本发明涉及电力防护用具的,尤其涉及一种基于无人机和电缆的随动式防坠设备。
背景技术:
1、在电力行业中,针对于输电铁塔上安装使用的诸如裙伞、绝缘子串等各类电力器具,由于容易受到复杂多变的恶劣天气的影响而容易发生故障甚至是损坏,因此对这些无法正常工作的电力器具进行检修和更换是电力维护人员较为常见的一项工作内容。由于这些电力器具通常安装在离地十几米、甚至几十米的高空位置,因此电力维护人员需要攀爬到高空位置才能进行相关操作,考虑到电力维护人员的人身安全问题,需要对输电铁塔和电力维护人员之间安装防坠设备。
2、传统的,防坠设备由防坠绳和防坠安全带构成,防坠安全带穿戴在电力维护人员的身体上并与防坠绳的一端连接,防坠绳的另一端依靠专门的安装人员安装至输电铁塔的所有待检修和更换的电力器具的上方部位。这种作业方式中,一方面防坠绳仍然需要依靠人力攀爬到输电铁塔的高空位置进行安全,仍然存在安装人员高坠的安全隐患,另一方面,防坠绳需要安装到输电铁塔的较高处位置,意味着防坠绳的长度很长,使得防坠绳的总重量就很大,安装人员背着防坠绳攀爬至高处需要一直承受防坠绳的重量,造成负载重,劳动强度大。当然,行业中也存在依靠电力维护人员自己边攀爬边不断更换防坠绳安装高度的方式,然而这种作业方式不仅会导致电力维护人员劳动强度大,同时也容易导致电力维护人员分心,致使攀爬时手脚打滑而发生高坠的安全事故。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明提供了一种基于无人机和电缆的随动式防坠设备,用于解决现有技术中劳动强度大,负载重,存在高坠安全隐患的问题。
2、本发明提出一种基于无人机和电缆的随动式防坠设备,用于电力维护人员攀爬输电铁塔时对电力维护人员进行防坠保护,所述输电铁塔具有处于不同高度位置的多根电缆,所述基于无人机和电缆的随动式防坠设备包括:
3、防坠安全带,所述防坠安全带用于穿戴在电力维护人员身上;
4、防坠安全绳,所述防坠安全绳的一端安装于所述防坠安全带;
5、防坠器,所述防坠器与所述防坠安全绳的另一端连接;
6、无人机,所述防坠器安装于所述无人机上;以及
7、距离探测器和距离接收器,所述距离探测器设置于所述无人机,所述距离接收器设置于所述防坠安全带,所述距离接收器能够与所述距离探测器感应配合;其中,所述无人机受控于所述距离探测器而能在悬停和飞行攀升两种工作状态之间切换,所述防坠器受控于所述距离探测器而能够与不同高度的电缆连接或者分离。
8、在其中一个实施例中,所述防坠器包括连接组件、基座和连接杆,所述连接组件设置在所述基座上,所述连接组件能够与电缆连接或分离,所述连接杆的一端设置在所述基座上,所述连接杆的另一端与所述无人机连接,以使所述无人机与电缆之间保持安全间距。
9、在其中一个实施例中,所述连接组件包括伸缩驱动器和连接环,所述伸缩驱动器的主体装设于所述基座,所述伸缩驱动器的伸缩杆与所述连接环连接,所述连接环开设有与其环腔连通的进出缺口,所述电缆能够通过所述进出缺口卡入或退出所述连接环的环腔。
10、在其中一个实施例中,所述连接组件还包括锁闭环,所述锁闭环与所述伸缩驱动器的伸缩杆连接,所述锁闭环开设有避让缺口,所述连接环可同心转动地装设在所述锁闭环的内部;
11、所述防坠器还包括锁闭动力组件,所述锁闭动力组件设置于所述基座并与所述连接环驱动连接,在解锁状态时,所述连接环的进出缺口与所述锁闭环的避让缺口对位,使得所述电缆能够进出所述连接环,在锁闭状态时,所述连接环的进出缺口与所述锁闭环的避让缺口在圆周方向上错开布置,所述连接环的进出缺口被所述锁闭环的内环壁封闭,使得所述电缆无法从所述连接环内脱离。
12、在其中一个实施例中,所述连接组件还包括对位传感器,所述连接环的内环壁凹设形成有容置槽,所述对位传感器装设在所述容置槽内并与所述进出缺口对位设置。
13、在其中一个实施例中,所述锁闭动力组件包括驱动板和用于输出伸缩动力的锁闭驱动器,所述锁闭驱动器设置于所述基座上,所述驱动板与所述锁闭驱动器的伸缩轴连接,所述驱动板的板面与所述连接环的外环壁抵接。
14、在其中一个实施例中,所述连接环的外环壁设有第一齿结构,所述驱动板朝向所述连接环的板面设有第二齿结构,所述第二齿结构与所述第一齿结构啮合。
15、在其中一个实施例中,所述防坠器还包括辅助分离组件,所述辅助分离组件包括分离驱动器、第一推动杆和第二推动杆,所述分离驱动器具有第一摆臂和第二摆臂,所述第一摆臂与所述第一推动杆连接,所述第一推动杆远离所述第一摆臂的一端设置有第一防脱夹,所述第二摆臂与所述第二推动杆连接,所述第二推动杆远离所述第二摆臂的一端设置有第二防脱夹,所述第一防脱夹以及所述第二防脱夹均用于与同一根电缆卡接配合。
16、在其中一个实施例中,所述辅助分离组件还包括导轨、转轴销、第一联动杆和第二联动杆,所述导轨设置于所述基座,所述转轴销可滑移地装设在所述导轨上,所述第一联动杆的一端与所述转轴销转动连接,所述第一联动杆的另一端与所述第一推动杆转动连接,所述第二联动杆的一端与所述转轴销转动连接,所述第二联动杆的另一端与所述第二推动杆转动连接。
17、在其中一个实施例中,所述防坠器还包括身姿保持器和连接绳,所述身姿保持器可移动的装设在所述输电铁塔上,所述连接绳的一端与所述身姿保持器连接,所述连接绳的另一端与所述防坠安全带连接。
18、实施本发明实施例,将具有如下有益效果:
19、采用本方案的基于无人机和电缆的随动式防坠设备保护电力维护人员进行输电铁塔攀爬时,借助距离探测器和距离接收器的感应配合,使得携带有防坠器的无人机能够自行飞行,并跟随电力维护人员的攀爬的高度增加而适应性的飞行攀升;初期,无人机会飞行至处于第一高度位置的电缆水平一侧,并推动防坠器以使防坠器与该第一高度位置的电缆连接,此时防坠安全绳处于近乎垂直的状态,使得防坠器可对攀爬过程中的电力维护人员形成防护效果,防止意外发生时避免电力维护人员发生高坠的安全事故;随着电力维护人员攀升高度不断增加,也即与第一高度位置的电缆的距离不断减小,并且距离探测器与距离接收器同时感测到电力维护人员与无人机的距离减小,此时无人机劳动防坠器,使得防坠器可自行与第一高度位置的电缆分离,紧接着无人机向上飞行攀升一定高度后悬停在处于第二高度位置的电缆的水平一侧,然后推动防坠器以使防坠器与第二高度位置的电缆连接,此时防坠安全绳又恢复至近乎垂直的状态,并且此时防坠器仍然能对不断向上攀爬的电力维护人员形成防坠防护效果,不断重复上述过程,直至电力维护人员攀爬到需要检修和更换的电力器具的所在高度位置;相较于传统技术,一方面,防坠器不需要专门的安装人员攀爬输电铁塔进行安装,即减轻了劳动强度,也消除了潜在的高坠安全隐患;另一方面,采用无人机伴随电力维护人员飞行并支撑防坠器安装和拆卸的技术手段,使得防坠安全绳的使用长度不用过大,重量可以尽量小,即降低了设备成本,也减轻了无人机的负载,利于提高无人机的续航能力;再者,防坠器借助于无人机施加的推动力或拉动力,可自行完成与电缆的连接或分离,装拆自动化程度高,连接可靠性高且效率高,在电力维护人员整个攀爬过程中能始终提供安全可靠的防坠保护,保护了电力维护人员的人身安全。
1.一种基于无人机和电缆的随动式防坠设备,用于电力维护人员攀爬输电铁塔时对电力维护人员进行防坠保护,所述输电铁塔具有处于不同高度位置的多根电缆,其特征在于,所述基于无人机和电缆的随动式防坠设备包括:
2.如权利要求1所述的基于无人机和电缆的随动式防坠设备,其特征在于,所述防坠器包括连接组件、基座和连接杆,所述连接组件设置在所述基座上,所述连接组件能够与电缆连接或分离,所述连接杆的一端设置在所述基座上,所述连接杆的另一端与所述无人机连接,以使所述无人机与电缆之间保持安全间距。
3.如权利要求2所述的基于无人机和电缆的随动式防坠设备,其特征在于,所述连接组件包括伸缩驱动器和连接环,所述伸缩驱动器的主体装设于所述基座,所述伸缩驱动器的伸缩杆与所述连接环连接,所述连接环开设有与其环腔连通的进出缺口,所述电缆能够通过所述进出缺口卡入或退出所述连接环的环腔。
4.如权利要求3所述的基于无人机和电缆的随动式防坠设备,其特征在于,所述连接组件还包括锁闭环,所述锁闭环与所述伸缩驱动器的伸缩杆连接,所述锁闭环开设有避让缺口,所述连接环可同心转动地装设在所述锁闭环的内部;
5.如权利要求4所述的基于无人机和电缆的随动式防坠设备,其特征在于,所述连接组件还包括对位传感器,所述连接环的内环壁凹设形成有容置槽,所述对位传感器装设在所述容置槽内并与所述进出缺口对位设置。
6.如权利要求4所述的基于无人机和电缆的随动式防坠设备,其特征在于,所述锁闭动力组件包括驱动板和用于输出伸缩动力的锁闭驱动器,所述锁闭驱动器设置于所述基座上,所述驱动板与所述锁闭驱动器的伸缩轴连接,所述驱动板的板面与所述连接环的外环壁抵接。
7.如权利要求6所述的基于无人机和电缆的随动式防坠设备,其特征在于,所述连接环的外环壁设有第一齿结构,所述驱动板朝向所述连接环的板面设有第二齿结构,所述第二齿结构与所述第一齿结构啮合。
8.如权利要求2所述的基于无人机和电缆的随动式防坠设备,其特征在于,所述防坠器还包括辅助分离组件,所述辅助分离组件包括分离驱动器、第一推动杆和第二推动杆,所述分离驱动器具有第一摆臂和第二摆臂,所述第一摆臂与所述第一推动杆连接,所述第一推动杆远离所述第一摆臂的一端设置有第一防脱夹,所述第二摆臂与所述第二推动杆连接,所述第二推动杆远离所述第二摆臂的一端设置有第二防脱夹,所述第一防脱夹以及所述第二防脱夹均用于与同一根电缆卡接配合。
9.如权利要求8所述的基于无人机和电缆的随动式防坠设备,其特征在于,所述辅助分离组件还包括导轨、转轴销、第一联动杆和第二联动杆,所述导轨设置于所述基座,所述转轴销可滑移地装设在所述导轨上,所述第一联动杆的一端与所述转轴销转动连接,所述第一联动杆的另一端与所述第一推动杆转动连接,所述第二联动杆的一端与所述转轴销转动连接,所述第二联动杆的另一端与所述第二推动杆转动连接。
10.如权利要求1所述的基于无人机和电缆的随动式防坠设备,其特征在于,所述防坠器还包括身姿保持器和连接绳,所述身姿保持器可移动的装设在所述输电铁塔上,所述连接绳的一端与所述身姿保持器连接,所述连接绳的另一端与所述防坠安全带连接。