一兩軸云臺12設(shè)置的ccd攝像頭11,所述第一兩軸云臺12和ccd攝像頭11分別與所述控制模塊5連接。
所述鳥類驅(qū)逐模塊8包括揚聲器34和防鳥風(fēng)車10,所述揚聲器34與mp3播放器連接,所述mp3播放器通過繼電器與所述控制模塊5連接,所述防鳥風(fēng)車10的驅(qū)動機構(gòu)與所述控制模塊5連接。
所述控制模塊5包括單片機,所述通信模塊6包括gprs模塊,所述控制中心7包括工控機和報警器。
本發(fā)明通過架空軌道以及移動小車的配合使得巡檢機器人可以沿著輸電線路進行移動,從而對輸電線路和桿塔上的鳥類情況進行監(jiān)測,從而對輸電線路的安全運行進行保護。
巡檢機器人上設(shè)置鳥類監(jiān)測模塊,包括聲波探測模塊和聲音檢測模塊,聲波探測模塊通過超聲波傳感器對輸電線路上是否落有鳥類進行探測,其通過發(fā)出超聲波,在存在鳥類時被反射回來接收到,便可對有無鳥類進行監(jiān)測。聲音檢測模塊通過存儲卡存儲有各種鳥類的聲音,并通過麥克風(fēng)接收周邊的鳥鳴,通過語音識別芯片對周邊的鳥鳴以及存儲的鳥類聲音進行比較,可以對周邊是否有鳥類進行監(jiān)測,不管鳥類是否在線路以及桿塔上,都進行驅(qū)逐,大大降低鳥類對輸電線路的危害。
視覺檢查模塊通過在巡檢機器人頂端設(shè)置兩軸云臺,并在兩軸云臺上設(shè)置ccd攝像頭,ccd攝像頭一種半導(dǎo)體成像器件,因而具有靈敏度高、抗強光、畸變小、體積小、壽命長、抗震動等優(yōu)點,通過ccd攝像頭可以對巡檢過程中的周邊情況進行觀察,可以實現(xiàn)人工介入巡檢,從而對特殊情況進行人工操作,提高靈活度以及應(yīng)對特殊情況的成功率。
鳥類驅(qū)逐模塊通過聲音和光來對鳥類進行驅(qū)逐,mp3播放器內(nèi)存儲有驅(qū)逐鳥類的聲音,在發(fā)現(xiàn)輸電線路、桿塔或這邊存在鳥類時??刂颇K通過繼電器打開mp3播放器,將聲音通過揚聲器擴大并傳播出去,鳥類聽到聲音后會飛離輸電線路周邊,從而實現(xiàn)對鳥類的驅(qū)逐。且加入了防鳥風(fēng)車,防鳥風(fēng)車是現(xiàn)有的一種通過光學(xué)反射驅(qū)逐鳥類的方法,控制模塊控制器驅(qū)動機構(gòu)從而使得防鳥風(fēng)車進行轉(zhuǎn)動,通過風(fēng)車上的光學(xué)鏡片將光線反射,從而對周邊的鳥類造成影響,從而實現(xiàn)對鳥類的驅(qū)逐。
控制模塊包括單片機,通信模塊包括gprs模塊,控制中心包括工控機和報警器,單片機是一種集成電路芯片,是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器cpu、隨機存儲器ram、只讀存儲器rom、多種i/o口和中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器等功能(可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、a/d轉(zhuǎn)換器等電路)集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個小而完善的微型計算機系統(tǒng),功能強大。gprs模塊可以實現(xiàn)控制中心與巡檢機器人的遠程無線通信,且信號穩(wěn)定。控制中心采用工控機以及報警器,工控機包括了計算器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、以及人機交互設(shè)備等,可以對現(xiàn)場的巡檢機器人進行控制,報警器可以在發(fā)現(xiàn)鳥巢時進行報警,提供工作人員對鳥巢進行摘取。
采用的所述修繕機構(gòu)包括設(shè)置在所述移動小車上的伸縮模塊,設(shè)置在所述伸縮模塊全部的修繕模塊,以及設(shè)置在所述移動小車前端用于觀察輸電線路是否需要修繕的高清攝像頭;而高清攝像頭可分為多個,能夠更加全面的對輸電線路進行觀察,從而得到更為全面的輸電線路情況,另外,采用的伸縮模塊包括第一兩軸云臺,設(shè)置在所述第一兩軸云臺上的第一伸縮臂,設(shè)置在所述第一伸縮臂端部的第二兩軸云臺,設(shè)置在所述第二兩軸云臺上的第二伸縮臂,設(shè)置在所述第二伸縮臂端部的所述修繕模塊;采用兩級兩軸云臺的方式,能夠確保伸向任意角度和距離,而高清攝像頭能夠獲得具體的位置反饋與修正,確保噴涂的準確性。
另外,采用修繕模塊包括設(shè)置在所述第二伸縮臂上的儲液罐,設(shè)置在所述儲液罐下端的出液管,設(shè)置在所述出液管末端且與所述第二伸縮臂相連接的弧狀軌道,設(shè)置在所述弧狀軌道上的行走單元,設(shè)置在所述行走單元上的噴霧嘴,設(shè)置在所述弧狀軌道兩端的擋板;通過弧形軌道使得行走單元在其上行走,實現(xiàn)全方位噴涂,而弧狀軌道一側(cè)設(shè)置齒條,一側(cè)設(shè)置滑槽,能夠保證行走單元運行的穩(wěn)定性,同時為了增強全面性,采用的機殼上設(shè)置弧形面,使得其能夠超過弧形軌道的范圍,實現(xiàn)對輸電線路的全方位修繕,而采用的儲液罐外壁為保溫層,所述儲液罐內(nèi)設(shè)置加熱絲,以及設(shè)置在所述儲液罐內(nèi)的溫度傳感器,設(shè)置在所述出液管上的微型水泵,設(shè)置在所述微型水泵后且位于所述出液管上的電磁閥;儲液罐內(nèi)的絕緣材質(zhì)能夠變?yōu)橐簯B(tài),同時通過微型水泵,能夠?qū)⒔^緣材質(zhì)噴涂到輸電線路上,而為了避免微型水泵和出液管內(nèi)在低溫處于凝固時,在出液管上設(shè)置輔助加熱絲,確保管路的暢通。
實施例二
如圖3和圖4所示:其與實施例一的區(qū)別在于:
所述鳥巢摘取機構(gòu)14包括所述巡檢機器人1頂端通過旋轉(zhuǎn)機構(gòu)16設(shè)置伸縮橫臂17,所述伸縮橫臂17的前端下方設(shè)置伸縮立柱18,所述伸縮立柱18的下端設(shè)置空心管19,所述空心管19下沿均布設(shè)置若干個弧形爪27,所述弧形爪27與所述空心管19下沿旋轉(zhuǎn)連接,所述弧形爪27的頂端伸入所述空心管19內(nèi),所述弧形爪27的頂端與連接板26滑動連接,所述連接板26中心通過拉繩23與設(shè)置在所述空心管19上部的驅(qū)動電機22連接,所述拉繩23纏繞在所述驅(qū)動電機22的轉(zhuǎn)動軸21上,所述連接板26上方設(shè)置按壓彈簧25,所述空心管19內(nèi)在所述驅(qū)動電機22與所述連接板26之間設(shè)置環(huán)形擋塊24,所述按壓彈簧25上端與所述環(huán)形擋塊24連接,所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)16、伸縮橫臂17、伸縮立柱18和驅(qū)動電機22分別與所述控制模塊5連接。
弧形爪與空心管的下沿旋轉(zhuǎn)連接,并與連接板滑動連接,這樣在連接板升降的時候會帶動弧形爪的下端張開或收縮,從而實現(xiàn)對鳥巢的抓取,弧形爪與空心管的旋轉(zhuǎn)連接可以通過鉸接實現(xiàn),弧形爪與連接板的連接可以通過t型滑槽與滑塊的方式實現(xiàn),在連接板下表面設(shè)置滑槽,弧形爪頂端通過萬向接頭設(shè)置滑塊,便可以實現(xiàn)滑動,這樣連接板向下移動時,弧形爪頂端向內(nèi)移動,弧形爪下部張開,連接板向上移動式,弧形爪頂端向外張開,弧形爪下部收縮。在發(fā)現(xiàn)鳥巢后,通過旋轉(zhuǎn)機構(gòu)調(diào)整方向,伸縮橫臂調(diào)整水平距離,伸縮立柱調(diào)整弧形爪到鳥巢的豎向距離,當弧形爪對應(yīng)鳥巢的中心位置后,打開驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)并慢慢伸長伸縮立柱,使得拉繩在轉(zhuǎn)動軸上進行纏繞,從而將連接板升高,使得弧形爪從上向下插入鳥巢的邊緣,并向內(nèi)收緊對鳥巢抓取。然后控制伸縮橫桿和伸縮立柱講鳥巢移動至鳥巢存放機構(gòu)上方,再伸長伸縮立柱講鳥巢放入鳥巢存放機構(gòu)內(nèi),同時關(guān)閉驅(qū)動電機,在按壓彈簧的作用下將拉繩放線,連接板下降,弧形爪松開,鳥巢便可放入鳥巢存放機構(gòu)內(nèi),從而可以對其他的鳥巢進行抓取。按壓彈簧不能對拉繩的中心位置造成影響,拉繩需要與連接板的中心連接,因此對于按壓彈簧的上端通過環(huán)形擋塊來固定,從而實現(xiàn)按壓彈簧蓄能的目的。
所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)16包括第二兩軸云臺,旋轉(zhuǎn)機構(gòu)也采用兩軸云臺,還可以實現(xiàn)鳥巢摘取機構(gòu)的斜向操作,更加方便。
所述空心管19的側(cè)面設(shè)置紅外攝像頭20,所述紅外攝像頭20與所述控制模塊5連接。紅外攝像頭可以對鳥巢內(nèi)是否有幼鳥或者鳥蛋進行監(jiān)測,保證小鳥的安全。
所述儲液罐355外壁為保溫層,所述儲液罐355內(nèi)設(shè)置加熱絲365,以及設(shè)置在所述儲液罐355內(nèi)的溫度傳感器367,設(shè)置在所述出液管356上的微型水泵364,設(shè)置在所述微型水泵364后且位于所述出液管上的電磁閥363。
所述出液管356上設(shè)置輔助加熱絲。
實施例三
其與實施例二的區(qū)別在于:所述鳥巢存放機構(gòu)15包括所述巡檢機器人1后方設(shè)置的柜體39,所述柜體39上端設(shè)置開口37并對應(yīng)所述開口37設(shè)置電動推拉蓋板。鳥巢存放機構(gòu)通過柜體來實現(xiàn),且在柜體上設(shè)置電動推拉蓋板,避免大風(fēng)以及雨水對內(nèi)部造成影響。柜體的開口在上端,是為了放入鳥巢。
所述電動推拉蓋板包括所述柜體39上端在所述開口37兩側(cè)設(shè)置的滑槽28,所述滑槽28內(nèi)設(shè)置滑塊29,所述滑塊29上設(shè)置橫板30,所述柜體39側(cè)面在所述橫板30滑動方向的一側(cè)設(shè)置電動伸縮桿31,所述電動伸縮桿31的端部通過連接桿32與所述橫板30連接,所述電動伸縮桿31與所述橫板30平行。橫板可以通過滑塊以及滑槽在柜體開口的上方進行滑動,從而對開口進行遮蓋,橫板的移動通過柜體側(cè)面設(shè)置的電動伸縮桿來實現(xiàn),電動伸縮桿的端部與橫板通過連接桿來實現(xiàn),從而帶動橫板進行滑動。
實施例四
本實施例提供了一種輸電線路修繕與驅(qū)鳥裝置的使用方法,包括如下步驟:
s1、控制中心控制移動小車在架空軌道上運行,移動小車上的巡檢機器人通過聲波探測模塊和聲音檢測模塊對輸電線路以及桿塔上是否有鳥類進行監(jiān)測;
s2、當監(jiān)測到鳥類時通過揚聲器和防鳥風(fēng)車對鳥類進行驅(qū)逐;
s3、在小車行走過程中通過ccd攝像頭對桿塔上是否有鳥巢進行監(jiān)測,若存在鳥巢講報警信息發(fā)送至控制中心;
s4、控制中心接收到鳥巢的報警信息后,操控伸縮橫臂以及伸縮立柱將空心管移動至鳥巢的中心上方,并通過驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動從而使得拉繩拉動弧形爪,此時操控伸縮立柱伸長完成對鳥巢的抓取;與此同時通過平衡機構(gòu)來進行調(diào)整,確保本裝置結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性;
s5、對鳥巢的抓取過程中通過空心管上的紅外攝像頭對鳥巢內(nèi)是否存在小鳥進行監(jiān)測,存在小鳥或鳥蛋時在抓取鳥巢后放入鳥巢存放機構(gòu)內(nèi),若不存在小鳥則將鳥巢從高空拋下;
s6、通過高清攝像頭檢測到出現(xiàn)瑕疵的時候,通過修繕模塊對輸電線路進行修繕;
s7、巡檢完畢后對鳥巢存放機構(gòu)進行處理。存在小鳥和鳥蛋時對其進行保護性轉(zhuǎn)移,可以送至動物園或鳥類保護中心,避免輸電線路的布設(shè)對鳥類的生存造成影響,可以對國家的珍惜鳥類進行保護。
鳥巢摘取機構(gòu)可以在桿塔或輸電線路上存在鳥巢時,工作人員遠程將鳥巢摘下,避免鳥類棲息對輸電線路造成影響,從而避免設(shè)備因鳥巢短路的情況發(fā)生;為了避免平衡機構(gòu)包括設(shè)置在移動小車底面上的平衡監(jiān)測模塊,設(shè)置在所述移動小車底部與所述平衡監(jiān)測模塊相配合的平衡調(diào)整模塊;所述平衡調(diào)整模塊包括設(shè)置在小車底面的主平衡桿,且采用的主平衡桿為電動伸縮桿,確保了本裝置能夠向下伸出,并得到更好的平衡;在主平衡桿下端設(shè)置平衡板,設(shè)置在所述平衡板底面上的多個驅(qū)動電機,設(shè)置在所述驅(qū)動電機輸出軸上的l型支撐臂,設(shè)置在所述l型支撐臂端部的旋轉(zhuǎn)電機,設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)電機輸出軸上的副電動伸縮桿,設(shè)置在所述副電動伸縮桿端部的平衡球;所述平衡監(jiān)測模塊包括mems陀螺儀、mems加速計和微型控制器;通過mems陀螺儀和mems加速計能夠獲得移動小車的動態(tài)平衡數(shù)據(jù),并反饋至微型控制器進行調(diào)節(jié),確保本裝置實現(xiàn)動態(tài)平衡,避免偏離的現(xiàn)象發(fā)生。
最后說明的是,以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案所做的其他修改或者等同替換,只要不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍,均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。