[发明专利]接触线、接触网和无人机

说明书

本案涉及给无人机充电的接触线、接触网、以及配套的无人机。该接触线主要由表面绞合层及其包裹的芯体组成，表面绞合层主要由金属单线(101)构成，形成表面导体，芯体具有被绝缘材料包围的内部导体(103)；表面导体用于给无人机充电，内部导体用于给电力中继提供高压馈电；这样，不用敷设分立的高压馈电线，或依赖沿线外部电源，就可实现长距离线路；另外，内置的光纤(105)可以支持与无人机的通信中继；稀疏地缠绕在表面导体上的绝缘间隔线(102)可以防止接触线相互碰触时发生短路。接触网整体结构简单，易于制造、安装和维护；配套的无人机可以在接触线上停靠充电，并同时执行监视任务。

技术领域

本案属于无人机领域，具体涉及给无人机充电的接触线、接触网，以及配套的无人机。

背景技术

目前无人机开始应用于输电线路、石油管线、交通道路、安防周界、边界等线型设施的巡检。电池的续航能力一直是巡检无人机应用的一个瓶颈，通常无人机在空中飞行30分钟后就需要返回地面充电或者更换电池，才能继续执行飞行任务，这种情况就大大制约了无人机的活动距离和定点监视能力。定点监视是指对事故现场、故障点或其他特定区域的持续监视。

在巡检路径上设置充电点可以缓解这一问题。目前充电点的一般形态为无人停机坪。德国Skysense公司开发的产品包括一个表面镀金的充电平板，镀金层按照特定的规则分成了若干导通区并分配电极；通过外接电源，充电平板可以为无人机提供10A的充电电流。无人机的落脚架足部安装有镀金弹簧触点，通过引线接至电池充电电路；这样无人机只要降落在充电平板上，镀金弹簧触点与充电平板接触，就可进行充电，过程中不需要有人在现场进行干预和辅助。无人停机坪的问题在于有选址占地和供电的要求，缺乏灵活性，成本上也不允许以密集的间隔布设，在充电时，通常不能同时执行监视任务。另一种方案是设置在电杆上的挂靠充电点，不足之处是需要对大量电杆逐个进行改造工作。

借鉴现有的交通接触网技术，沿着巡检线路布设架空接触线，就可以随时随地为无人机提供充电和定点监视停靠点。但目前的接触网一般包括接触线、接触线吊装支架、电杆、高压供电线和变电设备，结构复杂，电杆间距小，安装和维护的工作量很大。

可见，以现有技术实现巡检线路沿线供电，工作量都很大，建设和维护费用不菲。

发明内容

本案的目的是为了提供给无人机充电的接触线、接触网，以及配套的无人机，结构简单，易于制造、安装和维护。

为了解决以上技术问题，在同一个构思下，本案涉及接触线、接触网和无人机三种产品，分别通过以下技术方案实现：

一种接触线，主要由表面绞合层和所述表面绞合层包裹的芯体组成，所述表面绞合层的绞合线主要由金属单线组成，构成表面导体，所述芯体具有被绝缘材料包围的内部导体。

作为优选方案之一，上述接触线，还包括光纤，设置在表面绞合层的绞合线或芯体内。

作为优选方案之一，上述接触线，还包括绝缘间隔线，稀疏地缠绕在表面绞合层上，覆盖比不超过25％，所述绝缘间隔线由绝缘材料制成、或内含导体外面包覆绝缘材料。

作为优选方案之一，上述接触线中，所述芯体具有至少两个内部导体，各自被绝缘材料包围，相互间绝缘。

作为优选方案之一，上述接触线中，所述芯体包括抗拉部件。

一种接触网，包括电源、多根电杆和两根由所述电杆架空平行安装的接触线，所述接触线是上述的接触线，还包括沿线分布的多个降压装置；所述两根接触线的内部导体被全部或部分地分配为馈电线路，所述电源输出端和所述降压装置的高压输入端并联接入所述馈电线路；所述两根接触线的表面导体，构成双导体的充电线路，所述降压装置的低压输出端并联接入所述充电线路。