[实用新型]接触线、接触网、无人机和充电杆

说明书

本案涉及给无人机充电的接触线、接触网、以及配套的无人机和充电杆。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)和绝缘间隔线(102)绞合而成，芯体的表层为绝缘材料；表面绞合层具有至少两个表面导体(190)，相互间绝缘，呈螺旋状围绕所述芯体分布，可形成完整充电线路；这样，接触网仅需架设一根接触线即可工作；另外，内部导体(103)用于给电力中继提供高压馈电，内置的光纤(105)可以提供通信中继；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；配套的充电杆可以提供兼容的停靠站点。

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，以及配套的无人机和充电杆。

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。中国专利申请号201710029095.3公开了一种用于多旋翼无人机的挂靠充电系统，通过在多旋翼无人机顶部安装一个挂靠机械臂，配合一个可供该挂靠机械臂挂靠的充电桩，实现多旋翼无人机的挂靠和充电同时进行。用这个方案解决巡检线路上的充电和定点监视问题，需要对大量电杆逐个进行改造工作，而且无人机的挂靠充电的机械臂结构较为复杂，重量也较大。

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，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、无人机和充电杆四种产品，分别通过以下技术方案实现：

一种接触线，其特征在于，主要由表面绞合层和由所述表面绞合层包裹的芯体组成；所述表面绞合层主要由多根金属单线和多根绝缘间隔线绞合而成，至少存在两根不相邻的金属单线，在间隔它们的两翼绞合线中各设置有至少一根绝缘间隔线，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；所述芯体的表层为绝缘材料；由此表面绞合层具有至少两个表面导体，相互间绝缘，呈螺旋状围绕所述芯体分布。

作为优选方案之一，还包括表面绝缘层，包覆所述表面绞合层。

作为优选方案之一，所述表面绞合层的金属单线和绝缘间隔线的分布为周期分布，每个周期为连续出现n根金属单线，然后再连续出现m根绝缘间隔线，周期的数量为2、3、4或6，n和m大于零，n和m可以相等，也可以不相等。

作为优选方案之一，所述芯体具有内部导体，被绝缘材料包围。

作为优选方案之一，还包括光纤，设置在表面绞合层的绞合线或芯体内。