CN206826930U

CN206826930U - 一种微型飞行器

Info

Publication number: CN206826930U
Application number: CN201720278828.2U
Authority: CN
Inventors: 姜云鹏; 魏巍; 李振民; 马善乐; 朱奎
Original assignee: Shandong University of Science and Technology
Current assignee: Shandong University of Science and Technology
Priority date: 2017-03-21
Filing date: 2017-03-21
Publication date: 2018-01-02
Anticipated expiration: 2027-03-21

Abstract

本实用新型公开了一种微型飞行器，属于电力巡检领域，包括第一无线通讯单元、驱动单元、GPS单元、摄像头单元、视频采集传输单元、带二指机械手的可伸展的机械臂、远程控制中心、无线传输设备和信息采集单元。本实用新型能实现对变电站电力设备进行全方位的影像采集，及时了解电气设备信息，而且检测速度快，利用无线传输将采集的视频实时传输到变电站监控室，操作人员通过远程控制中心能够实时获取变电站的运行状态，任务分配单元可以控制飞行器，自主对变电站异常电力设备进行抢修。

Description

一种微型飞行器

技术领域

本实用新型属于电力巡检领域，具体涉及一种微型飞行器。

背景技术

变电站在整个电力系统中起着至关重要的作用，其安全保障问题关系到整个电力系统的稳态运行。对变电站的巡检工作主要针对变电站内设备的特定定位。为了监视变电站设备的运行情况，及时发现和消除设备缺陷，预防事故发生。做好巡视检查相关工作至关重要。目前变电站设备的巡视检查通常是由电力员工担任，一方面巡检人员因为各种原因不可能对电力设备进行全面巡检，很容易出现漏检、错检。另一方面人工作业，工作量大，数据记录储存存在很大困难，环境危险性大。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提出了一种微型飞行器，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种微型飞行器，包括第一无线通讯单元、驱动单元、GPS单元、摄像头单元、视频采集传输单元、带二指机械手的可伸展的机械臂、远程控制中心、无线传输设备和信息采集单元；所述摄像头单元通过视频采集传输单元与无线传输设备相连，所述远程控制中心与无线传输设备通过线路连接，所述信息采集单元通过线路与第一无线通讯单元连接，所述GPS单元用于获取飞行器的地理信息以实现实时定位导航，并通过线路与第一无线通讯单元连接；所述第一无线通讯单元用于向远程控制中心发送实时飞行数据及摄像头单元采集到的图像信息和信息采集单元检测到的状态信息，并接收远程控制中心发送的测试命令、接收任务命令和修正命令发送至驱动单元，所述驱动单元通过线路与第一无线通讯单元连接，用于接收第一无线通讯单元发送的测试命令、任务命令和修正命令并驱动无人机执行飞行任务。

优选地，该飞行器还包括吸收滤波器和杂波滤除滤波器，吸收滤波器的一端和信息采集单元相连，另一端和第一无线通讯单元相连，杂波滤除滤波器的一端和第一无线通讯单元相连，另一端和无线传输设备相连。

优选地，所述信息采集单元包括用于获取障碍物信息的超声波传感器、用于获取检测环境电磁状况的电磁传感器、用于获取环境明暗度的光照传感器、用于获取环境温湿度的温湿单元，超声波传感器、电磁传感器、光照传感器、温湿单元通过吸收滤波器与第一无线通讯单元连接。

优选地，所述摄像头单元包括两个上下位置的360度转角的舵机和位于舵机上方的微型摄像头，舵机安装在飞行器的上方，摄像头单元用于通过舵机调整拍摄视角，实现全方位摄像。

优选地，所述远程控制中心包括第二无线通讯单元、任务分配单元以及信息处理单元，第二无线通讯单元、任务分配单元、信息处理单元通过无线传输设备以及杂波滤除滤波器与第一无线通讯单元连接；信息处理单元用于接收第一无线通讯单元发送的飞行数据及摄像头单元采集到的图像信息和信息采集单元检测到的状态信息，并做出智能判断；任务分配单元用于执行用户输入对无人机的控制命令。

优选地，该飞行器还包括和杂波滤除滤波器的一端相连的用于进行姿态解算使飞行器稳定飞行并自动避障的陀螺仪单元。

本实用新型所带来的有益技术效果：

本实用新型能实现对变电站电力设备进行全方位的影像采集，及时了解电气设备信息，而且检测速度快，利用无线传输将采集的视频实时传输到变电站监控室，操作人员通过远程控制中心能够实时获取变电站的运行状态，任务分配单元可以控制飞行器，自主对变电站异常电力设备进行抢修。

附图说明

图1为本实用新型的整机结构示意图。

图2为摄像头单元的结构示意图。

其中，1-第一无线通讯单元；2-驱动单元；3-GPS单元；4-摄像头单元；5-带二指机械手的可伸展的机械臂；6-远程控制中心；7-无线传输设备；8-信息采集单元；9-温湿单元；10-光照传感器；12-超声波传感器；13-电磁传感器；14-第二无线通讯单元14；15-任务分配单元；16-信息处理单元；17-视频采集传输单元；18-陀螺仪单元；19-吸收滤波器；20-杂波滤除滤波器。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

如图1所示，一种微型飞行器，包括第一无线通讯单元1、驱动单元2、GPS单元3、摄像头单元4、带二指机械手的可伸展的机械臂5、远程控制中心6、无线传输设备7、信息采集单元8、视频采集传输单元17、陀螺仪单元18、吸收滤波器19以及杂波滤除滤波器20。

第一无线通讯单元1向远程控制中心6发送实时飞行数据及摄像头单元4采集到的图像信息和信息采集单元8检测到的状态信息，此外还接收远程控制中心6发送的测试命令、接收任务命令和修正命令并发送至驱动单元2。

驱动单元2接收第一无线通讯单元1发送的测试命令、任务命令和修正命令并驱动无人机执行飞行任务。

所述信息采集单元8包括用于获取障碍物信息的超声波传感器12、用于获取检测环境电磁状况的电磁传感器13、用于获取环境明暗度的光照传感器10、用于获取环境温湿度的温湿单元9，超声波传感器12、电磁传感器13、光照传感器10、温湿单元9通过吸收滤波器与第一无线通讯单元连接。

GPS单元3获取飞行器的地理信息，实现实时定位导航，进而通过任务分配单元15实现对无人机飞行器路线和飞行模式的控制和调整。

摄像头单元4通过视频采集传输装置单元17与第一无线通讯单元1连接，摄像头单元4包括两个上下位置的360度转角的舵机和位于舵机上方的微型摄像头，如图2所示，舵机安装在飞行器的上方。摄像头单元4通过舵机调整拍摄视角，实现全方位摄像，通过无线通信将采集的现场信息传送到上位机。

远程控制中心6通过无线传输设备7、杂波滤除滤波器20与第一无线通讯单元1连接。远程控制中心6包括第二无线通讯单元14、任务分配单元15、信息处理单元16。第二无线通讯单元14分别与任务分配单元15、信息处理单元16、无线传输设备7通过线路连接。信息处理单元16用于接收第一通讯单元1发送的飞行数据及摄像头采集到的图像信息和传感器检测到的状态信息，并做出智能判断，任务分配单元15用于执行用户输入对无人机的控制命令。

陀螺仪单元18用于姿态解算，实现飞行器稳定飞行并自动避障。

为了预防电磁干扰信号经传播渠道传送到系统或设备内部，在信号采集的输入线路设置了吸收滤波器19，其一端和信息采集单元8相连，另一端和第一无线通讯单元1相连；在第一无线通讯单元1后设置了杂波滤除滤波器20，其一端和第一无线通讯单元1相连，另一端和无线传输设备7相连。

整个飞行器采用电磁导航技术，利用电磁传感器13检测道路电磁导航信息，再经过吸收滤波器19进行处理，转变为可以由第一无线通讯单元1直接处理的直流电压信号，由远程控制中心6根据信号采集单元8采集的磁场信息，使飞行器按照预设的巡检路径进行自动导航。

为保证机械手对操作对象的稳定灵巧抓持，机械手采用二指独立运动的机械结构，在机械手指末端设计了可转动，可伸展的机械臂。当检测到异常情况时，远程控制中心将控制信号传到第一无线通讯单元，控制机械臂，使用二指机械手进行简单抢修。

在该实用新型中，微型飞行器作为一个搭载平台，代替人工靠近电气设备实施检测，能够大大提高电气设备在线检测的安全性和自动化水平。基于微型飞行器的数据采集，具有数据分辨率高、调度机动灵活、飞行成本低等优点，可以实现数据实时传输，也可进入高危地区探测。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种微型飞行器，其特征在于，包括第一无线通讯单元、驱动单元、GPS单元、摄像头单元、视频采集传输单元、带二指机械手的可伸展的机械臂、远程控制中心、无线传输设备和信息采集单元；所述摄像头单元通过视频采集传输单元与无线传输设备相连，所述远程控制中心与无线传输设备通过线路连接，所述信息采集单元通过线路与第一无线通讯单元连接，所述GPS单元用于获取飞行器的地理信息以实现实时定位导航，并通过线路与第一无线通讯单元连接；所述第一无线通讯单元用于向远程控制中心发送实时飞行数据及摄像头单元采集到的图像信息和信息采集单元检测到的状态信息，并接收远程控制中心发送的测试命令、接收任务命令和修正命令发送至驱动单元，所述驱动单元通过线路与第一无线通讯单元连接，用于接收第一无线通讯单元发送的测试命令、任务命令和修正命令并驱动无人机执行飞行任务。

2.根据权利要求1所述的微型飞行器，其特征在于，该飞行器还包括吸收滤波器和杂波滤除滤波器，吸收滤波器的一端和信息采集单元相连，另一端和第一无线通讯单元相连，杂波滤除滤波器的一端和第一无线通讯单元相连，另一端和无线传输设备相连。

3.根据权利要求2所述的微型飞行器，其特征在于，所述信息采集单元包括用于获取障碍物信息的超声波传感器、用于获取检测环境电磁状况的电磁传感器、用于获取环境明暗度的光照传感器、用于获取环境温湿度的温湿单元，超声波传感器、电磁传感器、光照传感器、温湿单元通过吸收滤波器与第一无线通讯单元连接。

4.根据权利要求1所述的微型飞行器，其特征在于，所述摄像头单元包括两个上下位置的360度转角的舵机和位于舵机上方的微型摄像头，舵机安装在飞行器的上方，摄像头单元用于通过舵机调整拍摄视角，实现全方位摄像。

5.根据权利要求2所述的微型飞行器，其特征在于，所述远程控制中心包括第二无线通讯单元、任务分配单元以及信息处理单元，第二无线通讯单元、任务分配单元、信息处理单元通过无线传输设备以及杂波滤除滤波器与第一无线通讯单元连接；信息处理单元用于接收第一无线通讯单元发送的飞行数据及摄像头单元采集到的图像信息和信息采集单元检测到的状态信息，并做出智能判断；任务分配单元用于执行用户输入对无人机的控制命令。

6.根据权利要求1所述的微型飞行器，其特征在于，该飞行器还包括和杂波滤除滤波器的一端相连的用于进行姿态解算使飞行器稳定飞行并自动避障的陀螺仪单元。