無人機(jī)載的輸電線路檢測(cè)裝置制造方法及圖紙

一種無人機(jī)載的輸電線路檢測(cè)裝置，包括無人機(jī)、激光檢測(cè)設(shè)備和檢測(cè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；檢測(cè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括三軸調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和加速度傳感器；三軸調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括繞X軸角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、繞Z軸角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、繞X軸角度調(diào)節(jié)電機(jī)、繞Y軸角度調(diào)節(jié)電機(jī)和繞Z軸角度調(diào)節(jié)電機(jī)；繞Z軸角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)連接于無人機(jī)的機(jī)腹；繞X軸角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)連接于繞Z軸角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；激光檢測(cè)設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)連接于矩形框結(jié)構(gòu)的中空內(nèi)；Y軸垂直于X軸，Z軸垂直于X軸；加速度傳感器包括第一加速度傳感器和第二加速度傳感器；第一加速度傳感器剛性連接于激光檢測(cè)設(shè)備；第二加速度傳感器柔性連接至激光檢測(cè)設(shè)備；加速度傳感器連接剛性桿和加速度傳感器連接柔性繩的長度相同。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及輸電線路檢測(cè)技術(shù)，具體是一種無人機(jī)載的輸電線路檢測(cè)裝置。

技術(shù)介紹

1、電力線纜是電力傳輸和分配的核心組成部分，對(duì)于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。電力傳輸中，架空線路輸電是應(yīng)用極高的技術(shù)。架空線路的巡檢是日常養(yǎng)護(hù)工作，傳統(tǒng)的巡視方式在檢測(cè)電力線纜時(shí)存在一系列的局限性，如效率低、成本高和無法全面覆蓋等問題。因此針對(duì)這一問題，出現(xiàn)了電力線纜的飛行檢測(cè)技術(shù)，其借助無人機(jī)飛行，利用激光測(cè)距技術(shù)、機(jī)器視覺技術(shù)等，覆蓋較多的巡檢項(xiàng)目。目前，較為普遍的做法是，直接把激光測(cè)距設(shè)備、視頻采集設(shè)備等直接安裝在無人機(jī)上，無人機(jī)與這些設(shè)備相互獨(dú)立。這樣帶來的問題主要有：

2、1)無人機(jī)飛行過程中，受環(huán)境影響空中姿態(tài)處于變化當(dāng)中，檢測(cè)設(shè)備的傳感器不易穩(wěn)定地正對(duì)被測(cè)電力線纜，檢測(cè)激光對(duì)地垂直度需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)節(jié)矯正；

3、2)無人機(jī)負(fù)載有限，飛行機(jī)載控制板以及檢測(cè)裝置等外部設(shè)備，需要外部電源供電，會(huì)降低無人機(jī)續(xù)航能力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)提出一種無人機(jī)載的輸電線路檢測(cè)裝置，包括無人機(jī)和激光檢測(cè)設(shè)備。

2、為了解決上述問題1)，還包括檢測(cè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；檢測(cè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括三軸調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和加速度傳感器；三軸調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括繞x軸角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、繞z軸角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、繞x軸角度調(diào)節(jié)電機(jī)、繞y軸角度調(diào)節(jié)電機(jī)和繞z軸角度調(diào)節(jié)電機(jī)；

3、繞z軸角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是龍門結(jié)構(gòu)，龍門結(jié)構(gòu)的橫梁繞z軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接于無人機(jī)的機(jī)腹，能夠繞z軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸線為z軸，轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作由繞z軸角度調(diào)節(jié)電機(jī)驅(qū)動(dòng)；在無人機(jī)的飛行平面平行于地平面狀態(tài)下，z軸垂直于地平面；

4、繞x軸角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是矩形框結(jié)構(gòu)，矩形框結(jié)構(gòu)的相對(duì)兩邊的中點(diǎn)位置繞x軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接于龍門結(jié)構(gòu)的兩側(cè)立柱，轉(zhuǎn)動(dòng)軸線為x軸，轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作由繞x軸角度調(diào)節(jié)電機(jī)驅(qū)動(dòng)；

5、激光(測(cè)距)檢測(cè)設(shè)備繞y軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接于矩形框結(jié)構(gòu)的中空內(nèi)，能夠繞y軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸線為y軸，轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作由繞y軸角度調(diào)節(jié)電機(jī)驅(qū)動(dòng)；

6、y軸垂直于x軸，z軸垂直于x軸，z軸垂直于y軸；以激光(測(cè)距)檢測(cè)設(shè)備的傳感器的中心點(diǎn)為點(diǎn)o，點(diǎn)o在xoy平面、xoz平面以及yoz平面上；

7、加速度傳感器包括第一加速度傳感器和第二加速度傳感器；第一加速度傳感器通過加速度傳感器連接剛性桿連接于激光(測(cè)距)檢測(cè)設(shè)備，且加速度傳感器連接剛性桿與傳感器的照射方向平行；第二加速度傳感器通過加速度傳感器連接柔性繩連接于激光(測(cè)距)檢測(cè)設(shè)備；加速度傳感器連接剛性桿和加速度傳感器連接柔性繩的長度相同；

8、激光(測(cè)距)檢測(cè)設(shè)備和無人機(jī)的機(jī)腹之間的間距小于無人機(jī)著落架的高度。

9、為了解決上述問題2)，還包括飛行機(jī)載電源板和(飛行機(jī)載)控制板；飛行機(jī)載電源板和飛行機(jī)載控制板所在電路板安裝在飛行機(jī)載控制箱中，飛行機(jī)載控制箱固定在無人機(jī)的機(jī)腹上；所述繞z軸角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連接于飛行機(jī)載控制箱的底面；

10、飛行機(jī)載電源板的電源輸入端連接無人機(jī)鋰電池的電源輸出端；飛行機(jī)載電源板的電源輸出端分別連接激光(測(cè)距)檢測(cè)設(shè)備的電源輸入端和飛行機(jī)載控制板的電源輸入端；

11、繞x軸角度調(diào)節(jié)電機(jī)、繞y軸角度調(diào)節(jié)電機(jī)以及繞z軸角度調(diào)節(jié)電機(jī)的電源輸入端通過保護(hù)電路直接連接無人機(jī)鋰電池的電源輸出端；

12、飛行機(jī)載控制板包括處理器電路以及無線通信電路；

13、激光(測(cè)距)檢測(cè)設(shè)備的串行通信數(shù)據(jù)輸出端通過串行通信線連接于處理器電路的串行通信數(shù)據(jù)接收端；

14、處理器電路的串行通信數(shù)據(jù)輸出端通過串行通信線連接檢測(cè)設(shè)備的串行通信數(shù)據(jù)接收端；

15、處理器電路的電機(jī)控制信號(hào)輸出端通過連接線分別連接繞x軸角度調(diào)節(jié)電機(jī)、繞y軸角度調(diào)節(jié)電機(jī)以及繞z軸角度調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)控制信號(hào)輸入端；

16、處理器電路和無線通信電路之間通過串行通信線連接；在飛行機(jī)載控制箱的表面連接有無線通信端子，無線通信電路的無線通信連接線通過無線通信端子連接于飛行機(jī)載控制箱外部天線。

17、進(jìn)一步的，飛行機(jī)載控制箱的頂面開有第一穿線孔，連接無人機(jī)鋰電池的電源輸出端的電源線束通過第一穿線孔穿入飛行機(jī)載控制箱；

18、飛行機(jī)載控制箱的底面開第二穿線孔；繞x軸角度調(diào)節(jié)電機(jī)、繞y軸角度調(diào)節(jié)電機(jī)以及繞z軸角度調(diào)節(jié)電機(jī)和無人機(jī)鋰電池之間的電源線與處理器電路和繞x軸角度調(diào)節(jié)電機(jī)、繞y軸角度調(diào)節(jié)電機(jī)以及繞z軸角度調(diào)節(jié)電機(jī)之間的串行通信線構(gòu)成線束穿過第二穿線孔；

19、激光(測(cè)距)檢測(cè)設(shè)備和飛行機(jī)載電源板之間的電源線與激光(測(cè)距)檢測(cè)設(shè)備和處理器電路之間的串行通信線構(gòu)成線束穿過第二穿線孔；

20、第一穿線孔和第二穿線孔與相應(yīng)孔內(nèi)線束之間填有絕緣密封填料。

21、具體來說，所述飛行機(jī)載電源板的包括兩組降壓電路；

22、第一組降壓電路的電源輸入端連接無人機(jī)鋰電池的電源輸出端；

23、第一組降壓電路的電源輸出端輸出12v電壓和5v電壓；

24、第一組降壓電路的12v電壓輸出端連接無線通信電路的電源輸入端；

25、第一組降壓電路的5v電壓輸出端連接激光(測(cè)距)檢測(cè)設(shè)備的電源輸入端；

26、第二組降壓電路的電源輸入端連接第一組降壓電路的5v電壓輸出端，第二組降壓電路的電源輸出端輸出3.3v電壓，并連接處理器電路的電源輸入端。

27、采用本技術(shù)后：

28、1)可減緩或避免無人機(jī)空中非平飛狀態(tài)下對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果的誤差。

29、2)簡(jiǎn)化了檢測(cè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)，通過無人機(jī)鋰電池提供外部電源，為飛行機(jī)載控制板以及檢測(cè)裝置等外部設(shè)備供電，避免了設(shè)備需要額外大容量電源供電。同時(shí)，為了進(jìn)一步降低檢測(cè)設(shè)備的耗電，采用飛行機(jī)載控制板中處理器電路的mcu把傳感器得到數(shù)據(jù)信息通過通信電路傳送出去，檢測(cè)設(shè)備具有低功耗特點(diǎn)，把對(duì)傳感器獲取數(shù)據(jù)的運(yùn)算任務(wù)交給地面監(jiān)控設(shè)備，飛行機(jī)載控制板只負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集，降低了整體能耗。

30、3)在飛行檢測(cè)過程當(dāng)中，飛行器搭載的激光(測(cè)距)傳感器由于飛行器加減速、橫風(fēng)、側(cè)風(fēng)等影響，不能保持發(fā)出的激光束始終垂直于地面。通過加速度傳感器、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)電機(jī)裝置動(dòng)態(tài)調(diào)整激光(測(cè)距)傳感器，保持激光束始終垂直于地面，避免檢測(cè)誤差，完成高精度檢測(cè)任務(wù)。

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【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

1.一種無人機(jī)載的輸電線路檢測(cè)裝置，包括無人機(jī)和激光檢測(cè)設(shè)備，其特征還包括檢測(cè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機(jī)載的輸電線路檢測(cè)裝置，其特征是還包括飛行機(jī)載電源板和控制板；飛行機(jī)載電源板和控制板所在電路板安裝在飛行機(jī)載控制箱中，飛行機(jī)載控制箱固定在無人機(jī)的機(jī)腹上；所述繞Z軸角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連接于飛行機(jī)載控制箱的底面；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無人機(jī)載的輸電線路檢測(cè)裝置，其特征是飛行機(jī)載控制箱的頂面開有第一穿線孔，連接無人機(jī)鋰電池的電源輸出端的電源線束通過第一穿線孔穿入飛行機(jī)載控制箱；

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無人機(jī)載的輸電線路檢測(cè)裝置，其特征是所述飛行機(jī)載電源板的包括兩組降壓電路；

【技術(shù)特征摘要】

1.一種無人機(jī)載的輸電線路檢測(cè)裝置，包括無人機(jī)和激光檢測(cè)設(shè)備，其特征還包括檢測(cè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機(jī)載的輸電線路檢測(cè)裝置，其特征是還包括飛行機(jī)載電源板和控制板；飛行機(jī)載電源板和控制板所在電路板安裝在飛行機(jī)載控制箱中，飛行機(jī)載控制箱固定在無人機(jī)的機(jī)腹上；所述繞z軸角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連接于飛...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：高洪，葛紅宇，高世平，楊志遠(yuǎn)，王佳琪，鄭豪強(qiáng)，王晨，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：南京工程學(xué)院，
類型：新型
國別省市：