一種基于rfid的電力線巡檢無人機飛行控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于自動化技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及到一種基于RFID的電力線巡檢無人機飛行控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國經(jīng)濟高速全面發(fā)展，對能源的需要越來越大，超高壓大容量電力線路大幅擴建.線路走廊需要穿越各種復(fù)雜的地理環(huán)境，如經(jīng)過大面積的水庫、湖泊和崇山峻嶺等，這些都給電力線路的檢測帶來很多困難。特別是對于電力線路穿越原始森林邊緣地區(qū)、飛播林區(qū)和高海拔、冰雪覆蓋區(qū)，以及沿線存在頻繁的滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，大部分地區(qū)山高坡陡，交通、通訊極不發(fā)達時，如何解決電力線路的日常檢測成為困擾電力行業(yè)的一個重大難題。與此同時，社會和經(jīng)濟的發(fā)展對能源安全提出了越來越高的要求，突發(fā)性的大規(guī)模輸電故障將會導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟損失，影響經(jīng)濟的平穩(wěn)運行和社會穩(wěn)定。這就要求電力線路檢測更加準(zhǔn)確及時，為能源安全提供有力保障。
[0003]目前，我國電力線路的巡檢工作主要由人工完成，而人工巡檢主要存在安全，效率低，準(zhǔn)確性差等問題。目前的高壓電力線路已達到幾百于伏以上，傳統(tǒng)的人工巡檢采用攀爬電力線鐵塔的方式，有著極大的安全隱患。大量電力線路穿越無人區(qū)，人工巡檢從地理上受到嚴(yán)重的限制。人體活動的范圍受到體能的約束，檢測的距離有限。人工對電力線路進行觀測，用經(jīng)驗判斷線路是否出現(xiàn)故障，也容易造成失誤，準(zhǔn)確性不高。國外使用直升機代替人工進行電力線路的日常巡檢工作己經(jīng)比較流行，國內(nèi)也開始探索。從國內(nèi)外的使用經(jīng)驗反饋來看，人工駕駛直升機進行電力線路檢測有適應(yīng)性差，安全性低，費用高昂等缺點。
[0004]隨著無人機技術(shù)的發(fā)展，其在電力線巡檢方面已有所應(yīng)用。目前，無人機用于電力線巡檢，主要是基于光的檢測:使用紅外線探測器生成電力線路的紅外圖像分布圖，通過圖像處理，確定電力線溫度異常點的坐標(biāo)，然后判斷出電力線故障可能的類型，并返回給操作員。但光檢測需要建立無人機與待檢測設(shè)備的光接觸，因此對無人機的距離仍有一定的要求。射頻識別(RFID)是一種無線通信技術(shù)，可以通過無線電訊號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，從而克服上述不足。但射頻識別技術(shù)在電力線路的巡檢上的應(yīng)用還缺乏穩(wěn)定的飛行控制系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種穩(wěn)定性好的基于RFID的電力線巡檢無人機飛行控制系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明所述的一種基于RFID的電力線巡檢無人機飛行控制系統(tǒng)，所述電力線巡檢無人機飛行控制系統(tǒng)包括旋翼無人機系統(tǒng)和地面監(jiān)控系統(tǒng)；所述旋翼無人機系統(tǒng)包括上螺旋槳、下螺旋槳、俯仰姿態(tài)控制機構(gòu)、偏航姿態(tài)控制機構(gòu)、陀螺傳感器、前置發(fā)動機、后置發(fā)動機、ARM處理器、通信模塊、有源RFID閱讀器和蓄電池；所述兩個發(fā)動機分別驅(qū)動兩個螺旋槳反向旋轉(zhuǎn)，通過控制兩個發(fā)動機的轉(zhuǎn)速比控制飛機機身的穩(wěn)定；所述ARM處理器采用嵌入式系統(tǒng)通過電信號進行飛行控制，并根據(jù)陀螺傳感器調(diào)整飛行姿態(tài)；所述有源RFID閱讀器對待檢測設(shè)備上的RFID標(biāo)簽的數(shù)據(jù)信息進行讀取；所述地面監(jiān)控系統(tǒng)與ARM處理器上的通信模塊存在通信連接；所述蓄電池為旋翼無人機系統(tǒng)提供能量。
[0007]本發(fā)明所述的一種基于RFID的電力線巡檢無人機飛行控制系統(tǒng)，所述旋翼無人機系統(tǒng)還包括電荷耦合器攝像機。
[0008]本發(fā)明所述的一種基于RFID的電力線巡檢無人機飛行控制系統(tǒng)，所述旋翼無人機系統(tǒng)還包括GIS系統(tǒng)和GPS系統(tǒng)。
[0009]本發(fā)明所述的一種基于RFID的電力線巡檢無人機飛行控制系統(tǒng)，所述有源RFID閱讀器支持2.4G和5.8G頻段。
[0010]本發(fā)明所述的一種基于RFID的電力線巡檢無人機飛行控制系統(tǒng)，所述有源RFID閱讀器包括天線、耦合元件和芯片。
[0011]本發(fā)明所述的一種基于RFID的電力線巡檢無人機飛行控制系統(tǒng)，所述天線為橡膠殼天線。
[0012]本發(fā)明所述的一種基于RFID的電力線巡檢無人機飛行控制系統(tǒng)，所述有源RFID閱讀器和電荷耦合器攝像機均與ARM處理器存在數(shù)據(jù)傳送。
[0013]本發(fā)明所述的一種基于RFID的電力線巡檢無人機飛行控制系統(tǒng)，所述天線為橡膠殼天線，該橡膠殼在制備成型時添加了占其質(zhì)量1-3%的纈氨酸薯蕷皂苷元酯。
[0014]一種基于RFID的電力線巡檢無人機飛行控制系統(tǒng)的天線，所述天線為橡膠殼天線，該橡膠殼在制備成型時添加了占其質(zhì)量1-3%的纈氨酸薯蕷皂苷元酯。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的基于RFID的電力線巡檢無人機飛行控制系統(tǒng)安裝了有源RFID的閱讀器，可以在幾十米之外的空中讀取地面或者空中設(shè)備上RFID標(biāo)簽的數(shù)據(jù)信息，進行設(shè)備巡檢，數(shù)據(jù)采集等工作。由于旋翼無人機系統(tǒng)在地面控制設(shè)備，后臺飛行控制系統(tǒng)的作用下，能夠自動訪問多個甚至幾百個遠方的地面或者空中設(shè)備來進行巡檢，特別能夠應(yīng)用于電力線巡檢，人力不方便的場合。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明所述的基于RFID的電力線巡檢無人機飛行控制系統(tǒng)做進一步說明，但是本發(fā)明的保護范圍并不限于此。
[0017]實施例1
一種基于RFID的電力線巡檢無人機飛行控制系統(tǒng)，所述電力線巡檢無人機飛行控制系統(tǒng)包括旋翼無人機系統(tǒng)和地面監(jiān)控系統(tǒng)；所述旋翼無人機系統(tǒng)包括上螺旋槳、下螺旋槳、俯仰姿態(tài)控制機構(gòu)、偏航姿態(tài)控制機構(gòu)、陀螺傳感器、前置發(fā)動機、后置發(fā)動機、ARM處理器、通信模塊、有源RFID閱讀器和蓄電池；所述兩個發(fā)動機分別驅(qū)動兩個螺旋槳反向旋轉(zhuǎn)，通過控制兩個發(fā)動機的轉(zhuǎn)速比控制飛機機身的穩(wěn)定；所述ARM處理器采用嵌入式系統(tǒng)通過電信號進行飛行控制，并根據(jù)陀螺傳感器調(diào)整飛行姿態(tài)；所述有源RFID閱讀器對待檢測設(shè)備上的RFID標(biāo)簽的數(shù)據(jù)信息進行讀??；所述地面監(jiān)控系統(tǒng)與ARM處理器上的通信模塊存在通信連接；所述蓄電池為旋翼無人機系統(tǒng)提供能量；所述旋翼無人機系統(tǒng)還包括電荷耦合器攝像機；所述旋翼無人機系統(tǒng)還包括GIS系統(tǒng)和GPS系統(tǒng)；所述有源RFID閱讀器支持2.4G和5.SG頻段；所述有源RFID閱讀器包括天線、耦合元件和芯片；所述天線為橡膠殼天線；所述有源RFID閱讀器和電荷耦合器攝像機均與ARM處理器存在數(shù)據(jù)傳送。
[0018]實施例2
一種基于RFID的電力線巡檢無人機飛行控制系統(tǒng)，所述電力線巡檢無人機飛行控制系統(tǒng)包括旋翼無人機系統(tǒng)和地面監(jiān)控系統(tǒng)；所述旋翼無人機系統(tǒng)包括上螺旋槳、下螺旋槳、俯仰姿態(tài)控制機構(gòu)、偏航姿態(tài)控制機構(gòu)、陀螺傳感器、前置發(fā)動機、后置發(fā)動機、ARM處理器、通信模塊、有源RFID閱讀器和蓄電池；所述兩個發(fā)動機分別驅(qū)動兩個螺旋槳反向旋轉(zhuǎn)，通過控制兩個發(fā)動機的轉(zhuǎn)速比控制飛機機身的穩(wěn)定；所述ARM處理器采用嵌入式系統(tǒng)通過電信號進行飛行控制，并根據(jù)陀螺傳感器調(diào)整飛行姿態(tài)；所述有源RFID閱讀器對待檢測設(shè)備上的RFID標(biāo)簽的數(shù)據(jù)信息進行讀取；所述地面監(jiān)控系統(tǒng)與ARM處理器上的通信模塊存在通信連接；所述蓄電池為旋翼無人機系統(tǒng)提供能量；所述旋翼無人機系統(tǒng)還包括電荷耦合器攝像機；所述旋翼無人機系統(tǒng)還包括GIS系統(tǒng)和GPS系統(tǒng)；所述有源RFID閱讀器支持2.4G和5.SG頻段；所述有源RFID閱讀器包括天線、耦合元件和芯片；所述天線為橡膠殼天線，該橡膠殼在制備成型時添加了占其質(zhì)量2%的纈氨酸薯蕷皂苷元酯。在天線的橡膠殼里添加纈氨酸薯蕷皂苷元酯后，能大大增加其防水和防老化性能，與總質(zhì)量相同的純橡膠相比，能使外殼薄至原來71%，使用壽命延長20%。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的基于RFID的電力線巡檢無人機飛行控制系統(tǒng)安裝了有源RFID的閱讀器，可以在幾十米之外的空中讀取地面或者空中設(shè)備上RFID標(biāo)簽的數(shù)據(jù)信息，進行設(shè)備巡檢，數(shù)據(jù)采集等工作。由于旋翼無人機系統(tǒng)在地面控制設(shè)備，后臺飛行控制系統(tǒng)的作用下，能夠自動訪問多個甚至幾百個遠方的地面或者空中設(shè)備來進行巡檢，特別能夠應(yīng)用于電力線巡檢，人力不方便的場合。
【主權(quán)項】
1.一種基于RFID的電力線巡檢無人機飛行控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電力線巡檢無人機飛行控制系統(tǒng)包括旋翼無人機系統(tǒng)和地面監(jiān)控系統(tǒng)；所述旋翼無人機系統(tǒng)包括上螺旋槳、下螺旋槳、俯仰姿態(tài)控制機構(gòu)、偏航姿態(tài)控制機構(gòu)、陀螺傳感器、前置發(fā)動機、后置發(fā)動機、ARM處理器、通信模塊、有源RFID閱讀器和蓄電池；所述兩個發(fā)動機分別驅(qū)動兩個螺旋槳反向旋轉(zhuǎn)，通過控制兩個發(fā)動機的轉(zhuǎn)速比控制飛機機身的穩(wěn)定；所述ARM處理器采用嵌入式系統(tǒng)通過電信號進行飛行控制，并根據(jù)陀螺傳感器調(diào)整飛行姿態(tài)；所述有源RFID閱讀器對待檢測設(shè)備上的RFID標(biāo)簽的數(shù)據(jù)信息進行讀??；所述地面監(jiān)控系統(tǒng)與ARM處理器上的通信模塊存在通信連接；所述蓄電池為旋翼無人機系統(tǒng)提供能量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于RFID的電力線巡檢無人機飛行控制系統(tǒng)，其特征在于，所述旋翼無人機系統(tǒng)還包括電荷耦合器攝像機。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于RFID的電力線巡檢無人機飛行控制系統(tǒng)，其特征在于，所述旋翼無人機系統(tǒng)還包括GIS系統(tǒng)和GPS系統(tǒng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于RFID的電力線巡檢無人機飛行控制系統(tǒng)，其特征在于，所述有源RFID閱讀器支持2.4G和5.8G頻段。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于RFID的電力線巡檢無人機飛行控制系統(tǒng)，其特征在于，所述有源RFID閱讀器包括天線、耦合元件和芯片。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于RFID的電力線巡檢無人機飛行控制系統(tǒng)，其特征在于，所述有源RFID閱讀器和電荷耦合器攝像機均與ARM處理器存在數(shù)據(jù)傳送。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于RFID的電力線巡檢無人機飛行控制系統(tǒng)，其特征在于，所述天線為橡膠殼天線，該橡膠殼在制備成型時添加了占其質(zhì)量1-3%的纈氨酸薯蕷皂苷元醋。8.一種基于RFID的電力線巡檢無人機飛行控制系統(tǒng)的天線，其特征在于，所述天線為橡膠殼天線，該橡膠殼在制備成型時添加了占其質(zhì)量1-3%的纈氨酸薯蕷皂苷元酯。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于RFID的電力線巡檢無人機飛行控制系統(tǒng)。其包括旋翼無人機系統(tǒng)和地面監(jiān)控系統(tǒng)；所述旋翼無人機系統(tǒng)包括上螺旋槳、下螺旋槳、俯仰姿態(tài)控制機構(gòu)、偏航姿態(tài)控制機構(gòu)、陀螺傳感器、前置發(fā)動機、后置發(fā)動機、ARM處理器、有源RFID閱讀器和蓄電池；所述發(fā)動機分別驅(qū)動螺旋槳反向旋轉(zhuǎn)，通過控制兩個發(fā)動機的轉(zhuǎn)速比控制飛機機身的穩(wěn)定；所述ARM處理器采用嵌入式系統(tǒng)進行飛行控制和姿態(tài)調(diào)整；所述有源RFID閱讀器對待檢測設(shè)備上的RFID標(biāo)簽的數(shù)據(jù)信息進行讀?。凰龅孛姹O(jiān)控系統(tǒng)與旋翼無人機系統(tǒng)存在通信連接；所述蓄電池為旋翼無人機系統(tǒng)提供能量。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有穩(wěn)定性好、操作便捷的優(yōu)點。
【IPC分類】G05D1/10
【公開號】CN104965520
【申請?zhí)枴緾N201510337003
【發(fā)明人】李永
【申請人】中興長天信息技術(shù)(北京)有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年6月17日