[发明专利]用于喷洗超高压输电线路绝缘子的装置及方法

权利要求书

1.一种用于喷洗超高压输电线路绝缘子的装置，其特征在于，所述装置包括：

无人机，

机载固定模块，设置于所述无人机的底部；

水导流管，与所述机载固定模块连接，所述机载固定模块能够转动以调节所述水导流管的方向；以及

多功能喷洗口，连接于所述水导流管远离所述机载固定模块的一端；以及

水泵调压系统，设置于所述无人机的内部，用于调整水流的压力。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括水流护套，所述水流护套设置于所述水导流管和所述多功能喷洗口之间。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述机载固定模块转动以调节所述水导流管的方向的范围为与垂直方向成-45°至45°。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述无人机包括设置于前端的图像采集单元、照明单元以及雷达单元。

5.一种用于喷洗超高压输电线路绝缘子的方法，用于控制如权利要求1至4任一所述的装置，其特征在于，所述方法包括：

根据公式(1)和公式(2)确定无人机在稳定状态下由于喷洗所述绝缘子所受到的回冲力，

F₀＝1.56d²p， (1)

其中，F₀为所述回冲力F进入所述稳定状态后的值，d为水柱的直径，p为所述无人机承受的所述水柱的压强，t为所述无人机开始承受所述回冲力到当前时刻的累计时间，T为所述无人机开始承受所述回冲力到所述回冲力进入稳定状态之间的时间；

确定所述无人机的喷嘴与垂直方向的夹角以及所述夹角的可变范围；

根据公式(3)至公式(5)控制所述无人机以维持所述无人机的稳定飞行状态，

其中，为所述控制力矩，J₁、J₂以及J₃分别为所述无人机的惯性坐标系的三个坐标轴上的转动惯量，diag为对角块矩阵，k为预设的大于0的参量，G^T为矩阵G(x)的转置，(φ,θ,γ)为所述惯性坐标系中所述无人机的姿态角，ω₁、ω₂以及ω₃分别为所述无人机的质心的角速度矢量在所述坐标系的三个坐标轴的分量，F为所述回冲力，l为所述无人机的水箱到所述无人机的质心的距离，α为所述无人机的喷嘴和垂直方向的夹角。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述夹角的可变范围的-45°至45°。

7.一种用于喷洗超高压输电线路绝缘子的方法，用于控制如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述方法包括：

通过所述图像采集单元获取所述绝缘子的图像；

基于预设的图像识别算法判断当前无人机相对于所述绝缘子的位置；

在所述无人机处于所述绝缘子顶端附近的情况下，控制所述机载固定模块调节所述多功能喷洗口至与垂直方向成45°夹角。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

在所述无人机处于所述绝缘子底部附近的情况下，控制所述机载固定模块调节所述多功能喷洗口至与所述垂直方向成-45°夹角。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

在所述无人机处于所述绝缘子中部附近的情况下，控制所述机载固定模块调节所述多功能喷洗口至与所述垂直方向一致。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有指令，所述指令用于被机器读取以使得所述机器执行如权利要求5至9任一所述的方法。