一种用于输电线路即时智能勘灾的无人机停机平台
阅读说明：本技术 一种用于输电线路即时智能勘灾的无人机停机平台 (Unmanned aerial vehicle shutdown platform for instant intelligent disaster investigation of power transmission line ) 是由 崔志美 黄志都 唐捷 张玉波 邬蓉蓉 冯玉斌 张炜 李珊 欧阳健娜 饶夏锦 焦健 于 2021-07-28 设计创作，主要内容包括：本申请公开了一种用于输电线路即时智能勘灾的无人机停机平台,涉及无人机应用及电力检测技术领域,包括停机台,停机台的外周铰接有L形的翻转盖板,能够将停机台和无人机保护起来。停机台包括停机平板,停机平板上的对角线上贯通开设有四个滑槽,四个滑槽内分别可滑动穿设有张紧销。停机平板的下面可滑动设置有四根齿条,齿条的一端与张紧销的一端连接。四根张紧销上套设同一根松紧带。停机平板的下面固定设置有电机支架,电机支架的底部固定设置有电机,电机的输出转轴穿设于电机支架并与齿轮连接,齿轮分别与四根齿条相互啮合。本申请结构简单,操作方便,容易实现,大大节省了装置的结构和成本。(The application discloses unmanned aerial vehicle that is used for real-time intelligent investigation of transmission line stops platform relates to unmanned aerial vehicle and uses and electric power detection technical field, including stopping the board, the periphery that stops the board articulates there is the upset apron of L shape, can get up stopping board and unmanned aerial vehicle protection. The shutdown platform comprises a shutdown flat plate, four sliding grooves are formed in the diagonal line of the shutdown flat plate in a through mode, and tensioning pins are arranged in the four sliding grooves in a penetrating mode in a sliding mode. Four racks are slidably arranged below the shutdown flat plate, and one end of each rack is connected with one end of the tensioning pin. The same elastic band is sleeved on the four tensioning pins. A motor support is fixedly arranged below the stopping flat plate, a motor is fixedly arranged at the bottom of the motor support, an output rotating shaft of the motor penetrates through the motor support and is connected with a gear, and the gear is meshed with the four racks respectively. The device is simple in structure, convenient to operate and easy to realize, and greatly saves the structure and cost of the device.)
技术领域
本申请涉及无人机应用及电力检测技术领域，尤其涉及一种用于输电线路即时智能勘灾的无人机停机平台。
背景技术
随着我国综合国力的不断提高以及经济、技术的大力发展，我国对于常规能源(例如电能)的需求仍然很旺盛。但是，根据我国目前的电能供求形式，用电需求大的城市和地区往往并不适合就近建设电厂，这就要求生产电能的各个电厂必须将电能通过各级变电站和输电线路传输到不同的城市和地区，这种远距离的电能传输就给事故的发生埋下了隐患。而且由于输电线路所处环境是野外露天场所，容易受到各种因素影响发生断股、磨损、腐蚀等损伤，如果不能及时的进行修复，一旦发生事故，就会造成极大的经济损失。这就需要及时发现输电线路的隐患和缺陷，并进行修复，防患于未然，因此，为保证正常的输电、供电，必须对输电线路进行定期的巡检。
将无人机应用于输电线路的巡检中，不仅可以提高巡检效率、节约成本，而且也可以节省人力，提高巡检的可靠性。虽然目前在电力行业中已经在使用无人机进行输电线路巡检，但是都无法摆脱人员的操作，特别是无人机的运载、放飞和回收降落的过程无法实现自动化，很大程度限制了巡检效率的提高。因此，如何实现无人机放飞和回收降落过程的自动化、智能化，并且为无人机的运载提供位置空间和固定保护是需要解决的首要问题。针对上述问题发明专利公开号CN201810393857.2 公开了一种高压输电线路巡检的无人机自动收放装置，由可自动开闭的翻板式封闭箱体、可自动升降的中心停机坪、安装在所述中心停机坪上和所述翻板式封闭箱体上的双向推杆式夹持固定机构以及地面控制系统四个部分组成。采用GPS和视觉互补定位的方法并提出了一种双图形快速识别定位算法来完成无人机的自主降落，保证无人机较准确的降落在由可升降停机坪和翻板式仓门组成的降落平台上。该公开技术虽然可以实现无人机收放，但是结构比较复杂，活动部件多，容易出现故障而且成本高，当无人机无法准确降落时，经常无法将无人机准确移动到降落平台的中心位置而影响翻板动作。
发明内容
为解决上述问题，本申请采用如下技术方案实现：
一种用于输电线路即时智能勘灾的无人机停机平台，包括停机台，所述停机台的外周铰接有翻转盖板；
所述停机台的底部固定设置有支撑腿；支撑腿用于支撑停机台并将整个装置与输电线的杆塔固定连接。连接方式可以采用焊接或者利用螺栓进行固定。本实施例中，整个平台固定在杆塔的底部中央位置，采用螺栓、抱箍进行固定。这样便于组装，而且也便于无人机的起降。
所述停机台包括停机平板，所述停机平板采用防水板材制成正方形结构；防水板材制成停机平板可以防止风吹日晒导致变形，影响其寿命。
所述停机平板上贯通开设有四个滑槽，四个所述滑槽沿着停机平板的中心向四个角呈放射形分布；
四个所述滑槽内分别可滑动穿设有张紧销；
所述停机平板的下面可滑动设置有四根齿条，所述齿条的一端与所述张紧销的一端连接；
四根所述齿条分别与四个所述滑槽相互平行且对应；
四根所述张紧销上套设同一根松紧带；
停机平板的下面固定设置有电机支架，所述电机支架的底部固定设置有电机，所述电机的输出转轴穿设于所述电机支架并与齿轮连接；
所述齿轮分别与四根所述齿条相互啮合；
四根所述齿条不在一个平面上，四者之间相互间隔90度；
所述齿轮位于停机平板的中心。无人机降落前，四块翻转盖板打开露出停机台，在电机、齿轮的作用下，四根齿条向外移动到极限位置，齿条上的张紧销也位于极限位置，同时拉动松紧带向四周移动，整根松紧带内部的空间达到最大状态。无人机降落到停机平板上，且位于松紧带内，接着控制电机顺时针旋转，电机带动齿轮顺时针旋转，齿轮带动与其啮合的四根不在同一平面上的齿条向内移动，齿条在电机和松紧带的共同作用下，向停机平板的中心移动，由于松紧带比较宽，就可以带动无人机的起落架向停机平板的中心移动，最终达到对准中心的目的。这样的结构非常简单，操作方便，容易实现，大大节省了装置的结构和成本。
优选地，所述翻转盖板的横截面呈L形结构，翻转盖板共设置有四块，分别位于停机平板的四条边上；翻转盖板同时向上转动合上后能够将无人机完全包裹覆盖。这样就可以防止无人机被日晒雨淋，提高无人机的使用寿命。
所述翻转盖板的底部通过合页与所述停机平板固定连接；
所述停机平板和翻转盖板之间还设置有翻转动力装置，翻转动力装置能够将翻转盖板沿着合页向上推动实现翻转。
优选地，所述翻转动力装置包括电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的一端与停机平板连接，另一端与翻转盖板铰接，通过电动伸缩杆的伸出或缩回能够实现翻转盖板的翻转操作。电动伸缩杆是常用的成熟器件，控制简单，成本低廉，工作可靠，用于这样的场合非常合适。
优选地，所述滑槽的长度大于停机平板的长度的一半。只有滑槽足够长，才能够更有效地提供无人机的对中空间。
优选地，所述电机为具有减速齿轮箱的直流无刷减速电机。采用直流无刷减速电机，其扭矩大，寿命长，容易控制。
优选地，张紧销为圆柱体结构，张紧销的中部设有第一凸环，所述第一凸环的直径大于所述滑槽的槽宽；张紧销的顶部设有第二凸环，该第二凸环用于防止松紧带脱出。张紧销设置成圆柱体结构便于减小摩擦力，而已也容易导向。
优选地，无人机的起落架采用横截面为圆形的圆环结构制成；
所述松紧带的宽度大于所述无人机的起落架的直径。这样的结构便于无人机在停机平板的上表面滑动，也便于松紧带与无人机的起落架可靠接触。
优选地，所述松紧带采用扁平的弹性TPU材料制成。
优选地，所述停机平板和翻转盖板均采用工程塑料制成。
优选地，所述齿条呈L形结构，其端部与所述张紧销固定连接。
本申请介绍的用于输电线路即时智能勘灾的无人机停机平台，包括停机台，停机台的外周铰接有L形的翻转盖板，能够将停机台和无人机保护起来。停机台包括停机平板，停机平板上的对角线上贯通开设有四个滑槽，四个滑槽内分别可滑动穿设有张紧销。停机平板的下面可滑动设置有四根齿条，齿条的一端与张紧销的一端连接。四根张紧销上套设同一根松紧带。停机平板的下面固定设置有电机支架，电机支架的底部固定设置有电机，电机的输出转轴穿设于电机支架并与齿轮连接，齿轮分别与四根齿条相互啮合。本申请结构简单，操作方便，容易实现，大大节省了装置的结构和成本。
附图说明
图1是本申请提供的实施例总体结构示意图；
图2是本申请提供的实施例主视图；
图3是本申请提供的实施例俯视图；
图4是本申请提供的实施例仰视图；
图5是本申请提供的实施例另一视角的立体图；
图6是本申请提供的实施例中停机台的分解示意图；
图7是本申请提供的实施例中齿轮和齿条的空间分布示意图；
图8是本申请提供的实施例平台上降落无人机时的示意图；
图9是本申请提供的实施例翻转盖板翻转闭环时的示意图。
具体实施方式
为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的图1~9，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施方式。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
如图1~7所示，一种用于输电线路即时智能勘灾的无人机停机平台1，包括停机台，停机台的外周铰接有翻转盖板11。
停机台包括停机平板10，停机平板10采用防水板材制成正方形结构，防水板材制成停机平板10可以防止风吹日晒导致变形，影响其寿命。
停机平板10上贯通开设有四个滑槽100，滑槽100为长槽结构。四个滑槽100沿着停机平板10的中心向四个角呈放射形分布（位于对角线上开设滑槽）。四个滑槽100内分别可滑动穿设有张紧销101。张紧销101为圆柱体结构，张紧销101的中部设有第一凸环，第一凸环的直径大于滑槽100的槽宽；张紧销101的顶部设有第二凸环，该第二凸环用于防止松紧带107脱出。张紧销101设置成圆柱体结构便于减小摩擦力，而已也容易导向。
停机平板10的下面可滑动设置有四根齿条102，齿条102呈L形结构，其不设齿的L端部与张紧销101固定连接。四根齿条102分别与四个滑槽100相互平行且对应，四根张紧销101上套设同一根松紧带107，松紧带107采用扁平的弹性TPU材料制成。
停机平板10的下面固定设置有电机支架105，电机支架105的底部固定设置有电机106，电机106的输出转轴穿设于电机支架105并与齿轮104连接，齿轮104分别与四根齿条102相互啮合，四根齿条102不在一个平面上，四者之间相互间隔90度，齿轮104位于停机平板10的中心。停机台的底部固定设置有支撑腿12，支撑腿12用于支撑停机台并将整个装置与输电线的杆塔固定连接。连接方式可以采用焊接或者利用螺栓进行固定。本实施例中，整个平台固定在杆塔的底部中央位置，采用螺栓、抱箍进行固定。这样便于组装，而且也便于无人机的起降。
翻转盖板11的横截面呈L形结构，翻转盖板11共设置有四块，分别位于停机平板10的四条边上；翻转盖板11同时向上转动合上后能够将无人机完全包裹覆盖。这样就可以防止无人机被日晒雨淋，提高无人机的使用寿命。翻转盖板11的底部通过合页与停机平板10固定连接；停机平板10和翻转盖板11之间还设置有翻转动力装置，翻转动力装置能够将翻转盖板11沿着合页向上推动实现翻转。动力装置包括电动伸缩杆，电动伸缩杆的一端与停机平板10连接，另一端与翻转盖板11铰接，通过电动伸缩杆的伸出或缩回能够实现翻转盖板11的翻转操作。电动伸缩杆是常用的成熟器件，控制简单，成本低廉，工作可靠，用于这样的场合非常合适。
工作原理：无人机2降落前，四块翻转盖板11打开露出停机台，在电机106、齿轮104的作用下，四根齿条102向外移动到极限位置，齿条102上的张紧销101也位于极限位置，同时拉动松紧带107向四周移动，整根松紧带107内部的空间达到最大状态。无人机2降落到停机平板10上，且位于松紧带107内，接着控制电机106顺时针旋转，电机106带动齿轮104顺时针旋转，齿轮104带动与其啮合的四根不在同一平面上的齿条102向内移动，齿条102在电机和松紧带107的共同作用下，向停机平板10的中心移动，由于松紧带107比较宽，就可以带动无人机2的起落架向停机平板10的中心移动，最终达到对准中心的目的。完成对准中心后，翻转动力装置将翻转盖板11沿着合页向上推动实现翻转最终完成如图8所示的闭环形式，这样的结构操作方便，容易实现，大大节省了装置的结构和成本。
在一实施例中，滑槽100的长度大于停机平板10的长度的一半。只有滑槽100足够长，才能够更有效地提供无人机的对中空间。电机106为具有减速齿轮箱的直流无刷减速电机。采用直流无刷减速电机，其扭矩大，寿命长，容易控制。无人机2的起落架采用横截面为圆形的圆环结构制成；松紧带107的宽度大于无人机2的起落架的直径。这样的结构便于无人机在停机平板10的上表面滑动，也便于松紧带107与无人机2的起落架可靠接触。停机平板10和翻转盖板11均采用工程塑料制成。
用于输电线路即时智能勘灾的无人机停机平台包括停机台，停机台的外周铰接有L形的翻转盖板，能够将停机台和无人机保护起来。停机台包括停机平板，停机平板上的对角线上贯通开设有四个滑槽，四个滑槽内分别可滑动穿设有张紧销。停机平板的下面可滑动设置有四根齿条，齿条的一端与张紧销的一端连接。四根张紧销上套设同一根松紧带。停机平板的下面固定设置有电机支架，电机支架的底部固定设置有电机，电机的输出转轴穿设于电机支架并与齿轮连接，齿轮分别与四根齿条相互啮合。本申请结构简单，操作方便，容易实现，大大节省了装置的结构和成本。
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