[实用新型]一种基于无人机的风电场除污、除冰装置

说明书

本实用新型公开了一种基于无人机的风电场除污、除冰装置，包括无人机、溶剂箱、喷嘴组件、激光雷达、视觉传感器及防护罩，无人机和溶剂箱固定在防护罩内，溶剂箱位于无人机的底部，喷嘴组件有多组，固定在防护罩上，喷嘴组件与无人机电性连接，喷嘴组件的进水口通过管道与溶剂箱连接，溶剂箱用于盛装除污剂或者除冰剂，激光雷达和视觉传感器成对固定在防护罩上，能够监测防护罩周围所有区域，激光雷达和视觉传感器与无人机的飞控系统连接，防护罩整体呈球形。该除污、除冰装置采用小型多旋翼无人机，能自动感知和识别污渍和积冰，控制精准、方便灵活、贴近作业、高效可靠，能有效解决风电场风电机组及集电线路除污、除冰的问题。

技术领域

本实用新型涉及风力场风电机组及集电线路的除污、除冰技术领域，尤其是一种基于无人机的风电场风电机组及集电线路的除污、除冰装置。

背景技术

风力发电技术作为一种成熟的通过可再生能源进行发电的技术，越来越普及，风力发电站的分布范围也越来越广，由于风力发电站是长期裸露在外面的，需要经受各种环境的影响，尤其是在我国一些东北及南方高山地区，在空气湿度大的寒冷天气或雨雪天后，风力发电站风速仪、叶片表面等部位极易结冰，导致机组运行效率降低甚至停机，从而造成风资源的严重浪费，给风电行业带来巨大的经济损失。风电机组叶片在长期运行中容易产生积灰污垢，从而增大空气摩擦力，降低发电效率，造成一定的经济损失，同时叶片防雷接闪器等部位因积灰污渍影响，可导致防雷接闪性能下降，增加叶片雷击风险。高原和高山冬季气温低，风电场集电线、杆塔覆冰现象比较普遍，每年都有因积冰严重导致倒塔和断线的事故，是业界的一个痛点和难题。

目前，也存在一些利用无人机进行风力发电站叶片除冰的技术，但主要考虑在内部改造加热装置或外表面涂层或覆膜等手段，该类除冰方式不但投资大、无冰期风能损失大，且实际除冰效果很不理想。而叶片除污现阶段基本采用高空人工作业，作业效率低、安全风险大。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提出了一种基于无人机的风电场除污、除冰装置，该除污、除冰装置采用小型多旋翼无人机，将激光雷达和视觉传感器集成到无人机的周围，自动感知和识别污渍或冰层，飞行灵活，精准高效，操作方便，能有效低成本解决风电业长期存在的积污积冰顽疾，提高资源的利用效率，进而可增加风力发电企业的经济效益。

一种基于无人机的风电场除污、除冰装置，包括无人机、溶剂箱、喷嘴组件、激光雷达、视觉传感器及防护罩，所述无人机和溶剂箱固定在防护罩内，溶剂箱位于无人机的底部，所述喷嘴组件有多组，固定在防护罩上，所述喷嘴组件与无人机电性连接，喷嘴组件的进水口通过管道与溶剂箱连接，所述溶剂箱用于盛装除污剂或者除冰剂，所述激光雷达和视觉传感器成对固定在防护罩上，能够监测防护罩周围所有区域，激光雷达和视觉传感器与无人机的飞控系统连接，所述防护罩整体呈球形。

作为上述技术方案的优选，所述喷嘴组件包括喷嘴、喷管及水泵，所述喷管固定在防护罩上，所述喷嘴有多组，均匀安装在喷管上，所述水泵和溶剂箱一起固定在无人机机架下方，水泵用于抽取溶剂箱内的除污剂或者除冰剂，所述水泵与无人机电性连接。

作为上述技术方案的优选，所述喷嘴组件有三组，按照上中下的布置方式平行固定在防护罩的一侧。

作为上述技术方案的优选，所述无人机的机臂杆末端与防护罩固定连接，无人机的底部通过支撑杆与防护罩一侧平面结构固定连接，支撑杆同时用于固定限位溶剂箱和水泵。

作为上述技术方案的优选，所述无人机采用小型多旋翼无人机。

作为上述技术方案的优选，所述无人机采用双层桨叶结构。

本实用新型的有益效果在于：

1、采用小型无人机，体积小，飞行灵活，能够适用于一些有密集障碍物的应用场景(比如树林)，实现近距离作业。