清除电力高压架空输电线路异物的无人机激光炮及其方法与流程

本发明涉及电网维护技术领域，特别涉及清除电力高压架空输电线路异物的无人机激光炮及其方法。

背景技术：

电力高压架空输电线路架设于地面上，利用绝缘子和空气绝缘的电力线路，电力高压架空输电线路由导线、架空地线、绝缘子串、杆塔、接地装置等部分组成。近年来，气球、广告横幅、风筝、农用塑料薄膜、遮阳网、孔明灯等异物经常缠绕电线，引发相间短路，严重时会导致停电事故，甚至造成人员伤害和设备故障。绝大多数线路设在地形复杂、环境恶劣的地方，因此，维护输电线路的正常运行尤为重要和艰巨。

电力高压架空输电线路异物的清除方法有人工上塔带电作业、无人机喷火作业、激光异物清除作业等。人工作业效率低，且存在安全隐患，受环境影响严重；无人机喷火作业受到载重限制，无法长时间连续工作；激光异物清除是近年来出现的一种新型方法，可以在地面通过远程控制，使用大功率激光实现异物的清除，大功率的激光炮电能消耗大，同时，存在清除不准确现象，费时费力，不利于快速清除。

如何解决上述技术问题为本发明面临的课题。

技术实现要素：

为了解决上述发明问题，本发明提供了一种清除电力高压架空输电线路异物的无人机激光炮及其方法，可近距离进行清除异物，降低激光炮所需要的功率，清除电能消耗小，同时也可快速清除异物，省时省力。

本发明是通过如下措施实现的：一种清除电力高压架空输电线路异物的无人机激光炮，包括无人机主体、驱动马达和扇叶，所述驱动马达的输出轴沿着其圆周方向均匀连接有扇叶，所述无人机主体上设有支撑结构，所述支撑结构连接于所述驱动马达，所述无人机主体的底部还设置安装结构，所述安装结构上连接有用于清除电力高压架空输电线路异物的激光结构。

进一步地，所述支撑结构包括第一安装套、直块、滑套、第一直角梯形块、第一n形板、限位杆、直板、导电杆、第二安装套、导线柱、第一弹簧、滑动槽、限位杆、第二弹簧和限位孔。

所述第一安装套的外端顶部固定连接于第一n形板，所述第一n形板贴合滑动连接在第一直角梯形块上，所述第一直角梯形块的里端开设有限位孔，所述第一n形板的前端通过滑孔滑动连接有限位杆，所述限位杆的里端连接有与限位孔配合使用的限位杆，所述第一n形板的顶部开设有与限位杆滑动配合的滑动槽，所述限位杆的侧壁和第一n形板的内壁之间连接有第二弹簧，所述第一直角梯形块的外端连接于直块，所述直块的底部固定在所述滑套上，所述滑套的内壁设有有直板，所述直板固定安装有导电杆，所述第二安装套的里端固定连接有第一弹簧，所述第一弹簧的外端固定连接有与第二安装套内壁滑动配合的导线柱，所述导线柱的外端与导电杆的里端滑动连接。

进一步地，所述第二弹簧套在限位杆外侧，且第二弹簧的恢复力推动限位杆移动至限位孔内，所述限位杆用于对称滑套固定限位。

进一步地，所述导线柱通过电缆与无人机主体的主机电连接，所述导电杆通过电缆与驱动马达电连接，所述第一弹簧采用非磁性材料制成，所述第一弹簧恢复力推动导线柱与导电杆贴合接触。

进一步地，所述驱动马达位于在滑套的直孔内。

进一步地，所述第一安装套和第二安装套对称设置在无人机主体的外侧，所述第二安装套内置在第一安装套内。

进一步地，所述安装结构包括安装板、限位滑块、限位滑槽、l形限位杆、u形支撑板、直套、第三弹簧、直槽、推板、第二直角梯形块和滑动槽，所述u形支撑板的内壁开设有滑动槽，所述滑动槽的底部开设有限位滑槽，所述滑动槽内滑动连接有安装板，所述安装板的底部对称设有与限位滑槽相互滑动配合的限位滑块，所述安装板的前端底部固定连接有l形限位杆，所述u形支撑板的前端外壁固定连接有直套，所述直套的侧壁开设有直槽，所述直套内顶部连接有第三弹簧，所述第三弹簧的底部连接有与直槽相互滑动配合的推板，所述推板的底部连接有与直套内壁贴合滑动的第二直角梯形块，所述第二直角梯形块的直边与l形限位杆贴合接触。

进一步地，所述安装板带动l形限位杆向里移动，所述l形限位杆与第二直角梯形块的斜边先接触推动第二直角梯形块向上移动至直套内，l形限位杆移动过第二直角梯形块后，第三弹簧的恢复力推动第二直角梯形块向下移动与l形限位杆贴合接触。

进一步地，所述激光结构包括u形板、安装架、摄像头、激光炮、第一齿圈、第二n形板、第一驱动电机、第二驱动电机、激光源、第一转动轴、第二转动轴、第二齿圈和第二转动轴，所述u形板、第二驱动电机和激光源均安装在u形支撑板的底部，所述第二驱动电机的输出端连接有第二转动轴，所述u形板通过轴承与第二转动轴转动连接，所述第二转动轴的底部设有第二n形板，所述第二n形板的侧壁连接有第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出端固定连接有第二转动轴，所述第二转动轴的外壁设有第二齿圈，所述第二n形板内壁两端底部通过轴承转动连接在第一转动轴上，所述第一转动轴上设有与第二齿圈配合使用的第一齿圈，所述第一转动轴上连接有安装架，所述安装架内固定安装有摄像头和激光炮，所述激光炮与激光源电连接，所述安装架、第一驱动电机、第二驱动电机和激光源均通过电连接器与无人机主体电连接。

为了更好地实现本发明的目的，本发明还提供了一种清除电力高压架空输电线路异物的无人机激光炮的清除方法，具体步骤如下：

步骤一：通过支撑结构将驱动马达对称固定安装在无人机主体的两侧，且确定将驱动马达与无人机主体电连接；

步骤二：再通过安装结构将激光结构固定安装在无人机主体的底部；

步骤三：通过无人机主体自带的控制结构控制无人机主体和驱动马达将无人机主体移动至电力高压架空输电线路异物处；

步骤四，再通过无人机主体自带的控制结构控制激光结构进行电力高压架空输电线路异物的清除。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明将支撑结构的滑套对准第一安装套，滑套插在第一安装套内，滑套通过直板对东导电杆插在第二安装套内，第二安装套的里端与导线柱接触好，第一弹簧恢复力推动导线柱与导电杆贴合接触保证了驱动马达的稳定性通电，同时，直块带动滑套移动，滑套带动第一直角梯形块的里端插在第一n形板内，第一n形板的斜边推动限位杆在滑动槽内移动，滑套带动限位孔移动至限位杆处时第二弹簧恢复力带动限位杆移动至限位孔内，限位孔实现对滑套的限位处理，方便驱动马达稳定连接好，无人机主体将激光炮移动至电力高压架空输电线路异物处，激光炮可近距离进行清除异物，降低激光炮需要功率，清除电能消耗小，同时，可快速清除异物，省时省力，此外向外拉动限位杆，限位杆与限位孔分离，再向外拉动滑套，方便第一安装套和滑套分离，分离后结构体积小，占用空间下。

(2)本发明激光结构的第二驱动电机带动第二转动轴转动，第二转动轴带动摄像头和激光炮在水平方向转动，同时，第一驱动电机带动第二转动轴转动，第二转动轴带动第二齿圈转动，第二齿圈驱动第一齿圈转动，第一齿圈带动第一转动轴转动，第一转动轴带动安装架转动，安装架带动摄像头和激光炮在竖直方向转动，方便激光炮转动时不同方位进行清除，摄像头方便转动至不同方位进行观察具体情况。

(3)本发明将安装结构的安装板插在u形支撑板的滑动槽内，且限位滑槽在限位滑块内滑动，安装板推动l形限位杆移动，l形限位杆向里移动l形限位杆与第二直角梯形块的斜边先接触推动第二直角梯形块向上移动至直套内，l形限位杆移动过第二直角梯形块后第三弹簧的恢复力推动第二直角梯形块向下移动与l形限位杆贴合接触，l形限位杆实现对第二直角梯形块制动处理，实现安装板限位安装在u形支撑板，方便激光结构进行固定安装。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1为本发明实施例1的结构示意图。

图2为本发明实施例1的结构左仰视图。

图3为本发明实施例1的结构左视图。

图4为本发明实施例1的结构另一视角示意图。

图5为本发明实施例1的滑套及其连接结构剖视图。

图6为本发明实施例1的第一n形板及其连接结构剖视图。

图7为本发明实施例1的图2的a处结构放大示意图。

图8为本发明实施例1的图6的b处结构放大示意图。

其中，附图标记为，

1、无人机主体；

2、驱动马达；

3、扇叶；

4、支撑结构；41、第一安装套；42、直块；43、滑套；44、第一直角梯形块；45、第一n形板；46、限位杆；47、直板；48、导电杆；49、第二安装套；410、导线柱；411、第一弹簧；412、滑动槽；413、限位杆；414、第二弹簧；415、限位孔；

5、激光结构；51、u形板；52、安装架；53、摄像头；54、激光炮；55、第一齿圈；56、第二n形板；57、第一驱动电机；58、第二驱动电机；59、激光源；510、第一转动轴；511、第二转动轴；512、第二齿圈；513、第二转动轴；

6、安装结构；61、安装板；62、限位滑块；63、限位滑槽；64、l形限位杆；65、u形支撑板；66、直套；67、第三弹簧；68、直槽；69、推板；610、第二直角梯形块；611、滑动槽。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下实施例是对本发明进行进一步详细说明。当然，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

参见图1、2、3、4、5、8，一种清除电力高压架空输电线路异物的无人机激光炮，包括无人机主体1、驱动马达2和扇叶3，驱动马达2的输出端沿着圆周方向均匀固定连接有扇叶3，无人机主体1连接有支撑结构4，支撑结构4包括第一安装套41、直块42、滑套43、第一直角梯形块44、第一n形板45、限位杆46、直板47、导电杆48、第二安装套49、导线柱410、第一弹簧411、滑动槽412、限位杆413、第二弹簧414和限位孔415，第一安装套41的外端顶部固定连接于第一n形板45，第一n形板45贴合滑动连接有第一直角梯形块44，第一直角梯形块44的里端开设有限位孔415，第一n形板45的前端通过滑孔滑动连接有限位杆413，限位杆413的里端固定连接有与限位孔415配合使用的限位杆46，第一n形板45的顶部开设有与限位杆46贴合滑动连接的滑动槽412，限位杆46的侧壁和第一n形板45的内壁之间固定连接有第二弹簧414，第一直角梯形块44的外端固定连接有直块42，直块42的底部固定连接有滑套43，滑套43的内壁固定安装有直板47，直板47固定安装有导电杆48，第二安装套49的里端固定连接有第一弹簧411，第一弹簧411的外端固定连接有与第二安装套49内壁贴合滑动连接的导线柱410，导线柱410的外端与导电杆48的里端贴合滑动连接，第二弹簧414套在限位杆413外侧，且第二弹簧414的恢复力推动限位杆46移动至限位孔415内，限位杆46实现对称滑套43固定限位，导线柱410通过电缆与无人机主体1的主机电连接，导电杆48通过电缆与驱动马达2电连接，第一弹簧411采用非磁性材料制成，第一弹簧411恢复力推动导线柱410与导电杆48贴合接触，驱动马达2固定安装在滑套43的直孔内，第一安装套41和第二安装套49对称固定安装在无人机主体1的外侧，第二安装套49设置在第一安装套41内，将支撑结构4的滑套43对准第一安装套41，滑套43插在第一安装套41内，滑套43通过直板47对东导电杆48插在第二安装套49内，第二安装套49的里端与导线柱410接触好，第一弹簧411恢复力推动导线柱410与导电杆48贴合接触保证了驱动马达2的稳定性通电，同时，直块42带动滑套43移动，滑套43带动第一直角梯形块44的里端插在第一n形板45内，第一n形板45的斜边推动限位杆46在滑动槽412内移动，滑套43带动限位孔415移动至限位杆46处时第二弹簧414恢复力带动限位杆46移动至限位孔415内，限位孔415实现对滑套43的限位处理，方便驱动马达2稳定连接好，无人机主体1将激光炮54移动至电力高压架空输电线路异物处，激光炮54可近距离进行清除异物，降低激光炮54需要功率，清除电能消耗小，同时，可快速清除异物，省时省力，此外向外拉动限位杆46，限位杆46与限位孔415分离，再向外拉动滑套43，方便第一安装套41和滑套43分离，分离后结构体积小，占用空间下。

参见图1、3、4、7，无人机主体1的底部连接有安装结构6，安装结构6包括安装板61、限位滑块62、限位滑槽63、l形限位杆64、u形支撑板65、直套66、第三弹簧67、直槽68、推板69、第二直角梯形块610和滑动槽611，u形支撑板65的内壁开设有滑动槽611，滑动槽611的底部开设有限位滑槽63，滑动槽611内贴合滑动连接有安装板61，安装板61的底部对称固定连接有与限位滑槽63贴合滑动连接的限位滑块62，安装板61的前端底部固定连接有l形限位杆64，u形支撑板65的前端外壁固定连接有直套66，直套66的侧壁开设有直槽68，直套66的内顶部固定连接有第三弹簧67，第三弹簧67的底部固定连接有与直槽68贴合滑动连接的推板69，推板69的底部固定连接有与直套66内壁贴合滑动连接的第二直角梯形块610，第二直角梯形块610的直边与l形限位杆64贴合接触，安装板61带动l形限位杆64向里移动l形限位杆64与第二直角梯形块610的斜边先接触推动第二直角梯形块610向上移动至直套66内，l形限位杆64移动过第二直角梯形块610后第三弹簧67的恢复力推动第二直角梯形块610向下移动与l形限位杆64贴合接触，安装结构6的安装板61插在u形支撑板65的滑动槽611内，且限位滑槽63在限位滑块62内滑动，安装板61推动l形限位杆64移动，l形限位杆64向里移动l形限位杆64与第二直角梯形块610的斜边先接触推动第二直角梯形块610向上移动至直套66内，l形限位杆64移动过第二直角梯形块610后第三弹簧67的恢复力推动第二直角梯形块610向下移动与l形限位杆64贴合接触，l形限位杆64实现对第二直角梯形块610制动处理，实现安装板61限位安装在u形支撑板65，方便激光结构5进行固定安装。

参见图1、2、3、4，安装结构6连接有用于清除电力高压架空输电线路异物的激光结构5，激光结构5包括u形板51、安装架52、摄像头53、激光炮54、第一齿圈55、第二n形板56、第一驱动电机57、第二驱动电机58、激光源59、第一转动轴510、第二转动轴511、第二齿圈512和第二转动轴513，u形板51、第二驱动电机58和激光源59均固定安装在u形支撑板65的底部，第二驱动电机58的输出端固定连接有第二转动轴513，u形板51通过固定连接的轴承与第二转动轴513转动连接，第二转动轴513的底部固定连接有第二n形板56，第二n形板56的侧壁固定连接有第一驱动电机57，第一驱动电机57的输出端固定连接有第二转动轴511，第二转动轴511的外壁固定连接有第二齿圈512，第二n形板56的内壁两端底部通过固定连接的轴承转动连接有第一转动轴510，第一转动轴510固定连接有与第二齿圈512配合使用的第一齿圈55，第一转动轴510之间固定连接有安装架52，安装架52内固定安装有摄像头53和激光炮54，激光炮54与激光源59电连接，安装架52、第一驱动电机57、第二驱动电机58和激光源59均通过电连接器与无人机主体1电连接，激光结构5的第二驱动电机58带动第二转动轴513转动，第二转动轴513带动摄像头53和激光炮54在水平方向转动，同时，第一驱动电机57带动第二转动轴511转动，第二转动轴511带动第二齿圈512转动，第二齿圈512驱动第一齿圈55转动，第一齿圈55带动第一转动轴510转动，第一转动轴510带动安装架52转动，安装架52带动摄像头53和激光炮54在竖直方向转动，方便激光炮54转动时不同方位进行清除，摄像头53方便转动至不同方位进行观察具体情况。

为了更好地实现上述发明目的，本发明还提供了一种清除电力高压架空输电线路异物的无人机激光炮的清除方法，具体步骤如下：

步骤一：支撑结构4的滑套43对准第一安装套41，滑套43插在第一安装套41内，滑套43通过直板47对东导电杆48插在第二安装套49内，第二安装套49的里端与导线柱410接触好，第一弹簧411恢复力推动导线柱410与导电杆48贴合接触保证了驱动马达2的稳定性通电，同时，直块42带动滑套43移动，滑套43带动第一直角梯形块44的里端插在第一n形板45内，第一n形板45的斜边推动限位杆46在滑动槽412内移动，滑套43带动限位孔415移动至限位杆46处时第二弹簧414恢复力带动限位杆46移动至限位孔415内，限位孔415实现对滑套43的限位处理，方便驱动马达2稳定连接好，通过支撑结构4将驱动马达2对称固定安装在无人机主体1的两侧，且驱动马达2与无人机主体1电连接好；

步骤二：再通过安装结构6的安装板61插在u形支撑板65的滑动槽611内，且限位滑槽63在限位滑块62内滑动，安装板61推动l形限位杆64移动，l形限位杆64向里移动l形限位杆64与第二直角梯形块610的斜边先接触推动第二直角梯形块610向上移动至直套66内，l形限位杆64移动过第二直角梯形块610后第三弹簧67的恢复力推动第二直角梯形块610向下移动与l形限位杆64贴合接触，l形限位杆64实现对第二直角梯形块610制动处理，实现安装板61限位安装在u形支撑板65，方便激光结构5进行固定安装，将激光结构5固定安装在无人机主体1的底部；

步骤三：通过无人机主体1自带的控制结构控制无人机主体1和驱动马达2将无人机主体1移动至电力高压架空输电线路异物处；

步骤四，再通过无人机主体1自带的控制结构控制激光结构5的第二驱动电机58带动第二转动轴513转动，第二转动轴513带动摄像头53和激光炮54在水平方向转动，同时，第一驱动电机57带动第二转动轴511转动，第二转动轴511带动第二齿圈512转动，第二齿圈512驱动第一齿圈55转动，第一齿圈55带动第一转动轴510转动，第一转动轴510带动安装架52转动，安装架52带动摄像头53和激光炮54在竖直方向转动，方便激光炮54转动时不同方位进行进行清除，摄像头53方便转动至不同方位进行观察具体情况，激光炮54可近距离进行清除异物，降低激光炮54需要功率，清除电能消耗小，同时，可快速清除异物，省时省力，进行电力高压架空输电线路异物的清除。

另外，向外拉动限位杆46，限位杆46与限位孔415分离，再向外拉动滑套43，方便第一安装套41和滑套43分离，分离后结构体积小，占用空间下。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。