一種基于弧垂控制的無人機(jī)微張力引繩牽放方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于弧垂控制的無人機(jī)微張力引繩牽放方法，包括以下步驟：a.在無人機(jī)上用顯色彩帶懸吊一配重錘，在待跨越的兩座鐵塔中的A鐵塔上設(shè)置一放線環(huán)，將盤繞在阻尼放線器上的輕質(zhì)高強(qiáng)度的引繩穿過放線環(huán)后連接配重錘；b.無人機(jī)起飛，保持配重錘位于放線環(huán)所在水平面以上飛向兩座鐵塔中的B鐵塔，通過調(diào)節(jié)阻尼放線器對引繩施加張力及無人機(jī)的飛行狀態(tài)，使顯色彩帶與水平面的夾角а在45°~10°之間；c.無人機(jī)從B鐵塔的一側(cè)飛過后向兩座鐵塔的連線靠攏，使引繩靠近B鐵塔，待引繩連接至B鐵塔時(shí)，無人機(jī)釋放顯色彩帶，牽放完成。
【專利說明】
一種基于弧垂控制的無人機(jī)微張力引繩牽放方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及高空電力線纜安裝領(lǐng)域，具體涉及一種基于弧垂控制的無人機(jī)微張力引繩牽放方法。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)明人在先申請了“架空放纜牽引車及其專用提升工具”以及“提吊式重型電力線纜高空交跨展放裝置”，用于解決電力及通信線路施工、維護(hù)和故障搶修過程中經(jīng)常需要跨越復(fù)雜障礙的問題，這兩種裝置都要求待跨越的鐵塔之間已經(jīng)布置有承載繩。
[0003]針對首次跨越問題，現(xiàn)有技術(shù)將引繩固定在無人機(jī)上并配以重錘牽引至目標(biāo)地釋放，克服以往用拋繩槍、動力傘或遙控飛艇牽引所存在的弊端；引繩在牽引過程中受重力作用，中段會自然下垂，下垂的高度稱為“弧垂”，由于沒有嚴(yán)格的張力施加技術(shù)與有效的弧垂安全控制手段，弧垂及風(fēng)偏較大，在跨越高速公路、高鐵、高峰期運(yùn)行的重要航道、多條不能同時(shí)停電的高壓輸電線路、已經(jīng)引起阻撓并且無法談妥的密集民房(村莊)及其它特殊交叉施工工地等特殊障礙時(shí)，較大的引繩弧垂存在安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于弧垂控制的無人機(jī)微張力引繩牽放方法，可以解決現(xiàn)有技術(shù)采用無人機(jī)牽引引繩時(shí)，由于沒有嚴(yán)格的張力施加技術(shù)與有效的弧垂安全控制手段，導(dǎo)致在跨越特殊障礙時(shí)較大的引繩弧垂存在安全隱患的問題。
[0005]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種基于弧垂控制的無人機(jī)微張力引繩牽放方法，包括以下步驟:
a.在無人機(jī)上用顯色彩帶懸吊一配重錘，在待跨越的兩座鐵塔中的A鐵塔上設(shè)置一放線環(huán)，將盤繞在阻尼放線器上的輕質(zhì)高強(qiáng)度的引繩穿過放線環(huán)后連接配重錘；
b.無人機(jī)起飛，保持配重錘位于放線環(huán)所在水平面以上飛向兩座鐵塔中的B鐵塔，通過調(diào)節(jié)阻尼放線器對引繩施加張力及無人機(jī)的飛行狀態(tài)，使顯色彩帶與水平面的夾角a在45°?10°之間；
c.無人機(jī)從B鐵塔的一側(cè)飛過后向兩座鐵塔的連線靠攏，使引繩靠近B鐵塔，待引繩連接至B鐵塔時(shí)，無人機(jī)釋放顯色彩帶，牽放完成。
[0006]本發(fā)明的進(jìn)一步方案是，所述引繩為超高分子聚乙烯纖維編織繩。
[0007]本發(fā)明的進(jìn)一步方案是，所述阻尼放線器設(shè)置于A鐵塔側(cè)的地面或A鐵塔上。
[0008]本發(fā)明的進(jìn)一步方案是，所述步驟c由B鐵塔上工作人員抓取引繩或顯色彩帶，或在B鐵塔上設(shè)置接線拉鉤，使引繩連接至B鐵塔。
[0009]本發(fā)明的進(jìn)一步方案是，所述引繩上還間隔布置有標(biāo)識彩旗。
[0010]本發(fā)明的進(jìn)一步方案是，所述配重錘為枕形海綿體。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于:
一、控制配重錘在放線環(huán)所在水平面以上，無人機(jī)的牽引力作用在顯色彩帶上，與配重錘的重力以及引繩張力三者之間的合力為平衡力，通過觀察顯色彩帶與水平線夾角a來實(shí)時(shí)判斷引繩張力與無人機(jī)的前進(jìn)動力之間的大小平衡狀態(tài)，通過調(diào)節(jié)阻尼放線器的張力大小、無人機(jī)飛行狀態(tài)，使夾角a保持在45°~10°之間向前張力牽引飛行，既使無人機(jī)安全平穩(wěn)地飛達(dá)目的地，還能有效控制引繩弧垂及風(fēng)偏大小，使引繩能夠遠(yuǎn)離危險(xiǎn)跨越目標(biāo)物，確保牽引施工的安全性；
二、標(biāo)識彩旗便于觀察引繩的軌跡，進(jìn)一步提高弧垂控制的精確度；
三、枕形海綿體的配重錘可以避免在釋放時(shí)沖擊力太大形成安全隱患。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的實(shí)施狀態(tài)示意圖。
[0013]圖2為阻尼放線器結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1所示的一種基于弧垂控制的無人機(jī)微張力引繩牽放方法，以跨越小于500米、跨越高度不小于20米的兩座鐵塔為例，包括以下步驟:
a.在無人機(jī)3上用顯色彩帶8懸吊一配重錘，在待跨越的兩座鐵塔中的A鐵塔I上設(shè)置一放線環(huán)4，將盤繞在阻尼放線器5上的輕質(zhì)高強(qiáng)度的引繩6穿過放線環(huán)4后連接枕形海綿體的配重錘7，所述引繩6上還間隔布置有標(biāo)識彩旗;其中，阻尼放線器5設(shè)置于A鐵塔I側(cè)的地面或A鐵塔I上，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括通過大直徑軸承連接的內(nèi)軸55和外軸54，內(nèi)軸54與握柄56相連，握柄56中心有用于緊固于支桿或鐵塔上的安裝孔53，握柄56—側(cè)有阻尼推進(jìn)按鈕52，阻尼推進(jìn)按鈕52與設(shè)置在內(nèi)軸55和外軸54之間的阻尼片相連以控制放線阻尼張力的大小，當(dāng)完全釋放阻尼推進(jìn)按鈕52時(shí)，內(nèi)軸55和外軸54之間只有軸承支撐呈無阻尼自由放線狀態(tài);外軸54上安裝有引繩繞線盤51，引繩繞線盤51的側(cè)面安裝有繞線搖把57，便于將放出過多的引繩快速收回或通過搖把的受力直感進(jìn)行收、放線控制；引繩6采用超高分子聚乙烯纖維進(jìn)行8股編織，直徑為0.8mm的引繩6實(shí)測強(qiáng)度為50公斤，重量小于250克，直徑1.6mm的引繩6實(shí)測強(qiáng)度為120公斤，重量小于350克；顯色彩帶8的強(qiáng)度是引繩6強(qiáng)度1.5倍以上，其色彩與天空反差較大以便觀察；配重錘7的重量為400?500克；無人機(jī)3選擇標(biāo)準(zhǔn)為:一、具有舵機(jī)顯色彩帶解鎖釋放功能;二、具備按照路線規(guī)劃進(jìn)行自主巡航功能;三、牽載力為10至30公斤的多懸翼直升機(jī)或汽油發(fā)動機(jī)型；四、帶云臺攝像及實(shí)時(shí)圖像傳輸功能，在跨越放線距離較遠(yuǎn)或有障礙遮擋視覺觀察又無法直接通過時(shí)觀察。
[0015]b.無人機(jī)3起飛，保持配重錘7位于放線環(huán)4所在水平面以上飛向兩座鐵塔中的B鐵塔2，放線員通過調(diào)節(jié)阻尼放線器5對引繩6施加張力及無人機(jī)3的飛行狀態(tài)，使顯色彩帶8與水平面的夾角a在45°-10°之間，當(dāng)阻尼放線器5設(shè)置于地面時(shí)，A鐵塔I上配備觀察員，一方面便于觀察引繩6的軌跡以提醒無人機(jī)3控制員調(diào)整移動方向，或通知放線員調(diào)節(jié)張力，另一方面也可以通過佩戴手套抓握引繩6施加額外的阻力確保引繩6弧垂在安全范圍內(nèi)；
c.無人機(jī)3從B鐵塔2的一側(cè)飛過后向兩座鐵塔的連線靠攏，使引繩6靠近B鐵塔2，由B鐵塔2上接線員抓取引繩6或顯色彩帶8，或在B鐵塔2上設(shè)置接線拉鉤，待引繩6連接至B鐵塔2時(shí)，無人機(jī)3釋放顯色彩帶8，牽放完成。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于弧垂控制的無人機(jī)微張力引繩牽放方法，其特征在于包括以下步驟: a.在無人機(jī)上用顯色彩帶懸吊一配重錘，在待跨越的兩座鐵塔中的A鐵塔上設(shè)置一放線環(huán)，將盤繞在阻尼放線器上的輕質(zhì)高強(qiáng)度的引繩穿過放線環(huán)后連接配重錘； b.無人機(jī)起飛，保持配重錘位于放線環(huán)所在水平面以上飛向兩座鐵塔中的B鐵塔，通過調(diào)節(jié)阻尼放線器對引繩施加張力及無人機(jī)的飛行狀態(tài)，使顯色彩帶與水平面的夾角a在45°?10°之間； c.無人機(jī)從B鐵塔的一側(cè)飛過后向兩座鐵塔的連線靠攏，使引繩靠近B鐵塔，待引繩連接至B鐵塔時(shí)，無人機(jī)釋放顯色彩帶，牽放完成。2.如權(quán)利要求1所述的一種基于弧垂控制的無人機(jī)微張力引繩牽放方法，其特征在于:所述引繩為超高分子聚乙烯纖維編織繩。3.如權(quán)利要求1所述的一種基于弧垂控制的無人機(jī)微張力引繩牽放方法，其特征在于:所述阻尼放線器設(shè)置于A鐵塔側(cè)的地面或A鐵塔上。4.如權(quán)利要求1所述的一種基于弧垂控制的無人機(jī)微張力引繩牽放方法，其特征在于:所述步驟c由B鐵塔上工作人員抓取引繩或顯色彩帶，或在B鐵塔上設(shè)置接線拉鉤，使引繩連接至B鐵塔。5.如權(quán)利要求1所述的一種基于弧垂控制的無人機(jī)微張力引繩牽放方法，其特征在于:所述引繩上還間隔布置有標(biāo)識彩旗。6.如權(quán)利要求1所述的一種基于弧垂控制的無人機(jī)微張力引繩牽放方法，其特征在于:所述配重錘為枕形海綿體。
【文檔編號】H02G1/04GK105914658SQ201610332161
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月19日
【發(fā)明人】王 華, 王蒙, 尹華, 劉云文, 王自然, 朱鵬
【申請人】國網(wǎng)江蘇省電力公司淮安供電公司, 國家電網(wǎng)公司