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龍圖騰網獲悉西京學院申請的專利高壓超高壓架空輸電線路除冰的無人機系統及其使用方法成功實施成果轉化。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2020-03-24發布的發明專利授權公告中獲悉：該發明的專利申請號/專利號為：2019100988536，技術領域涉及：H02G7/16(20060101)；該發明專利高壓超高壓架空輸電線路除冰的無人機系統及其使用方法是由西京學院研發完成，并于2019-01-31向國家知識產權局提交的專利申請。

本發明專利高壓超高壓架空輸電線路除冰的無人機系統及其使用方法在說明書摘要公布了：一種高壓超高壓架空輸電線路除冰的無人機系統及其使用方法，無人機系統包括無人機，無人機與除冰裝置電磁連接，無人機與操控裝置、顯示裝置電連接；除冰裝置分別與雙電源裝置、振動測量裝置、加熱裝置和集控裝置固定連接；雙電源裝置與振動測量裝置、加熱裝置、集控裝置電連接，雙電源裝置與輸電線面接觸；振動測量裝置與操控裝置電連接；加熱裝置與集控裝置電連接，加熱裝置與輸電線面接觸；集控裝置與操控裝置電連接；操控裝置與顯示裝置固定連接、電連接；使用方法是在不影響其正常輸電的情況下，通過遙控無人機與除冰裝置進行除冰作業，安全性高，操作方便，除冰快捷，不易二次結冰。

本發明專利高壓超高壓架空輸電線路除冰的無人機系統及其使用方法在權利要求書中公布了：

1 .一種高壓超高壓架空輸電線路除冰的無人機系統，其特征在于：包括無人機(10)、除冰裝置(20)、雙電源裝置(30)、振動測量裝置(40)、加熱裝置(50)、集控裝置(60)、操控裝置(70)和顯示裝置(80)；無人機(10)與除冰裝置(20)電磁連接，無人機(10)與操控裝置(70)、顯示裝置(80)電連接；除冰裝置(20)分別與雙電源裝置(30)、振動測量裝置(40)、加熱裝置(50)和集控裝置(60)固定連接；雙電源裝置(30)與振動測量裝置(40)、加熱裝置(50)、集控裝置(60)電連接，雙電源裝置(30)與輸電線(90)面接觸；振動測量裝置(40)與操控裝置(70)電連接；加熱裝置(50)與集控裝置(60)電連接，加熱裝置(50)與輸電線(90)面接觸；集控裝置(60)與操控裝置(70)電連接；操控裝置(70)與顯示裝置(80)固定連接、電連接；

所述的除冰裝置(20)包括除冰基臺(21)、對接機構(22)、2個振動裝置A(23)、2個振動裝置B(24)和2個配重(25)；除冰基臺(21)上有多個通風孔(211)、1個U型卡槽(212)和2個支腳(213)，通風孔(211)用于減小除冰基臺(21)的迎風阻力，U型卡槽(212)使得除冰裝置(20)跨在輸電線(90)上；2個配重(25)分置在2個支腳(213)的底端上，使得騎跨在輸電線(90)上的除冰裝置(20)不易傾覆；對接機構(22)和2個振動裝置B(24)固定連接在除冰基臺(21)的上端面上；2個振動裝置A(23)分別固定連接在除冰基臺(21)的2個側面上；2個配重(25)分別固定連接在2個支腳(213)的底端；

所述的振動測量裝置 (40)包括振動傳感器A (41)、振動傳感器B(42)和數據采集器(43)；振動傳感器A(41)和振動傳感器B(42)分別與數據采集器(43)電連接；振動傳感器A(41)固定連接在除冰基臺(21)的側面上，用于測量輸電線(90)在水平方向上的振幅；振動傳感器B(42)固定連接在除冰基臺(21)的上端面上，用于測量輸電線(90)在垂直方向上的振幅；數據采集器(43)固定連接在除冰基臺(21)的上端面上；振動傳感器A(41)和振動傳感器B(42)分別將獲取的輸電線(90)的振動數據輸送給數據采集器(43)。

2 .根據權利要求1所述的一種高壓超高壓架空輸電線路除冰的無人機系統，其特征在于：所述的無人機(10)包括機架(11)、飛控裝置(12)、動力裝置(13)、電動云臺(14)、攝像裝置(15)和起吊裝置(16)；飛控裝置(12)、動力裝置(13)、電動云臺(14)和起吊裝置(16)固定連接在機架(11)上；攝像裝置(15)固定連接在電動云臺(14)上；飛控裝置(12)與動力裝置(13)電連接。

3 .根據權利要求1所述的一種高壓超高壓架空輸電線路除冰的無人機系統，其特征在于：所述的雙電源裝置(30)包括取能裝置(31)和蓄能裝置(32)；取能裝置(31)和蓄能裝置(32)，固定連接在除冰基臺(21)的上端面上；取能裝置(31)和蓄能裝置(32)電連接；取能裝置(31)包括取能鐵芯(311)和耦合線圈(312)；取能鐵芯(311)為2個半環結構，合攏后卡住輸電線(90)；耦合線圈(312)繞制在環形的取能鐵芯(311)上。

4 .根據權利要求1所述的一種高壓超高壓架空輸電線路除冰的無人機系統，其特征在于：所述的加熱裝置(50)固定連接在除冰基臺(21)上U型卡槽(212)的底面上，由石墨烯加熱片構成。

5 .根據權利要求2所述的一種高壓超高壓架空輸電線路除冰的無人機系統，其特征在于：所述的操控裝置(70)與飛控裝置(12)、起吊機構(16)、電動云臺(14)電連接。

6 .根據權利要求2所述的一種高壓超高壓架空輸電線路除冰的無人機系統，其特征在于：所述的顯示裝置(80)與攝像裝置(15)電連接；顯示裝置(80)有3個顯示區，分別用于展示攝像裝置(15)所采集的攝像信息，振動傳感器A(41)和振動傳感器B(42)所采集的輸電線(90)的振幅、振動頻率信息，振動裝置A(23)和振動裝置B(24)的振幅、振動頻率信息。

7 .根據權利要求3所述的一種高壓超高壓架空輸電線路除冰的無人機系統，其特征在于：所述的輸電線(90)與取能裝置(31)面接觸；在使用過程中，取能裝置(31)上的2個半環結構的取能鐵芯(311)卡在輸電線(90)的外圍并且閉合在一起。

8 .一種高壓超高壓架空輸電線路除冰的無人機的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)利用操控裝置(70)，發送遙控信號給飛控裝置(12)，啟動動力裝置(13)，驅動無人機(10)起飛；

2)利用操控裝置(70)，發送遙控信號啟動攝像裝置(15)；啟動顯示裝置(80)，展示攝像裝置(15)所采集的攝像信息；發送遙控信號控制電動云臺(14)的轉動，調控攝像裝置(15)的拍攝角度；

3)利用操控裝置(70)，輔之以在顯示裝置(80)上所展示的攝像信息，指揮無人機(10)飛到除冰裝置(20)的上方；

4)利用操控裝置(70)，發送遙控信號給集控裝置(60)，使得蓄能裝置(32)給除冰裝置(20)上的對接機構(22)供電，產生電磁力；

5)利用操控裝置(70)，控制無人機(10)從正上方逐漸接近除冰裝置(20)，使得無人機(10)上的起吊機構(16)與除冰裝置(20)上的對接機構(22)，在電磁力的作用下連接在一起；

6)利用操控裝置(70)，控制無人機(10)掛載著除冰裝置(20)，飛至包覆著冰雪的輸電線(90)的上方；

7)借助顯示裝置(80)所提供的攝像信息，操控無人機(10)從正上方接近輸電線(90)，最終將除冰裝置(20)以騎跨的形式放置在輸電線(90)上；2個支腳(213)之間的U型卡槽(212)，隔著加熱裝置(50)，卡住輸電線(90)；

8)利用操控裝置(70)，發送遙控信號給集控裝置(60)，使得蓄能裝置(32)停止給對接機構(22)供電，電磁力消失，對接機構(22)與起吊機構(16)松開；

9)操控無人機(10)飛離除冰裝置(20)，懸停在輸電線(90)的上空，利用攝像裝置監控除冰過程；

10)利用集控裝置(60)啟動加熱裝置(50)，從儲能裝置(32)獲取電能，加熱融化處于加熱裝置(50)與輸電線(90)之間的覆冰積雪，使得處于除冰基臺(21)下方的一段輸電線(90)裸露出來；

11)利用集控裝置(60)發出控制指令，使得2個半環結構的取能鐵芯(311)卡在裸露的輸電線(90)的外圍并且閉合在一起；啟動取能裝置(31)，利用感應取電原理從輸電線(90)上獲取電能，并給除冰裝置(20)、振動測量裝置(40)、加熱裝置(50)和集控裝置(60)供電；此時，與取能裝置(31)電連接的儲能裝置(32)作為備用電源，并開始進行儲能工作；

12)在操控裝置(70)上設定振動裝置A(23)的振幅AA-c，通過集控裝置(60)啟動振動裝置A(23)，按照設定的振幅AA-c振動；

13)利用振動傳感器A(41)采集輸電線(90)在水平方向的振幅數據，并由數據采集器(43)輸送給顯示裝置(80)；

14)利用集控裝置(60)連續調整振動裝置A(23)的振動頻率，由0赫茲開始逐漸增大；同時，在顯示裝置(80)上觀察輸電線(90)在水平方向的振幅數據；當輸電線(90)在水平方向上出現最大振幅時，鎖定振動裝置A(23)在此時的振動頻率fA-rf；然后，停止振動裝置A(23)的振動工作；

15)在操控裝置上設定振動裝置A(23)的振動頻率fA-rf和振幅AA-z，通過集控裝置(60)啟動振動裝置A(23)，按照設定的振動頻率fA-rf振動；

16)利用集控裝置(60)由0起始逐漸增大振動裝置A(23)的振幅，開始清除輸電線(90)上的覆冰；當振動裝置A(23)的振幅增大至AA-z后開始維持恒定，并繼續持續振動；當輸電線(90)上不再有覆冰脫落時，停止振動裝置A(23)的振動工作；

17)在操控裝置(70)上設定振動裝置B(24)的振幅AB-c，通過集控裝置(60)啟動振動裝置B(24)，按照設定的振幅AB-c振動；

18)利用振動傳感器B(42)采集輸電線(90)在垂直方向的振幅數據，并由數據采集器(43)輸送給顯示裝置(80)；

19)利用集控裝置(60)連續調整振動裝置B(24)的振動頻率，由0赫茲開始逐漸增大；同時，在顯示裝置(80)上觀察輸電線(90)在垂直方向的振幅數據；當輸電線(90)在垂直方向上出現最大振幅時，鎖定振動裝置B(24)在此時的振動頻率fB-rf；然后，停止振動裝置B(24)的振動工作；

20)在操控裝置上設定振動裝置B(24)的振動頻率fB-rf和振幅AB-z，通過集控裝置(60)啟動振動裝置B(24)，按照設定的振動頻率fB-rf振動；

21)利用集控裝置(60)由0起始逐漸增大振動裝置B(24)的振幅，開始清除輸電線(90)上殘余下來的覆冰；當振動裝置B(24)的振幅增大至AB-z后開始維持恒定，并繼續持續振動；當輸電線(90)上不再有覆冰脫落時，停止振動裝置B(24)的振動工作；

22)利用集控裝置(60)發出控制指令，打開抱合在輸電線(90)上的2個取能鐵芯(311)并收回，結束取能裝置(31)的取電工作；

23)控制懸停在除冰上空的無人機(10)，飛到除冰裝置(20)的正上方；

24)利用操控裝置(70)，發送遙控信號給集控裝置(60)，使得蓄能裝置(32)給除冰裝置(20)上的對接機構(22)供電，產生電磁力；

25)利用操控裝置(70)，控制無人機(10)從正上方逐漸接近除冰裝置(20)，使得無人機(10)上的起吊機構(16)與除冰裝置(20)上的對接機構(22)，在電磁力的作用下連接在一起；

26)利用操控裝置(70)，控制無人機(10)掛載著除冰裝置(20)，飛回無人機(10)執行除冰飛行任務的始發地；

27)高壓超高壓輸電線路除冰任務結束。

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