[发明专利]适用于输电线路巡检的多旋翼自动定位检测器

说明书

技术领域

本发明涉及一种超高压输电线路巡检设备，特别涉及一种适用于输电线路巡检的多旋翼自动定位检测器。 

背景技术

电力传输必须靠高压输电线路，它的安全稳定运行直接影响到电力系统的可靠性，由于输电线路分布点多面广，例如当高压输电线路穿越超大面积的水库，湖泊和高山峻岭，高海拔，重冰区的复杂地理环境时，给线路维护带来极大困难。而电力线及杆塔附件等长期暴露在野外，因受到持续的机械张力，材料老化的影响而产生断股，磨损。腐蚀等损伤，如不及时修复更换，原本微小的破损和缺陷就可能扩大，最终导致严重事故。所以，解决如此恶劣的自然环境条件下输电线路巡检维护工作是当务之急。 

目前国内超高压输电线路的巡检维护基本上采用人工目测，车辆巡线，直升机巡线，机器人巡线。人力巡线效率低，劳动强度大，还受到自然环境的限制；车辆巡线受地面交通的限制，很多地方无法实现车辆巡线；直升机巡线的费用较高，且很难达到要求的巡视精度；机器人巡线通过自身各关节运动跨越障碍物虽然解决了人工作业不太安全的问题，但是越障过程比较复杂，机器人关节多，结构复杂，重量重，操作起来非常的不方便。携带巡线吊舱的智能巡线多旋翼微型飞行器结构简单，操作方便，不仅可以减轻人工劳动强度，降低工作危险，还极大的便利了供电线路的故障监控与检测。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种操作安全、简便，不受自然环境限制，并且巡线费用低，具有实时可视化巡检功能的适用于输电线路巡检的多旋翼自动定位检测器。 

为了解决上述技术问题，本发明的适用于输电线路巡检的多旋翼自动定位检测器包括多旋翼微型飞行器1、巡线吊舱2、主控板11、供电模块9、爬行机构、定位模块；所述巡线吊舱2通过连接结构3固定连接多旋翼微型飞行器1；主控板11固定在多旋翼微型飞行器的机体上；供电模块9固定于巡线吊舱2上；爬行机构由固定在巡线吊舱2侧臂上的动力装置20和与动力装置20连接的滚轮8构成；主控板11控制供电模块9向多旋翼微型飞行器1的驱动机构供电或向爬行机构的动力装置20供电；定位模块由红外摄像仪7和可见光摄像仪6构成，红外摄像仪7和可见光摄像仪6安装在巡线吊舱2内壁的与输电线5对应的位置；可见光摄像仪6用于拍摄输电线及周围环境并将拍摄的图像信息通过主控板11实时传送到地面站系统中，红外摄像仪7用于检测输电线故障并将故障信息通过主控板11实时传送到地面站系 统中。 

本发明的适用于输电线路巡检的多旋翼自动定位检测器还包括夹持机构；所述夹持机构由直线位移机构和压块13构成，直线位移机构的动力装置由主控板11控制供电模块9供电；压块13位于滚轮8的下方，可在直线位移机构的驱动下上下移动。 

所述直线位移机构包括夹持电机12，齿轮14，导轨15，导轨滑块16，导轨固定块17，齿条18，齿条固定块19；所述夹持电机12固定于巡线吊舱2的侧壁上，其转轴与齿轮14固定连接；导轨15通过导轨固定块17与巡线吊舱2的侧壁固定连接，导轨滑块16安装在导轨15上，可沿导轨15上下移动；齿条18通过齿条固定块19固定在导轨滑块16上，齿轮14与齿条18啮合；压块13固定在齿条18的的上部；夹持电机12由主控板11控制供电模块9供电。 

所述的主控板包括x控制器、y控制器、z控制器、θ控制器、φ控制器、ψ控制器、全局输入解耦装置；x控制器、y控制器、z控制器、θ控制器、φ控制器、ψ控制器分别根据给定的x向位移、y向位移、z向位移、俯仰角θ、滚转角φ、偏航角ψ与对应的反馈信号的差值计算并输出各自由度虚拟控制量；全局输入解耦装置根据接收的各自由度虚拟控制量，通过非线性解耦映射得到各旋翼转速，然后将各旋翼转速传输到各旋翼对应的驱动装置；所述的全局输入解耦装置包括： 

系数矩阵M_co存储模块(101)； 

所述的系数矩阵M_co＝diag(k₁₁，k₂₂，...，k_mm)；(1) 

结构矩阵M_rel存储模块(102)； 

所述的结构矩阵M_rel＝{-1^kAIV_ij}_{m×6，k＝1，2}(2) 

式(2)中i＝1、2、3、……m，j＝1、2、3、4、5、6，m为旋翼的数量；AIV_ij为第i个旋翼动作时对第j个自由度的绝对影响值；