一種基于四旋翼飛行器的高空巡線裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種基于四旋翼飛行器的高空巡線裝置，包括四旋翼飛行器整機、控制組件、巡線組件及遙控器；四旋翼飛行器整機包括控制機體和四個完全相同且對稱設(shè)置于控制機體四周的飛行臂，控制組件和巡線組件安裝于控制機體中；控制組件包括飛行主控制器、傳感器組及接收遙控信號的接收機；巡線組件包括圖像采集處理組件、通信模塊、GPS定位模塊及聲光報警組件。本實用新型通過設(shè)置控制組件和巡線組件，四旋翼飛行器可以自動識別線路上裂痕和鳥糞堆積的位置，實現(xiàn)巡線的自動化，既節(jié)約了巡線成本，又提高了巡線的效率和準確率。
【專利說明】
一種基于四旋翼飛行器的高空巡線裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及通信電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于四旋翼飛行器的高空巡線
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力行業(yè)的快速發(fā)展，電力線路的大量擴增導(dǎo)致了維護和巡檢愈趨復(fù)雜，由于自然環(huán)境的影響和電力線路的質(zhì)量問題或者短路高溫均易導(dǎo)致電力線路出現(xiàn)斷線的情況，如果出現(xiàn)斷線則這條線路均不能傳輸電能?；蛘呔€路上出現(xiàn)裂痕或者鳥糞過多，均易導(dǎo)致事故發(fā)生，以至這條線路上的用戶不能正常工作和生活，電力公司利益也會出現(xiàn)虧損。而每年的人工用巡線望遠鏡觀察既耗人工成本，而且偏遠，高山地區(qū)和大江大河地區(qū)不便行走和觀察。現(xiàn)階段直升機巡線，成本又太高。所以現(xiàn)在需要一種既能適應(yīng)各種環(huán)境，又準確可靠和經(jīng)濟實惠的方法予以替代。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于四旋翼飛行器的高空巡線裝置，該基于四旋翼飛行器的高空巡線裝置可以很好地解決上述問題。
[0004]為達到上述要求，本實用新型采取的技術(shù)方案是:提供一種基于四旋翼飛行器的高空巡線裝置，該基于四旋翼飛行器的高空巡線裝置包括四旋翼飛行器整機、控制組件、巡線組件及遙控器；四旋翼飛行器整機包括控制機體和四個完全相同且對稱設(shè)置于控制機體四周的飛行臂，每個飛行臂包括安裝支架、設(shè)置于安裝支架上的無刷電機、控制無刷電機速度的電子調(diào)速器及與無刷電機連接的旋翼，控制組件和巡線組件安裝于控制機體中；控制組件包括飛行主控制器、傳感器組及接收遙控信號的接收機;巡線組件包括圖像采集處理組件、通信模塊、GPS定位模塊及聲光報警組件；飛行主控制器分別與電子調(diào)速器、傳感器組、接收機、圖像采集處理組件、通信模塊、GPS定位模塊及聲光報警組件連接。
[0005]該基于四旋翼飛行器的高空巡線裝置具有的優(yōu)點如下:
[0006](I)通過設(shè)置控制組件和巡線組件，四旋翼飛行器可以自動識別線路上裂痕和鳥糞堆積的位置，實現(xiàn)巡線的自動化，既節(jié)約了巡線成本，又提高了巡線的效率和準確率。
[0007](2)四旋翼飛行器質(zhì)量輕，機械結(jié)構(gòu)簡單，能實現(xiàn)定點起飛、降落、空中懸停以及俯仰，橫滾和偏航運動，四個飛行臂相互協(xié)作使飛行器的運動更加靈活，適用于電力巡線。
[0008](3)采用識別范圍小于4m的黑白攝像頭，通過灰度閾值調(diào)節(jié)識別出線路，不會和地面的其他物品誤識別，抗干擾能力強。
【附圖說明】
[0009]此處所說明的附圖用來提供對本申請的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，在這些附圖中使用相同的參考標號來表示相同或相似的部分，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的不當限定。在附圖中:
[0010]圖1為本申請的結(jié)構(gòu)框圖；
[0011]圖2為本申請的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012]為使本申請的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，以下結(jié)合附圖及具體實施例，對本申請作進一步地詳細說明。
[0013]在以下描述中，對“一個實施例”、“實施例”、“一個示例”、“示例”等等的引用表明如此描述的實施例或示例可以包括特定特征、結(jié)構(gòu)、特性、性質(zhì)、元素或限度，但并非每個實施例或示例都必然包括特定特征、結(jié)構(gòu)、特性、性質(zhì)、元素或限度。另外，重復(fù)使用短語“根據(jù)本申請的一個實施例”雖然有可能是指代相同實施例，但并非必然指代相同的實施例。
[0014]為簡單起見，以下描述中省略了本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的某些技術(shù)特征。
[0015]根據(jù)本申請的一個實施例，提供一種基于四旋翼飛行器的高空巡線裝置，如圖1、圖2所示，包括四旋翼飛行器整機、控制組件、巡線組件及遙控器；四旋翼飛行器整機包括控制機體I和四個完全相同且對稱設(shè)置于控制機體I四周的飛行臂，且四個飛行臂處于同一平面高度，即每個飛行臂之間的夾角為90度;每個飛行臂包括安裝支架2、設(shè)置于安裝支架2上的無刷電機3、控制無刷電機3速度的電子調(diào)速器及與無刷電機3連接的旋翼4，控制組件和巡線組件安裝于控制機體I中；控制組件包括飛行主控制器、傳感器組及接收遙控信號的接收機;巡線組件包括圖像采集處理組件、通信模塊、GPS定位模塊及聲光報警組件;飛行主控制器分別與電子調(diào)速器、傳感器組、接收機、圖像采集處理組件、通信模塊、GPS定位模塊及聲光報警組件連接。
[0016]根據(jù)本申請的一個實施例，圖像采集處理組件包括與通信模塊相連接的圖像處理控制器和攝像頭，攝像頭為黑白攝像頭，且攝像頭的識別范圍小于4m，通過灰度閾值調(diào)節(jié)，可以識別出線路，把所有線路看成黑色，空氣為白色，因為架在高空，至少4m以上，而該攝像頭能識別范圍低于4m，不會和地面的其他物品誤識別，抗干擾能力強。
[0017]根據(jù)本申請的一個實施例，傳感器組包括三軸磁力計、三軸陀螺儀、三軸加速度計及氣壓計，四旋翼飛行器以三軸陀螺儀和三軸加速度計為主，三軸磁力計和氣壓計為輔實現(xiàn)其姿態(tài)控制。
[0018]根據(jù)本申請的一個實施例，控制機體I包括上底板、下底板及設(shè)置于上底板和下底板之間的飛行控制板，所述控制組件和巡線組件安裝于飛行控制板上。
[0019]根據(jù)本申請的一個實施例，安裝支架2上固設(shè)有電機安裝座，所述無刷電機3安裝于電機安裝座中。
[0020]在本實施例中，四旋翼飛行器的安裝支架2選擇F450機架，搭配合理電機后具有一定的負載能力;無刷電機3選擇A2212/1000KV無刷電機3，旋翼4的槳葉選擇GWS1047RS槳，電子調(diào)速器為40A，電子調(diào)速器將飛行主控制器的控制信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏鞯拇笮。钥刂茻o刷電機3的轉(zhuǎn)速;飛行主控制器選擇基于ARM-CotexM3內(nèi)核的STM32F103RCT6;遙控器和接收機選用WFT07;圖像處理控制器選擇的是KL26，它實時處理由攝像頭采集的高空線路圖像;通信模塊選擇NR24L01 ;GPS采用UBLOX MAX-6Q芯片。
[0021]本實用新型在使用時，通過遙控器控制四旋翼飛行器飛行在線路上方，四旋翼飛行器的攝像頭將采集到的圖像信息傳入圖像處理控制器，圖像處理控制器將處理分析后的圖像信息通過通信模塊傳回控制臺，同時將圖像分析結(jié)果傳入飛行主控制器，飛行主控制器使得聲光報警模塊在斷線和鳥糞堆積的情況下聲光報警，并將GPS定位模塊采集的GPS信號通過通信模塊發(fā)回給控制臺，以達到高空巡線的目的。
[0022]以上所述實施例僅表示本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能理解為對本實用新型范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型保護范圍。因此本實用新型的保護范圍應(yīng)該以所述權(quán)利要求為準。
【主權(quán)項】
1.一種基于四旋翼飛行器的高空巡線裝置，其特征在于:包括四旋翼飛行器整機、控制組件、巡線組件及遙控器;所述四旋翼飛行器整機包括控制機體和四個完全相同且對稱設(shè)置于控制機體四周的飛行臂;每個所述飛行臂包括安裝支架、設(shè)置于安裝支架上的無刷電機、控制無刷電機速度的電子調(diào)速器及與無刷電機連接的旋翼;所述控制組件和巡線組件安裝于控制機體中；所述控制組件包括飛行主控制器、傳感器組及接收遙控信號的接收機；所述巡線組件包括圖像采集處理組件、通信模塊、GPS定位模塊及聲光報警組件;所述飛行主控制器分別與電子調(diào)速器、傳感器組、接收機、圖像采集處理組件、通信模塊、GPS定位模塊及聲光報警組件連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于四旋翼飛行器的高空巡線裝置，其特征在于:所述圖像采集處理組件包括與通信模塊相連接的圖像處理控制器和攝像頭。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于四旋翼飛行器的高空巡線裝置，其特征在于:所述攝像頭為黑白攝像頭。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于四旋翼飛行器的高空巡線裝置，其特征在于:所述傳感器組包括三軸磁力計、三軸陀螺儀、三軸加速度計及氣壓計。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于四旋翼飛行器的高空巡線裝置，其特征在于:四個所述飛行臂處于同一平面高度。6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的基于四旋翼飛行器的高空巡線裝置，其特征在于:所述控制機體包括上底板、下底板及設(shè)置于上底板和下底板之間的飛行控制板，所述控制組件和巡線組件安裝于飛行控制板上。7.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的基于四旋翼飛行器的高空巡線裝置，其特征在于:所述安裝支架上固設(shè)有電機安裝座，所述無刷電機安裝于電機安裝座中。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于四旋翼飛行器的高空巡線裝置，其特征在于:所述攝像頭的識別范圍小于4m。
【文檔編號】G05D1/08GK205540282SQ201620090718
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月29日
【發(fā)明人】雷霖, 唐毅謙, 羅浚溢, 廖先莉, 趙永鑫
【申請人】成都大學