一種清除輸電線路飄掛物的設備以及系統的製作方法

2023-06-17 14:34:11

本發明關於電網技術領域，特別是關於電網輸電線路的清理技術，具體的講是一種清除輸電線路飄掛物的設備以及系統。

背景技術：

本部分旨在為權利要求書中陳述的本發明的實施方式提供背景或上下文。此處的描述不因為包括在本部分中就承認是現有技術。

輸電線路是電網的重要組成部分，對輸電線路的定期巡檢是有效保證輸電線路及其設備安全運行的一項基礎性工作。電力線及杆塔附件長期暴露在野外，受到持續的機械張力、雷擊閃絡、材料老化、人為的影響而產生倒塔、斷股、磨損、腐蝕、受力等損傷，絕緣子還存在被雷擊損傷，樹木生長引起輸電線放電，杆塔存在被偷竊等意外事件，嚴重影響了電網的安全。所以，必須對輸電線路進行定期巡視檢查，隨時掌握和了解輸電線路的運行情況以及線路周圍環境和線路保護區的變化情況，以便及時發現和消除隱患，預防事故的發生，確保供電安全。

傳統的人工巡檢設備不僅工作量大而且條件艱苦，特別是對山區和跨越大江大河的輸電線路的巡檢，以及在冰災、水災、地震、滑坡、夜晚期間巡線檢查，所花時間長、人力成本高、困難大。此外，有一些巡檢項目靠常規設備還難以完成。隨著我國經濟的高速發展，超高壓、大容量、長距離輸電線路越建越多，現有的輸電線路通道資源變得日趨緊張，城市電網中的交叉跨越線路迅速增多。傳統人工巡線檢修的作業方式，工作量急劇增大，條件更加艱苦，受到限制也越來越多，無法滿足實際的需要。

有人直升機巡檢在國外和國內的確有成熟的應用案例。由于禁飛區的存在，有人直升機在山區、丘陵以及人口密集的城市這些區域電網的巡檢時顯得水土不服。以北京電網為例，城市面積大，人口密集。改革開放以來北京經濟騰飛，也使北京電網也成為全國第二大城市電網。隨著城市建設的不斷推進，外力破壞、飄掛物已成為威脅電網安全穩定運行的第二和第三因素。有人直升機巡檢由於巡視周期和成本的影響，還無法有效解決以上問題。

技術實現要素：

為了克服現有技術存在的上述技術問題，本發明提供了一種清除輸電線路飄掛物的設備以及系統，通過飛行裝置帶動清除裝置，以清除輸電線路上飄掛物，整個過程無需進行停電和登高作業，便能夠安全、快速、便捷地將輸電線路上懸掛的飄掛物消除掉，切實保障了人員和設備的安全，大大提高了工作效率。

為了實現上述目的，本發明提供一種清除輸電線路飄掛物的設備，所述設備包括飛行裝置以及清除裝置，其中，所述飛行裝置，通過所述清除裝置的連接板與所述清除裝置相連接，用於帶動所述清除裝置；所述清除裝置包括：油泵；通過進油管與所述油泵相連接的油箱；與所述油泵相連接的控制模塊，所述控制模塊包括油管控制電路、點火控制電路以及加速度傳感器；與所述控制模塊相連接的攝像頭以及雷射器；設置在所述控制模塊上的連接板；通過連杆與所述油泵相連接的防風罩；設置在所述防風罩內的點火針以及噴嘴，所述噴嘴通過所述連杆內的出油管與所述油泵的出油口相連接。

在本發明的優選實施方式中，所述連杆與所述油泵的出油口之間設置有常閉電磁閥。

在本發明的優選實施方式中，所述防風罩採用圓柱形薄片，沿周向設置有多個圓孔，且所述防風罩的末端為封閉方式。

在本發明的優選實施方式中，所述噴嘴為錐形，內錐角為93°，出口直徑為1.6mm，出口長度為40mm，入口直徑為6mm。

在本發明的優選實施方式中，所述噴嘴的出口端面為弧形凹槽。

在本發明的優選實施方式中，所述控制模塊還包括高壓包電子拉弧模塊。

在本發明的優選實施方式中，所述飛行裝置為無人機。

本發明的目的之一是，提供了一種清除輸電線路飄掛物的系統，所述系統包括地面指揮設備以及清除輸電線路飄掛物的設備，其中，所述清除輸電線路飄掛物的設備與所述地面指揮設備通過無線方式相連接；所述地面指揮設備，用於通過所述飛行裝置接收所述清除裝置輸出的視頻信息以及距離信息，根據所述視頻信息以及距離信息輸出清除指令，所述清除指令用於指示所述清除裝置清除所述輸電線路上的飄掛物。

在本發明的優選實施方式中，所述地面指揮設備包括信息接收裝置，用於通過所述飛行裝置接收所述清除裝置中的攝像頭髮送的視頻信息以及所述雷射器發送的距離信息；判斷裝置，用於根據所述視頻信息判斷所述輸電線路上的飄掛物是否處於預先設定的清除區域，並根據所述距離信息判斷所述輸電線路上的飄掛物是否處於預先設定的清除距離；飛行指令輸出裝置，用於當所述判斷裝置判斷為否時，根據所述視頻信息以及距離信息更新飛行指令並輸出；鎖定指令輸出裝置，用於當所述判斷裝置判斷為是時，輸出懸停指令，所述懸停指令用於指示所述飛行裝置進行懸停；清除指令輸出裝置，用於當所述飛行裝置懸停成功時，輸出清除指令，所述清除指令用於指示所述清除裝置清除所述輸電線路上的飄掛物。

在本發明的優選實施方式中，所述飛行指令包括上升指令、下降指令以及靠近指令。

在本發明的優選實施方式中，所述清除裝置根據所述清除指令觸發所述控制模塊，所述控制電路的油管控制電路觸發所述油泵，所述點火控制電路觸發所述點火針以清除所述飄掛物。

在本發明的優選實施方式中，所述清除裝置根據所述清除指令觸發所述控制模塊，所述控制電路的油管控制電路觸發所述油泵，所述高壓包電子拉弧模塊以及所述點火控制電路觸發所述點火針以高壓包電子拉弧方式清除所述飄掛物。

本發明的有益效果在於，提供了一種清除輸電線路飄掛物的設備以及系統，通過地面指揮設備對飛行裝置進發送指令，使飛行裝置準確到達飄掛物的附近，只需觸發清除裝置瞄準目標並噴油點火，數秒內就可以將飄掛物清除或擊落，整個過程無需進行停電和登高作業，便能夠安全、快速、便捷地將導地線上懸掛的飄掛物消除掉，切實保障了人員和設備的安全，大大提高了工作效率，同時，通過安全策略設計，解決了汽油清除輸電線路飄掛物過程中的人員安全問題。

為讓本發明的上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的系統的結構框圖；

圖2為本發明實施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的設備的結構框圖；

圖3為本發明實施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的設備中清除裝置的正面示意圖；

圖4為本發明實施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的設備中清除裝置的測面示意圖；

圖5為本發明實施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的設備中清除裝置的俯視圖；

圖6為本發明實施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的設備中無人機的示意圖；

圖7為本發明實施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的設備裡清除裝置中攝像頭與雷射器的安裝示意圖；

圖8為本發明實施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的設備裡清除裝置中防風罩的結構示意圖；

圖9為本發明實施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的設備裡清除裝置中噴嘴的錐形示意圖；

圖10為本發明實施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的設備裡清除裝置中噴嘴的內部結構示意圖；

圖11為本發明實施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的設備裡清除裝置中噴嘴的結構示意圖；

圖12為本發明實施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的設備裡清除裝置中噴嘴與點火針的安裝示意圖；

圖13為本發明實施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的設備裡清除裝置中噴嘴與點火針的點火示意圖；

圖14為本發明實施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的系統中飄掛物清除過程分析圖；

圖15a為本發明實施例提供的一種清除輸電線路飄掛物中的油管控制電路2031的電路組成示意圖；

圖15b為本發明實施例提供的一種清除輸電線路飄掛物中的點火控制電路2031的電路組成示意圖；

圖15c為本發明實施例提供的一種清除輸電線路飄掛物中的加速度傳感器2033的電路示意圖；

圖16為本發明實施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的系統中地面指揮設備的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

本領域技術技術人員知道，本發明的實施方式可以實現為一種系統、裝置、設備、或電腦程式產品。因此，本發明公開可以具體實現為以下形式，即：完全的硬體、完全的軟體(包括固件、駐留軟體、微代碼等)，或者硬體和軟體結合的形式。

發明人在研究本發明的過程中發現，當線路飄掛的飄掛物被發現時，應及時根據現場情況進行處理，對於相間或線間纏繞，應立即採取有效方法拆除處理，現按照拆除方法考慮順序，總結以下幾種處理方法：

1、絕緣杆帶電拆除

當飄掛物處於杆塔附近或離地面較近時，絕緣杆帶電拆除是最佳選擇方式。

2、帶電車帶電拆除

當飄掛物處於絕緣杆夠不著，但帶電車夠得到的地方時，帶電車帶電拆除是最佳選擇方式。

3、巧用絕緣無極繩

當前兩種方法都行不通且飄掛物纏繞對線路安全運行影響較大時，可以考慮用絕緣無極繩，利用絕緣合格的絕緣繩掛到架空地線上，拉到掛點上，用絕緣繩纏繞並拉扯外飄物，這樣有可能只扯斷一部分，不能全部扯掉，但這也能增大帶電間隙，且此方法方便、安全、簡易。

4、人工帶電處理

利用經驗豐富的帶電專業人員進行帶電作業，在天氣好並做足現場安全措施的情況下，對設備和人員安全影響不大，但在深圳地區未這樣處理過，存在不確定因素。

5、目前，一種能夠在架空輸電線上跨越障礙、穩定行走，可以實時觀測線路情況的智能化的機器人，即巡線機器人來取代人工高危險、高強度的巡檢工作進行了研發和實用性，這樣既可以提高巡線的精度，又可以提高工作效率、節省大量的人力資源。此類機器人也可攜帶點火器件裝置清除飄掛物。

6、關注監察

當前兩種方法都行不通且飄掛物纏繞對線路安全運行影響不大時，可以採用關注監察的方法，隨時關注飄掛物飄掛動態，直到按計劃停電處理或待自動吹落，要是發生影響線路安全運行，那要採取緊急停電拆除。

7、停電拆除

當前兩種方法都行不通且飄掛物纏繞對線路安全運行影響較大時，須進行申請停電拆除，坐飛車到纏繞點，進行人工手動拆除，此種方法會增加線路的停電時間，對線路可靠性考核不利。

針對輸電線路導地線的飄掛物清除問題，本發明提出了一種基於燃燒方法的多旋翼飛行器帶電清除輸電線路飄掛物的系統，通過地面指揮設備對多旋翼飛行裝置輸出指令，使多旋翼飛行裝置準確到達飄掛物的附近，只需調整多旋翼飛行裝置瞄準目標並噴油點火，數秒內就可以將飄掛物清除或擊落，整個過程無需進行停電和登高作業，便能夠安全、快速、便捷地將導地線上懸掛的飄掛物消除掉，切實保障了人員和設備的安全，大大提高了工作效率。同時，通過安全策略設計，解決了汽油清除輸電線路飄掛物過程中的人員安全問題。

下面參考本發明的若干代表性實施方式，詳細闡釋本發明的原理和精神。以下所使用的術語「模塊」和「單元」，可以是實現預定功能的軟體和/或硬體。儘管以下實施例所描述的模塊較佳地以軟體來實現，但是硬體，或者軟體和硬體的組合的實現也是可能並被構想的。

圖1為本發明實施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的系統的結構框圖，請參閱圖1，所述系統包括地面指揮設備10以及清除輸電線路飄掛物的設備20。

其中，所述清除輸電線路飄掛物的設備20與所述地面指揮設備10通過無線方式相連接。

圖2為本發明實施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的設備20的結構框圖，請參閱圖2，該設備20包括飛行裝置100以及清除裝置200。

地面指揮設備10，用於通過所述飛行裝置100接收所述清除裝置200輸出的視頻信息以及距離信息，根據所述視頻信息以及距離信息輸出清除指令，所述清除指令用於指示所述清除裝置清除所述輸電線路上的飄掛物。地面指揮設備10在具體的實施方式中，可通過現有技術中的地面站來實現。

本發明中提及的飄掛物包括風箏、塑料薄膜等，本發明將現有的多旋翼無人機技術、燃燒式清除技術有機融合。無人機構成對稱排列的4、6、8個共軸旋翼結構，實現垂直起降、懸停和原位轉向等高難度動作，實現無人機靠近輸電線路飄掛物、鎖定飄掛物。清除裝置完成風箏、塑料薄膜等輸電線路飄掛物帶電清除具體任務。

圖3為本發明實施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的設備中清除裝置的正面示意圖，圖4為本發明實施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的設備中清除裝置的測面示意圖，圖5為本發明實施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的設備中清除裝置的俯視圖，請參閱圖1至圖5：

所述飛行裝置100，通過所述清除裝置的連接板206與所述清除裝置200相連接，用於帶動所述清除裝置200，以清除所述輸電線路上的飄掛物，所述飛行裝置可為無人機。

所述清除裝置200整體外殼採用懸浮地隔離設計，通過高壓電容與電源負極連接，有效減小輸電線路對噴火模塊的電磁幹擾，其包括：

油泵201；

通過進油管與所述油泵201相連接的油箱202，進油管在圖3中未示出。

與所述油泵201相連接的控制模塊203，所述控制模塊203包括油管控制電路2031、點火控制電路2032以及加速度傳感器2033，控制模塊的電路示意圖如圖15所示，圖15a為油管控制電路2031的電路組成示意圖，圖15b為點火控制電路2031的電路組成示意圖，圖15c為加速度傳感器2033的電路示意圖。在本發明的其他實施方式中，控制模塊還可分別對油泵以及點火控制模塊進行隔離設計以提高產品的安全可靠性。隔離電源部分的設計參數為：

超寬輸入電壓範圍(4∶1)

效率高達90％

空載功耗低至0.14W

隔離電壓1500VDC

輸入欠壓保護，輸出短路、過壓、過流保護

工作溫度：-40℃～+75℃

金屬六面屏蔽封裝

A2S(接線式)和A4S(35mm導軌式)產品型號

具有輸入防反接功能。

如圖15所示，油泵的隔離電路原理為：當V_PUMP_CONTROL為高電平時，三極體飽和導通，繼電器線圈通電，V_PUMP為12V，泵工作。當V_PUMP_CONTROL為低電平時，三極體截止，繼電器線圈斷電，V_PUMP為0V，泵關閉。D4為續流二極體，當三極體由飽和導通狀態切換到截止狀態時，繼電器線圈的能量通過D4快速釋放。油泵的控制通過繼電器與主控系統隔離。

點火控制模塊的隔離電路原理為：當V_IGNIT_CONTROL為高電平時，隔離電壓輸出位0V，點火模塊不工作。當V_IGNIT_CONTROL為低電平時，隔離電壓輸出位12V，點火模塊工作。點火模塊通過隔離電壓模塊URB_LD_30WR3與主控系統隔離。

如圖15所示，在本發明的另一實施方式中，控制模塊中還設置有指示燈部分、圖傳及電磁閥部分、信號輸入部分、電磁兼容部分以及CPU部分。

與所述控制模塊203相連接的攝像頭204以及雷射器205，攝像頭204以及雷射器205在圖3中未示出，僅標註出其大概的位置，具體的示意圖可參見圖7，圖7中的圓孔即用於安裝攝像頭204以及雷射器205。攝像頭204用於實時採集視頻信息，雷射器205用於實時採集距離信息，由視頻信息可確定出當前清除裝置200範圍內的輸電線路上是否有飄掛物以及飄掛物的形態、大小等，由距離信息可以確定出飄掛物距離清除裝置200的遠近。視頻信息與距離信息均通過飛行裝置100發送至地面指揮設備10。

設置在所述控制模塊上的連接板206，連接板206用於連接飛行裝置100與清除裝置200。飛行裝置100通過現有技術中的飛行器來實現。具體的，在圖6所示的實施例中，無人機包括旋翼機臂、主機身、電氣艙、外保護框架、快裝拆卸結構。為了方便運輸、維修以及多任務用途，多旋翼飛行器採用快裝式設計。在機艙內部設有至少一個或一個以上的模塊艙，所述模塊艙為封閉艙體，機艙艙壁由所述模塊艙頂部外殼或底部外殼構成；在飛行器的主體框架的機艙部主體框架上設有卡接件，模塊艙通過卡接件卡接固定在機艙部主體框架上，在每個模塊艙內安裝有單獨功能的小型設備。基於模塊化設計理念，將飛行器的各功能及功能結構進行了分解，從而實現了一機多能，具有強大的多任務能力，簡便的快速維修操作等優點。在日常進行維修檢測時，只用對各任務模塊進行獨立檢測，省去了整機排查的麻煩。同時，本模塊化多功能飛行器若在飛行及返場過程中受損，只需更換掉受損模塊即可快速修復，繼續執行任務。

通過連杆207與所述油泵相連接的防風罩208。圖8為防風罩的結構示意圖，如圖8所示，防風罩208採用圓柱形薄片，沿周向開若干圓孔，防風罩末端採用封閉連接，防止噴火過程中風向變化引起火焰向後燃燒，同時底端的封閉結構有效的防止油路洩壓以後可能產生的油滴滴到地面，減少安全隱患。連杆207是空心的，其內部設置有出油管，該出油管與油泵的出油口相連接。

設置在所述防風罩208內的點火針209以及噴嘴210，所述噴嘴通過所述連杆內的出油管與所述油泵的出油口相連接。本發明的噴嘴端具有防滴油結構，圖9為噴嘴的錐形示意圖，錐形噴嘴的理論結構如圖9所示，該錐形噴嘴，其主要結構參數有：噴嘴的入口直徑D，噴嘴的內錐角α，噴嘴出口直徑d，噴嘴圓柱段長度與出口直徑的比l/d，噴嘴接入段的長度L』。對噴嘴射流的速度衰減特性進行數值模擬後發現：在圓錐段收縮角為93°左右、噴嘴出口圓柱段的長徑比為3左右時，射流核心段上的速度最大，內錐角為93°時，噴嘴內部流場空化程度比較低。因此，在具體的實施例中，本發明選擇的噴嘴的參數為噴嘴的內錐角為93°，l/d為25。入口直徑對噴嘴內空化程度影響較小，使用D＝2d來確定噴嘴入口直徑的大小，結構如圖10、圖11。如圖10、圖11所示，噴嘴設計內錐角93°，出口直徑1.6mm，出口長度40mm，入口直徑6mm，入口端設計塔型軟管連接結構，直接採用螺紋緊固軟管。噴頭出口端面設計弧形凹槽，為點火針瞄準位置，噴火操作過程中能儲存少量燃料，能夠有效提高點火成功率。點火針固定頭與軟管連接頭一體，解決點火線路設計問題，如圖12所示的噴嘴與點火針的安裝示意圖所示。

在本發明中，清除裝置200布置於飛行裝置100的下方，針對目前燃燒式清除飄掛物裝置存在著抗風能力差，可靠性不高，電磁兼容式差，操作難度大等問題，在清除裝置中增加防滴油通過油壓設計，具體的，採用在高壓噴嘴與油泵的出油口之間的油路中安裝常閉電磁閥，即常閉電磁閥安裝在連杆與油泵的出油口之間，與連杆中的出油管相連接；通過電磁閥方式防止油泵斷電後油路自動洩壓出現噴嘴處滴油情況，即油泵的出油口到常閉電磁閥到噴嘴，通過控制模塊中的油管控制電路來控制，由地面指揮設備發出指令，通過飛行裝置傳遞到控制模塊，進而由油管控制電路來控制，電磁閥的通斷與油泵開關保持一致。在本發明中，油路具體為：郵箱、進油管、油泵進油口、油泵、油泵出油口、電磁閥、出油管以及噴嘴。

此外，在本發明的其他實施方式中，控制模塊還包括高壓包電子拉弧模塊，可由現有技術中的高壓包電子拉弧模塊來實現，諸如北京湛澤科技發展有限公司生產的型號為FD-002的產品。也即，本發明採用高壓包電子拉弧模塊，通過點火針在噴嘴凹槽放電，點燃燃料，提高點火成功率，如圖13所示的噴嘴與點火針的點火示意圖所示，點火針為正極，噴嘴為負極，二者通過控制模塊中的點火控制電路進行控制。拉弧點火設計參數為：

輸入電壓：7.4-12V

輸入電流：≤3A

高壓型式：脈衝直流型

輸出電壓：80KV左右(使用時請注意安全)

輸出電流：≤0.5A

高壓兩極點火距離：≤1.5釐米。

請繼續參閱圖1，所述地面指揮設備10，用於通過所述飛行裝置接收所述清除裝置輸出的視頻信息以及距離信息，根據所述視頻信息以及距離信息輸出清除指令，所述清除指令用於指示所述清除裝置清除所述輸電線路上的飄掛物。

清除輸電線路飄掛物的系統總體工作流程為：多旋翼飛行裝置在地面起飛到輸電線路飄掛物所在高度後，利用攝像頭和雷射器對輸電線路飄掛物進行精確定位和評估，隨後啟動清除飄掛物模式，進行輸電線路飄掛物帶電清除，實時向地面傳回飄掛物監控數據。在完成帶電清除飄掛物任務後，多旋翼飛行器可以通過人工或自主方式降落地面。

圖16為本發明實施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的系統中地面指揮設備的結構示意圖，如圖16所示，所述地面指揮設備10包括：

信息接收裝置11，用於通過所述飛行裝置接收所述清除裝置中的攝像頭髮送的視頻信息以及所述雷射器發送的距離信息。

清除裝置配置有攝像頭以及雷射器，攝像頭用於輔助監控輸電線路飄掛物現場及清除過程，雷射器用於雷射測距。在飛行裝置起飛至線路高度後，通過無人機傳回的攝像頭視頻導引畫面和雷射測距的飄掛物距離數據，進行輸電線路飄掛物清除作業。

判斷裝置12，用於根據所述視頻信息判斷所述輸電線路上的飄掛物是否處於預先設定的清除區域，並根據所述距離信息判斷所述輸電線路上的飄掛物是否處於預先設定的清除距離。在具體的實施例中，視頻信息的偏上區域、偏下區域、靠近區域、清除區域可按照如下方式預先設定：

以視頻信息中影像畫面的中心點所在水平面為分界面；

該分界面上方的區域為偏上區域；

該分界面下方的區域為偏下區域；

雷射測距與飄掛物監控攝像頭在該分界面內的區域為清除區域；

該分界面內清除區域之外的區域為靠近區域。

預先設定的清除距離諸如可為大於3米且小於5米，因為燃燒式清除飄掛物過程中需要保持一定的安全距離，距離太近，影響輸電線路安全，更甚影響線路跳閘；距離太遠，燃燒式清除的清除效果難以保證。

飛行指令輸出裝置13，用於當所述判斷裝置判斷為否時，根據所述視頻信息以及距離信息更新飛行指令並輸出。所述飛行指令包括上升指令、下降指令以及靠近指令。

具體的：當根據視頻信息判斷出所述輸電線路上的飄掛物處於預先設定的偏上區域，並根據距離信息判斷出所述輸電線路上的飄掛物處於無窮大時，生成上升指令，此時無人機接收上升指令，控制飛行器的旋翼向上飛行。

當根據視頻信息判斷出所述輸電線路上的飄掛物處於預先設定的偏下區域，並根據距離信息判斷出所述輸電線路上的飄掛物處於無窮大時，生成下降指令，此時無人機接收下降指令，控制飛行器的旋翼向下飛行。

當根據視頻信息判斷出所述輸電線路上的飄掛物處於預先設定的靠近區域，並根據距離信息判斷出所述輸電線路上的飄掛物大於預先設定的距離時，生成靠近指令，此時無人機接收靠近指令，控制旋翼水平飛行並向待飄掛物靠近。此處預先設定距離諸如為3米。

鎖定指令輸出裝置14，用於當所述判斷裝置判斷為是時，輸出懸停指令，所述懸停指令用於指示所述飛行裝置進行懸停。也即，當根據視頻信息判斷出所述輸電線路上的飄掛物處於預先設定的清除區域，並根據距離信息判斷出所述輸電線路上的飄掛物處於預先設定的清除距離時，生成懸停指令，此處預先設定的清除距離諸如為大於3米且小於5米，此時無人機接收懸停指令，控制旋翼懸停。

清除指令輸出裝置15，用於當所述飛行裝置懸停成功時，輸出清除指令，所述清除指令用於指示所述清除裝置清除所述輸電線路上的飄掛物。

具體的，接收清除指令時，無人機控制旋翼懸停，所述清除裝置根據所述清除指令觸發所述控制模塊，所述控制模塊的油管控制電路觸發所述油泵，所述點火控制電路觸發所述點火針、雷射器以清除所述飄掛物。

在本發明的其他實施方式中，所述清除裝置根據所述清除指令觸發所述控制模塊，所述控制模塊的油管控制電路觸發所述油泵，所述高壓包電子拉弧模塊以及所述點火控制電路觸發所述點火針、雷射器以高壓包電子拉弧方式清除所述飄掛物。雷射器連續工作60秒後自動關閉；如果發現飄掛物尚未帶電清除乾淨，可繼續生成清除指令。由於雷射器功耗相對比較大，所以間隙式工作適合現場需求。

一般的輸電線路地線是鋼芯鋁(合金)絞線，鋁(合金)絞線或鍍鋅鋼絞線。鋼的熔點在1300℃以上，鋁的熔點是660.4℃，而常見的飄掛物中屬尼龍燃點最高大約是390℃，而飄掛物出來的火焰最高溫度達到500℃。由於飄掛物多為塑料薄膜或者風箏細線，燃燒時間短(不超過1min)，實測火焰對線路本體不構成威脅。也即，噴嘴噴火的時間不超過1min。

圖14為本發明實施例提供的一種清除輸電線路飄掛物的系統中飄掛物清除過程分析圖，如圖14所示，攝像頭的視場角為∠ABC；BD平面為影像畫面的中心點B所在的水平面，即下分界面；EG平面為影像畫面的中心點G所在的水平面，即下分界面；∠AGE覆蓋的區域位於EG平面之上，即偏上區域；∠CBD覆蓋的區域位於BD平面之下，即偏下區域；區域N為雷射飄掛物清除裝置的清除區域為長方形DEFH；區域M為雷射飄掛物清除裝置的禁止飛行區域為長方形FGBH；DE平面內區域N之外的區域為靠近區域。

當待清除飄掛物位於∠AGE覆蓋的區域(偏上區域)時，說明待清除飄掛物位於多旋翼巡檢飛行器的上方，動作指揮裝置生成上升命令，指揮多旋翼巡檢飛行器向上飛行；

當待清除飄掛物位於∠CBD覆蓋的區域(偏下區域)時，說明待清除飄掛物位於多旋翼巡檢飛行器的下方，動作指揮裝置生成下降命令，指揮多旋翼巡檢飛行器向下飛行；

當待清除飄掛物位於DE平面外，且位於燃燒式清除飄掛物機構的投影區域N之外的區域(靠近區域)時，說明待清除飄掛物與燃燒式清除飄掛物機構基本處於同一水平面，但還未處於燃燒式清除飄掛物機構的正下方，動作指揮裝置生成靠近命令，指揮多旋翼巡檢飛行器水平飛行並向待清除飄掛物靠近；

當待清除飄掛物位於DE平面內，且位於燃燒式清除飄掛物機構的清除區域N(長方形DEFH)時，說明待清除飄掛物恰好位於燃燒式清除飄掛物機構的清除範圍內，動作指揮裝置生成飄掛物鎖定命令，指揮多旋翼巡檢飛行器懸停並生產飄掛物清除命令直到燃燒式清除飄掛物作業機構清除掉飄掛物(風箏、塑料薄膜等)。

綜上所述，針對輸電線路導地線的飄掛物清除問題，本發明提出了一種清除輸電線路飄掛物的設備以及系統，其是基於燃燒方法的多旋翼飛行器帶電清除輸電線路飄掛物的方案，通過地面指揮設備對多旋翼飛行器進行操作，使多旋翼飛行器準確到達飄掛物的附近，只需調整多旋翼飛行器瞄準目標並噴油點火，數秒內就可以將飄掛物清除或擊落，整個過程無需進行停電和登高作業，便能夠安全、快速、便捷地將導地線上懸掛的飄掛物消除掉，切實保障了人員和設備的安全，大大提高了工作效率。同時，通過安全策略設計，解決了汽油清除輸電線路飄掛物過程中的人員安全問題。

本發明的有益效果在於：

(1)解決了同塔多回輸電線路帶電快速精確清除風箏、塑料薄膜等飄掛物的難題；

(2)解決了燃燒式清除飄掛物作業機構的安全策略問題，保證了人身安全、

本發明的技術關鍵點為：

(1)無人機帶電清除輸電線路飄掛物的工作模式，利用飄掛物監控攝像頭、雷射測距和燃燒式清除飄掛物作業機構進行協同工作，精確高效；

(2)清除裝置的工作模式和安全策略，如：雷射器的間歇式工作方式、常閉電磁閥的防滴油控制、雷射筆指示、防風罩設計、電路隔離設計(防幹擾)、電子拉弧點火方式。

對於一個技術的改進可以很明顯地區分是硬體上的改進(例如，對二極體、電晶體、開關等電路結構的改進)還是軟體上的改進(對於設備流程的改進)。然而，隨著技術的發展，當今的很多設備流程的改進已經可以視為硬體電路結構的直接改進。設計人員幾乎都通過將改進的設備流程編程到硬體電路中來得到相應的硬體電路結構。因此，不能說一個設備流程的改進就不能用硬體實體模塊來實現。例如，可編程邏輯器件(Programmable Logic Device，PLD)(例如現場可編程門陣列(Field Programmable Gate Array，FPGA))就是這樣一種集成電路，其邏輯功能由用戶對器件編程來確定。由設計人員自行編程來把一個數字系統「集成」在一片PLD上，而不需要請晶片製造廠商來設計和製作專用的集成電路晶片2。而且，如今，取代手工地製作集成電路晶片，這種編程也多半改用「邏輯編譯器(logic compiler)」軟體來實現，它與程序開發撰寫時所用的軟體編譯器相類似，而要編譯之前的原始代碼也得用特定的程式語言來撰寫，此稱之為硬體描述語言(Hardware Description Language，HDL)，而HDL也並非僅有一種，而是有許多種，如ABEL(Advanced Boolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware Description Language)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java Hardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(Ruby Hardware Description Language)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)與Verilog2。本領域技術人員也應該清楚，只需要將設備流程用上述幾種硬體描述語言稍作邏輯編程並編程到集成電路中，就可以很容易得到實現該邏輯設備流程的硬體電路。

控制器可以按任何適當的方式實現，例如，控制器可以採取例如微處理器或處理器以及存儲可由該(微)處理器執行的計算機可讀程序代碼(例如軟體或固件)的計算機可讀介質、邏輯門、開關、專用集成電路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可編程邏輯控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限於以下微控制器：ARC625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20以及Silicone Labs C8051F320，存儲器控制器還可以被實現為存儲器的控制邏輯的一部分。

本領域技術人員也知道，除了以純計算機可讀程序代碼方式實現控制器以外，完全可以通過將設備步驟進行邏輯編程來使得控制器以邏輯門、開關、專用集成電路、可編程邏輯控制器和嵌入微控制器等的形式來實現相同功能。因此這種控制器可以被認為是一種硬體部件，而對其內包括的用於實現各種功能的裝置也可以視為硬體部件內的結構。或者甚至，可以將用於實現各種功能的裝置視為既可以是實現設備的軟體模塊又可以是硬體部件內的結構。

上述實施例闡明的系統、裝置、模塊或單元，具體可以由計算機晶片或實體實現，或者由具有某種功能的產品來實現。

為了描述的方便，描述以上裝置時以功能分為各種單元分別描述。當然，在實施本申請時可以把各單元的功能在同一個或多個軟體和/或硬體中實現。

通過以上的實施方式的描述可知，本領域的技術人員可以清楚地了解到本申請可藉助軟體加必需的通用硬體平臺的方式來實現。基於這樣的理解，本申請的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品可以存儲在存儲介質中，如ROM/RAM、磁碟、光碟等，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，伺服器，或者網絡設備等)執行本申請各個實施例或者實施例的某些部分所述的設備。

本說明書中的各個實施例均採用遞進的方式描述，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。尤其，對於系統實施例而言，由於其基本相似於設備實施例，所以描述的比較簡單，相關之處參見設備實施例的部分說明即可。

本申請可用於眾多通用或專用的計算機系統環境或配置中。例如：個人計算機、伺服器計算機、手持設備或可攜式設備、平板型設備、多處理器系統、基於微處理器的系統、置頂盒、可編程的消費電子設備、網絡PC、小型計算機、大型計算機、包括以上任何系統或設備的分布式計算環境等等。

本申請可以在由計算機執行的計算機可執行指令的一般上下文中描述，例如程序模塊。一般地，程序模塊包括執行特定任務或實現特定抽象數據類型的例程、程序、對象、組件、數據結構等等。也可以在分布式計算環境中實踐本申請，在這些分布式計算環境中，由通過通信網絡而被連接的遠程處理設備來執行任務。在分布式計算環境中，程序模塊可以位於包括存儲設備在內的本地和遠程計算機存儲介質中。

雖然通過實施例描繪了本申請，本領域普通技術人員知道，本申請有許多變形和變化而不脫離本申請的精神，希望所附的權利要求包括這些變形和變化而不脫離本申請的精神。