本發(fā)明涉及無人機(jī)檢修，具體為一種無人機(jī)驗(yàn)電、掛接地線一體化裝置及控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、公開號(hào)為“cn218242283u”的發(fā)明專利申請(qǐng)文件公開了一種架空輸電線路無人機(jī)掛拆接地線裝置，屬于無人機(jī)檢修應(yīng)用領(lǐng)域。技術(shù)方案是：延長(zhǎng)線軸一和延長(zhǎng)線軸二分別與無人機(jī)a和無人機(jī)b連接；延長(zhǎng)線軸二通過連接桿二與驅(qū)動(dòng)裝置頂部連接，驅(qū)動(dòng)裝置底部與接地裝置連接；驅(qū)動(dòng)裝置側(cè)面設(shè)有接地線板二；延長(zhǎng)線軸一通過連接桿一與接地線桿頂部連接，接地線桿內(nèi)側(cè)設(shè)有接地卡扣；接地線桿外側(cè)設(shè)有接地線板一，接地線板一通過接地線與接地線板二連接。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)無人機(jī)攜帶接地線進(jìn)行高空掛拆接地線，避免傳統(tǒng)人工高空作業(yè)驗(yàn)電，保障作業(yè)人員安全，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、易于加工制作，具有廣泛的推廣前景。

2、上述文件公開的架空輸電線路無人機(jī)掛拆接地線裝置存在以下缺陷：該技術(shù)方案在對(duì)纖維繩進(jìn)行收卷的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)收卷不均勻的情況，導(dǎo)致一邊卷繩過多出現(xiàn)繩索脫落的情況。

3、由此可知，現(xiàn)有的架空輸電線路無人機(jī)掛拆接地線裝置不具備收卷限位的結(jié)構(gòu)，需要對(duì)現(xiàn)有不足進(jìn)行改進(jìn)，提供一種無人機(jī)驗(yàn)電、掛接地線一體化裝置及控制系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種無人機(jī)驗(yàn)電、掛接地線一體化裝置及控制系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、一種無人機(jī)驗(yàn)電、掛接地線一體化裝置的控制系統(tǒng)，包括無人機(jī)平臺(tái)、驗(yàn)電控制模塊、掛接地線控制模塊、中央控制單元、傳感器與數(shù)據(jù)采集模塊、人機(jī)交互模塊以及通信模塊；

4、所述無人機(jī)平臺(tái)作為整個(gè)系統(tǒng)的載體，負(fù)責(zé)搭載驗(yàn)電模塊、掛接地線模塊及控制單元等組件進(jìn)行飛行作業(yè)；

5、所述驗(yàn)電控制模塊用于對(duì)電力線路進(jìn)行非接觸式驗(yàn)電，檢測(cè)線路是否帶電；

6、所述掛接地線控制模塊用于在確認(rèn)電力線路無電后，自動(dòng)或手動(dòng)控制掛接地線，實(shí)現(xiàn)線路的接地保護(hù)；

7、所述中央控制單元為整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)接收傳感器數(shù)據(jù)、處理控制算法、發(fā)出控制指令；

8、所述傳感器與數(shù)據(jù)采集模塊用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)無人機(jī)狀態(tài)、電力線路狀態(tài)及驗(yàn)電結(jié)果等關(guān)鍵信息；

9、所述人機(jī)交互模塊為操作人員提供遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制手段，同時(shí)展示作業(yè)數(shù)據(jù)和報(bào)告；

10、所述通信模塊實(shí)現(xiàn)無人機(jī)與控制中心之間的實(shí)時(shí)通信和數(shù)據(jù)傳輸。

11、進(jìn)一步地，所述驗(yàn)電控制模塊包括感應(yīng)式驗(yàn)電器、信號(hào)處理電路以及數(shù)據(jù)傳輸接口。

12、進(jìn)一步地，所述傳感器與數(shù)據(jù)采集模塊包括位置傳感器、姿態(tài)傳感器、電流傳感器以及圖像傳感器。

13、進(jìn)一步地，所述人機(jī)交互模塊包括顯示屏、操作按鈕、觸摸屏等輸入輸出設(shè)備。

14、控制流程如下：

15、s1、系統(tǒng)初始化與準(zhǔn)備階段

16、無人機(jī)平臺(tái)檢查：確認(rèn)無人機(jī)機(jī)體、動(dòng)力系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等部件完好無損，電池電量充足，并進(jìn)行必要的預(yù)熱和校準(zhǔn)；

17、模塊安裝與檢查：將驗(yàn)電模塊、掛接地線模塊及控制單元等組件正確安裝到無人機(jī)上，檢查各模塊之間的連接是否牢固，確保數(shù)據(jù)傳輸暢通無阻；

18、通信測(cè)試：測(cè)試無人機(jī)與控制中心之間的通信鏈路，確保實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性；

19、作業(yè)計(jì)劃制定：根據(jù)電力巡檢任務(wù)要求，制定詳細(xì)的作業(yè)計(jì)劃，包括作業(yè)區(qū)域、作業(yè)時(shí)間、飛行路線、驗(yàn)電點(diǎn)位置及掛接地線策略等；

20、s2、飛行與驗(yàn)電階段

21、起飛與導(dǎo)航：操作人員通過人機(jī)交互界面發(fā)送起飛指令，無人機(jī)按照預(yù)設(shè)的飛行路線自主飛行至目標(biāo)區(qū)域；在飛行過程中，無人機(jī)信息獲取終端實(shí)時(shí)采集并傳輸飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)至控制分析終端；

22、圖像采集與處理：當(dāng)無人機(jī)接近電力線路時(shí)，圖像終端啟動(dòng)，對(duì)架空電纜進(jìn)行高清拍攝，生成電纜圖像信息；控制分析終端接收?qǐng)D像信息后，利用圖像處理技術(shù)提取關(guān)鍵特征，為后續(xù)的驗(yàn)電操作提供數(shù)據(jù)支持；

23、驗(yàn)電操作：驗(yàn)電模塊在控制分析終端的指令下開始工作；驗(yàn)電金屬探測(cè)頭與電力線路接觸，通過驗(yàn)電器和接觸測(cè)量電路檢測(cè)線路是否帶電；驗(yàn)電結(jié)果通過無線通訊模塊實(shí)時(shí)傳輸至控制分析終端；

24、s3、掛接地線階段

25、決策判斷：控制分析終端根據(jù)驗(yàn)電結(jié)果和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，判斷電力線路是否滿足掛接地線條件；若線路無電，則發(fā)出掛接地線指令；

26、掛接地線操作：掛接地線模塊在接收到指令后，啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，控制掛接機(jī)構(gòu)將接地線準(zhǔn)確掛接到電力線路上；同時(shí)，無人機(jī)保持懸停狀態(tài)，確保掛接過程的穩(wěn)定性和安全性；

27、s4、返航與數(shù)據(jù)記錄

28、完成掛接地線：確認(rèn)接地線已牢固掛接后，無人機(jī)控制終端發(fā)出返航指令，無人機(jī)按照預(yù)設(shè)的返航路線返回起點(diǎn)；

29、數(shù)據(jù)記錄與報(bào)告：在整個(gè)作業(yè)過程中，控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄無人機(jī)狀態(tài)、驗(yàn)電結(jié)果、掛接地線操作等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，并生成詳細(xì)的作業(yè)報(bào)告；操作人員可通過人機(jī)交互界面查看報(bào)告內(nèi)容，對(duì)作業(yè)效果進(jìn)行評(píng)估和總結(jié)。

30、一種無人機(jī)驗(yàn)電、掛接地線一體化裝置，包括旋翼無人機(jī)本體、驗(yàn)電器以及輔助掛線機(jī)構(gòu)，所述驗(yàn)電器固定在旋翼無人機(jī)本體下端的支架上，所述輔助掛線機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)收放組件，收放組件的外表面均纏繞設(shè)置有連接繩，兩個(gè)所述連接繩的一端均固定安裝有連接桿，兩個(gè)所述收放組件的外表面均設(shè)有限位組件，兩個(gè)所述收放組件的外表面均設(shè)有無人機(jī)連接板，一組所述連接桿的一端設(shè)有接地線桿，另一組所述連接桿的一端設(shè)有驅(qū)動(dòng)組件，所述接地線桿與驅(qū)動(dòng)組件之間設(shè)有接地線組件。

31、進(jìn)一步地，所述限位組件包括安裝板，所述安裝板安裝與收放組件的外表面，所述安裝板的內(nèi)表面固定安裝有電推桿，所述電推桿的輸出端安裝有安裝套殼，所述安裝套殼的內(nèi)壁兩側(cè)均開設(shè)有凹槽。

32、進(jìn)一步地，兩個(gè)凹槽的內(nèi)壁均滑動(dòng)連接有活動(dòng)塊，兩個(gè)所述活動(dòng)塊的內(nèi)壁均固定安裝有軸承，兩個(gè)所述軸承的內(nèi)壁固定安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)輪，所述轉(zhuǎn)動(dòng)輪與連接繩相抵接，兩個(gè)所述活動(dòng)塊的一側(cè)均固定安裝有兩組彈簧，所述彈簧的一端與凹槽相連接。

33、進(jìn)一步地，所述接地線桿的外表面固定安裝有兩組卡扣。

34、進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)組件包括容納殼、開合電機(jī)和開合爪，所述容納殼的一側(cè)固定安裝有開合電機(jī)，所述容納殼的內(nèi)部活動(dòng)安裝有開合爪，所述開合爪延伸至容納殼的外表面，所述開合爪與開合電機(jī)的輸出端相連接。

35、進(jìn)一步地，所述接地線組件包括第一接地線板、第二接地線板和接地線，所述第一接地線板安裝與接地線桿的外表面，所述第二接地線板安裝與容納殼的外表面，所述第二接地線板通過接地線與第一接地線板相連接。

36、本發(fā)明具有以下有益效果：

37、一、本發(fā)明通過配置無人機(jī)信息獲取、圖像處理、控制分析、無人機(jī)操控以及驗(yàn)電掛接地線模塊的控制終端，旨在通過自動(dòng)化的掛接地線操作來顯著減少無人機(jī)在驗(yàn)電作業(yè)中遭遇故障的可能性。這些終端不僅匯聚了無人機(jī)自身信息、電纜的詳盡圖像資料以及各類傳感器數(shù)據(jù)，極大地豐富了控制分析環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，還促進(jìn)了分析精度與控制效率的雙重提升。這一綜合設(shè)計(jì)確保了無人機(jī)驗(yàn)電過程的安全性與高效性，有效降低了作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)；

38、二、本發(fā)明通過啟動(dòng)電推桿帶動(dòng)安裝套殼前后移動(dòng)，安裝套殼移動(dòng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輪前后移動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)輪前后移動(dòng)對(duì)連接繩進(jìn)行限位抵接，從而使連接繩可以均勻的收卷在收放組件的外表面，連接繩在收卷的時(shí)候使轉(zhuǎn)動(dòng)輪通過軸承產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使轉(zhuǎn)動(dòng)輪在被連接繩帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下對(duì)收卷中的連接繩進(jìn)行抵接限位，摩擦力相對(duì)也較低，并且通過彈簧和活動(dòng)塊與凹槽的滑動(dòng)連接，使轉(zhuǎn)動(dòng)輪有一定的活動(dòng)范圍，避免與連接繩抵接較為緊固的情況，從而進(jìn)一步降低了轉(zhuǎn)動(dòng)輪與連接繩的磨損情況，通過限位組件的整體配合避免了連接繩收卷不均勻，導(dǎo)致一邊卷繩過多出現(xiàn)繩索脫落的情況。

39、當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。