基于FPV与多旋翼无人机的电力巡检装置及巡检方法

技术领域

本发明涉及巡检无人机技术领域，更具体地说它基于FPV与多旋翼无人机的电力巡检装置及巡检方法。

背景技术

在电力巡检中，大多是电力工人沿电线的线路进行巡检，这种巡检的方式效率低，部分巡检是通过装配有高清数码摄像机和照相机以及GPS定位系统的无人机来完成的，无人机是根据电网定位自主巡航，实时传送拍摄影像，监控人员可在电脑上同步收看无人机拍摄的影像或对无人机进行操作，还有一部分部分特殊地区采用双人主从控制，通过红外线摄像头与高清摄像头进行巡检与拍照记录，采用无人机进行电力巡检不受路面状况的影响，提高了工作效率、应急抢险水平和供电的可靠性。

但是，现有巡检无人机的部件均安装在壳体内，导致无人机的占用空间较大，不便于拆卸与搬运，在现有无人机的机臂不能折叠，使得无人机不便于人工搬运进而影响电力巡检效率。

在输电线路导线上的挂线异物已成为电网安全运行的极大威胁，目前，运行部门经常采用在停电状态下人工清除或激光定点清理。再有为无人机喷火焚烧清理，在高空喷火作业中由于高空风力的影响使得无人机喷火反向发生偏移造，在无人机喷火对准常采用采用人工观察，命中效率较低，进而造成一定量的燃油浪费，而一些偏远地区的高压线路在电力巡检中发现异物附着的线性不能够及时采用后两种简便的清理方式，需要人工清除，安全性较低。

再有，当出现雨雪凝冻气候时，高压线会出现凝冻现象，造成供电系统部分瘫痪进而造成人民生产与生活的不便，现有的除冰采用人工除冰与无人机辅助喷火与牵引绳索行除冰，对于一些高原的线路由于氧气含量较低不能够有效的燃烧燃油，影响除冰效率。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题，本发明的目的在于提供基于FPV与多旋翼无人机的电力巡检装置及巡检方法，其优点在于便于拆卸搬运，可折叠机臂，具有喷火焚烧与辅助助燃装置，具有风向标与激光对准装置。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

基于FPV与多旋翼无人机的电力巡检装置及巡检方法，包括无人机、喷火器装置、助燃装置，所述无人机的左右两侧转动连接有折叠机构，所述无人机的底面固定卡接有支撑框架，所述支撑框架的底面并靠近后端固定连接有喷火器装置，所述喷火器装置的左右两侧固定连接有助燃装置，所述支撑框架的底面并靠近前端固定连接有摄像头支架，所述摄像头支架的“C”型槽的内壁顶部固定连接有观测头，所述摄像头支架的底面转动连接有摄像头；

所述喷火器装置包括固定支架、燃油箱、油泵、油管、点火头、防风罩，所述固定支架的顶部固定在支撑框架上，所述固定支架的底部内侧固定连接有燃油箱，所述燃油箱的底部固定连通有油泵，所述油泵的正面固定连通有油管，所述油管的前端固定连接有防风罩；

所述助燃装置包括助燃气罐、集气板、助燃气体管，所述固定支架的左右两端固定连接有助燃气罐，左右两端的助燃气罐通过集气板相互连接，所述集气板的底部固定连通有助燃气体管，所述助燃气体管远离助燃气罐的一端与防风罩的锥面处固定连通。

作为本发明进一步的方案：所述折叠机构包括支架一、滑套、弹簧、支架二、电机、可拆卸风扇、支撑架一、转动销、支撑架二、加强板、转动块、固定块、腰型孔、圆柱拉伸弹簧、半环一、支撑杆、半环二，所述无人机的左右两端各固定连接有两个转动块，所述支撑架二的靠近无人机的一端设置有凸台，所述转动块通过销与支撑架二靠近无人机的一端的凸台转动连接，所述支撑架二的远离无人机的一端通过转动销与支撑架一的底部转动连接，所述支撑架一的顶部通过销转动连接有固定块，靠近防风罩的所述固定块的顶部固定连接有支架二，远离防风罩的所述固定块的顶部固定连接有支架一，所述支架一的正面与支架二的背面螺纹连接，所述支架一和支架二远离无人机的一端转动连接有电机，所述电机的顶部传动连接有可拆卸风扇。

作为本发明再进一步的方案：所述支撑架一的顶部开设有方型孔，所述支撑架一的背面贴近顶部开设有方型通孔，所述支撑架一的左右两端并靠近顶部开设有腰型孔，所述支撑架一开设的腰型孔内设置有销，所述设置在支撑架一腰型孔内的销转动连接在固定块的底部轴心处，所述支撑架一开设的方型孔内设只有圆柱拉伸弹簧，所述圆柱拉伸弹簧的底部与支撑架一的方型孔底部固定连接，所述圆柱拉伸弹簧的顶部与固定块的底部固定卡接。

作为本发明再进一步的方案：所述支撑架一与支撑架二的连接端为45度倾斜面互补接触。

作为本发明再进一步的方案：所述支架一靠近正面的外表面开设有朝向轴心的凹槽，所述支架一开设的凹槽内设置有弹簧，所述滑套滑动连接在支架一开设的凹槽内，所述滑套的内壁设置有弹簧，所述滑套的内壁靠近正面开设有螺纹孔，所述支架二的靠近背面的外表面开设有螺纹槽，所述滑套与支架二螺纹连接。

作为本发明再进一步的方案：所述半环一固定连接在无人机左右两端，所述半环一置于转动块的后侧，所述半环二固定连接在支撑架二的背面，所述半环一与半环二通过支撑杆相互连接，所述支撑架一靠近无人机的一端与支撑架二的顶部开设有“T”形槽，所述加强板卡接在支撑架一与支撑架二的“T”形槽内。

作为本发明再进一步的方案：所述观测头包括激光发射头、观测摄像头、观测固定外壳，所述观测固定外壳，的左端设置有观测摄像头，所述观测固定外壳的右端设置有激光发射头。激光发射头在定位时可以与油管的喷口具有一定的夹角。

作为本发明再进一步的方案：所述油管的中部外表面处固定连接有固定凸台，所述固定凸台的顶部转动连接有风向标。

作为本发明再进一步的方案：所述风向标的风向指示一端涂染有鲜艳色彩。

作为本发明再进一步的方案：所述防风罩的外表面开设有通孔，所述点火头固定在防风罩的圆柱面处。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本方案在进行折叠机臂时先将加强板、半环二、可拆卸风扇拆除，转动滑套使得其与支架二的螺纹连接处脱离，再通过以转动销为转动中心转动支撑架一，使得支撑架一转动180度，以使支撑架一与支撑架二在同一平面上，此时开设在支撑架一的方型通孔位于靠近防风罩的一端，此时设置在支撑架一的销滑动在腰型孔的孔内，以上述销为圆心转动固定块，使得卡接在支撑架一开设的方型通孔内，此时支架二或支架一基本贴合在支撑架一和支撑架二靠近防风罩的一端，最后通过转动块内的销为轴心转动支撑架二，由此达到支撑架二和支撑架一基本贴合在无人机的左右两端，由此完成无人机机臂的折叠，将延伸的机臂贴合无人机机身极大的缩小的无人占用空间。

2、设置的支撑架一和支撑架二接触面为45度倾斜面，由此使得在转动180度的状态下，两支撑架处于水平或垂直的状态，在处于水平状态是便于机臂的折叠，能够更好的节约空间，在处于垂直状态是使得无人机驱动部位水平高度提高，增大了无人机底部的工作空间；

3、设置的支撑杆的一端卡接在无人机的半环一内，另一端卡接在支撑架二的半环二内，同时设置的加强板卡接在支撑架一与支撑架二垂直状态下的夹角内侧，使得在巡检无人机飞行状态下能转动块与支撑架二不会发生转动以及支撑架一与支撑架二不会发生转动，以此达到增强机构稳定性的目的，同时设置的两种加强件具有较好的固定性与便于拆卸的性能；

4、设置的风向标通过高亮色彩标记风向指示头，使得操作人员能够通过观测摄像头有效的判断出风力的方向，在判断出风力的大小和大致风向以及激光发射头能够对焚烧点进行激光标记的基础上，通过调整激光标记点能油管的喷口和焚烧点具有一定的夹角，上述角度通过高亮色彩标记风向指示头的数据测定。在和焚烧点合理的距离的基础上，通过调整油管的喷口和焚烧点的角度，可有效减小火焰受到的风力影响，可利用风力将火焰推向焚烧点，提高了命中焚烧点的概率。

5、设置的助燃气罐通过经助燃气由集气板经过助燃气体管导入防风罩内，能够提升一定区域能的可燃气体含量，以此避免可燃气体稀薄造成的燃烧不充分造成的燃油浪费与燃烧效果差引起的除冰效率低下的问题。

附图说明

图1为本发明的巡检无人机结构示意图；

图2为本发明的反向巡检无人机结构示意图；

图3为本发明的主视图；

图4为本发明的左视图；

图5为本发明的折叠机构剖视图；

图6为本发明的图5在B区示意图；

图7为本发明的折叠机构剖视示意图；

图8为本发明的图3在A区示意图；

图9为本发明的巡检无人机折叠机构半折叠示意图；

图10为本发明的反向结构无人机折叠机构半折叠示意图。

图中：1、无人机；2、折叠机构；201、支架一；202、滑套；203、弹簧；204、支架二；205、电机；206、可拆卸风扇；207、支撑架一；208、转动销；209、支撑架二；210、加强板；211、转动块；212、固定块；213、腰型孔；214、圆柱拉伸弹簧；215、半环一；216、支撑杆；217、半环二；3、支撑框架；4、固定支架；5、燃油箱；6、助燃气罐；7、摄像头支架；8、摄像头；9、观测头；901、激光发射头；902、观测摄像头；903、观测固定外壳；10、油管；11、点火头；12、助燃气体管；13、固定凸台；14、风向标；15、防风罩；16、油泵；17、集气板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明

请参阅图1～10，本发明实施例中，基于FPV与多旋翼无人机的电力巡检装置及巡检方法，包括无人机1、喷火器装置、助燃装置，无人机1的左右两侧转动连接有折叠机构2，无人机1的底面固定卡接有支撑框架3，支撑框架3的底面并靠近后端固定连接有喷火器装置，喷火器装置的左右两侧固定连接有助燃装置，支撑框架3的底面并靠近前端固定连接有摄像头支架7，摄像头支架7的“C”型槽的内壁顶部固定连接有观测头9，摄像头支架7的底面转动连接有摄像头8；

喷火器装置包括固定支架4、燃油箱5、油泵16、油管10、点火头11、防风罩15，固定支架4的顶部固定在支撑框架3上，固定支架4的底部内侧固定连接有燃油箱5，燃油箱5的底部固定连通有油泵16，油泵16的正面固定连通有油管10，油管10的前端固定连接有防风罩15；

助燃装置包括助燃气罐6、集气板17、助燃气体管12，固定支架4的左右两端固定连接有助燃气罐6，左右两端的助燃气罐6通过集气板17相互连接，集气板17的底部固定连通有助燃气体管12，助燃气体管12远离助燃气罐6的一端与防风罩15的锥面处固定连通。

在图5-7中，折叠机构2包括支架一201、滑套202、弹簧203、支架二204、电机205、可拆卸风扇206、支撑架一207、转动销208、支撑架二209、加强板210、转动块211、固定块212、腰型孔213、圆柱拉伸弹簧214、半环一215、支撑杆216、半环二217，无人机1的左右两端各固定连接有两个转动块211，支撑架二209的靠近无人机1的一端设置有凸台，转动块211通过销与支撑架二209靠近无人机1的一端的凸台转动连接，支撑架二209的远离无人机1的一端通过转动销208与支撑架一207的底部转动连接，支撑架一207的顶部通过销转动连接有固定块212，靠近防风罩15的固定块212的顶部固定连接有支架二204，远离防风罩15的固定块212的顶部固定连接有支架一201，支架一201的正面与支架二204的背面螺纹连接，支架一201和支架二204远离无人机1的一端转动连接有电机205，电机205的顶部传动连接有可拆卸风扇206，通过以转动销208为转动中心转动支撑架一207，使得支撑架一207转动180度，以使支撑架一207与支撑架二209在同一平面上，此时设置在支撑架一207的销滑动在腰型孔213的孔内，以上述销为圆心转动固定块212，使得卡接在支撑架一207开设的方型通孔内，此时支架二204或支架一201基本贴合在支撑架一207和支撑架二209靠近防风罩15的一端，最后通过转动块211内的销为轴心转动支撑架二209，由此达到支撑架二209和支撑架一207基本贴合在无人机1的左右两端，由此完成无人机机臂的折叠，将延伸的机臂贴合无人机机身极大的缩小的无人占用空间。

在图5和图6中，支撑架一207的顶部开设有方型孔，支撑架一207的背面贴近顶部开设有方型通孔，支撑架一207的左右两端并靠近顶部开设有腰型孔213，支撑架一207开设的腰型孔213内设置有销，设置在支撑架一207的腰型孔213内的销转动连接在固定块212的底部轴心处，支撑架一207开设的方型孔内设只有圆柱拉伸弹簧214，圆柱拉伸弹簧214的底部与支撑架一207的方型孔底部固定连接，圆柱拉伸弹簧214的顶部与固定块212的底部固定卡接，通过腰型孔213对设置在支撑架一207的销进行滑动限位，开设的方型通孔便于固定块212进行偏转移动，再由圆柱拉伸弹簧214对固定块212施加一个持续的拉力保证固定块212偏转前与偏转后的牢固性，提升了机翼的支撑强度，同时便于折叠的偏转头便于对无人机机翼进行折叠。

在图6中，支撑架一207与支撑架二209的连接端为45度倾斜面互补接触，使得在转动180度的状态下，两支撑架处于水平或垂直的状态，在处于水平状态是便于机臂的折叠，能够更好的节约空间，在处于垂直状态是使得无人机驱动部位水平高度提高，增大了无人机1底部的工作空间。

在图7中，支架一201靠近正面的外表面开设有朝向轴心的凹槽，支架一201开设的凹槽内设置有弹簧203，滑套202滑动连接在支架一201开设的凹槽内，滑套202的内壁设置有弹簧203，滑套202的内壁靠近正面开设有螺纹孔，支架二204的靠近背面的外表面开设有螺纹槽，滑套202与支架二204螺纹连接，通过滑套202与支架二204螺纹连接达到对支架一201与支架二204的固定效果，同时滑套202受到弹簧203的弹力作用有效的降低了电机的工作震动引起的支架连接松动的问题，同时将架一201与支架二204相互连接提高了机臂的支撑强度，使其在恶略环境下任就能够平稳飞行。

在图5-7中，半环一215固定连接在无人机左右两端，半环一215置于转动块211的后侧，半环二217固定连接在支撑架二209的背面，半环一215与半环二217通过支撑杆216相互连接，支撑架一207靠近无人机1的一端与支撑架二209的顶部开设有“T”形槽，加强板210卡接在支撑架一207与支撑架二209的“T”形槽内，使得在巡检无人机飞行状态下能转动块211与支撑架二209不会发生转动以及支撑架一207与支撑架二209不会发生转动，以此达到增强机构稳定性的目的，同时设置的两种加强件具有较好的固定性与便于拆卸的性能。

在图8中，观测头9包括激光发射头901、观测摄像头902、观测固定外壳903，观测固定外壳903，的左端设置有观测摄像头902，观测固定外壳903的右端设置有激光发射头901，激光发射头901能够对焚烧点进行激光标记。在图1和图4中，油管10的中部外表面处固定连接有固定凸台13，固定凸台13的顶部转动连接有风向标14，风向标14的风向指示一端涂染有鲜艳色彩，操作人员能够通过观测摄像头902有效的判断出风力的方向，在判断出风力的大小和大致风向以及激光发射头能够对焚烧点进行激光标记的基础上，操作人员可以调整激光发射头901偏转一定角度，使得整激光发射头901偏转一定角度的方式可以使用任何已知的手段，例如通过电动装置使得观测头9整体偏转一定角度或者也可以电动装置使得激光发射头901独立的偏转一定角度，使得发出的激光和油管产生一定的夹角，此时激光发射头901发出的激光正好定位于焚烧点，这样能够更加精准的调整油管的喷口和焚烧点的角度，最后在和焚烧点合理的距离上，通过调整油管的喷口和焚烧点的角度，利用风力将火焰推向焚烧点，精准的实现了焚烧点的焚烧，有效减小火焰受到的风力影响，提高了命中焚烧点的概率。

在图1和图2中，防风罩15的外表面开设有通孔，点火头11固定在防风罩15的圆柱面处，助燃气罐6通过经助燃气由集气板17经过助燃气体管12导入防风罩15内，能够提升一定区域能的可燃气体含量，以此避免可燃气体稀薄造成的燃烧不充分造成的燃油浪费与燃烧效果差引起的除冰效率低下的问题。

本发明的工作原理是：在进行折叠机臂时先将加强板210、半环二217、可拆卸风扇206,拆除，转动滑套202使得其与支架二204的螺纹连接处脱离，再通过以转动销208为转动中心转动支撑架一207，使得支撑架一207转动180度，以使支撑架一207与支撑架二209在同一平面上，此时开设在支撑架一207的方型通孔位于靠近防风罩15的一端，拉动固定块212带动圆柱拉伸弹簧214拉伸，此时设置在支撑架一207的销滑动在腰型孔213的孔内，以上述销为圆心转动固定块212，使得卡接在支撑架一207开设的方型通孔内，此时支架二204或支架一201基本贴合在支撑架一207和支撑架二209靠近防风罩15的一端，最后通过转动块211内的销为轴心转动支撑架二209，由此达到支撑架二209和支撑架一207基本贴合在无人机1的左右两端，设置的支撑架一207和支撑架二209接触面为45度倾斜面，由此使得在转动180度的状态下，两支撑架处于水平或垂直的状态，在处于水平状态是便于机臂的折叠，能够更好的节约空间，在处于垂直状态是使得无人机驱动部位水平高度提高，增大了无人机1底部的工作空间，在进行喷火去粘连物时操作人员通过观测摄像头902内风向标14通过高亮色彩标记风向指示头，进而判断出风力的方向，在通过调整油管10的喷口方向与风向对齐即可有效减小火焰受到的风力影响，同时激光发射头901能够对焚烧点进行激光标记，便于人员操作与观察能够有效的提升操作人员的火焰喷射命中率，助燃气罐6通过经助燃气由集气板17经过助燃气体管12导入防风罩15内，能够提升一定区域能的可燃气体含量，以降低因可燃气体稀薄造成的燃烧不充分造成的燃油浪费与燃烧效果差的问题。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。