CN106275399A - 一种设有存储装置的智能电力巡检无人机 - Google Patents

一种设有存储装置的智能电力巡检无人机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种设有存储装置的智能电力巡检无人机，包括机体，所述机体顶部设有用于使机体上升和下降的螺旋桨，机体内设有用于驱动螺旋桨旋转的电机；机体内设有电池腔和电子设备腔；机体一侧固定有磁场产生器，机体另一侧固定有检测固定台；所述电子设备腔内设有检测电路；所述检测电路包括有CPU、以及与CPU信号连接的摄像头和电场强度探测器，所述电池腔内设有充电电池，所述充电电池用于给检测电路、磁场产生器及电机供电；通信模块包括有通信天线，所述通信天线设于电子设备腔内；在电力线路上的电线杆上设有磁铁，当无人机需要降落的时候，磁场发生器发生磁场，便将无人机粘附在电线杆上，解决了无人机停放的问题。

Description

一种设有存储装置的智能电力巡检无人机
技术领域
本发明涉及一种设有存储装置的智能电力巡检无人机。
背景技术
目前，无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称。利用无人机进行输电的各种电力设备检查，以便于电力监管部门发现问题并及时维护，保证输电网络的正常运行。无人机检查方式具有高效、快捷、可靠、成本低、不受地域影响的优点，但现有技术中的无人机很多是天线内置的，这样无人机在空中移动的时候，其通信质量会有严重的影响，另外如果需要无人机的通信质量具有较好的性能，就需要对天线进行改进，使得天线的电气性能较优，例如回波损耗、增益、频率范围等，从而获得高质量的通信信号，从而达到无人机对线路检测的精度和准确度；
但是无人机的降落和放置是另外一个大问题，怎么解决其放置方式是新的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种设有存储装置的智能电力巡检无人机。
为实现上述目的，本发明的具体方案如下：一种设有存储装置的智能电力巡检无人机，包括机体，所述机体顶部设有用于使机体上升和下降的螺旋桨，机体内设有用于驱动螺旋桨旋转的电机；机体内设有电池腔和电子设备腔；机体一侧固定有磁场产生器，机体另一侧固定有检测固定台；所述电子设备腔内设有检测电路；所述检测电路包括有CPU、以及与CPU信号连接的摄像头和电场强度探测器，检测电路还包括有与CPU信号连接的通信模块、电磁阀；电磁阀用于控制磁场产生器的开通；所述摄像头设检测固定台下方，所述电场强度探测器设于检测固定台一侧；所述电池腔内设有充电电池，所述充电电池用于给检测电路、磁场产生器及电机供电；通信模块包括有通信天线，所述通信天线设于电子设备腔内。
其中，所述通信天线包括有PCB板，所述PCB板上设有微带天线，所述微带天线包括有两个上下对称设置的振子单元以及设于两个振子单元中间的两个馈电片；每个振子单元包括有梯形的梯形主辐射单元以及与梯形主辐射单元底边相连的矩形主辐射单元；从梯形主辐射单元的两个斜边分别向上延伸出有两个第一连接臂，每个第一连接臂远离梯形主辐射单元的一端设有平行四边形的第一辐射臂，第一辐射臂的中连接有第一连接臂的一边还向下延伸出有第二连接臂，第二连接臂远离第一辐射臂的一端延伸出有平行四边形的第二辐射臂；
第一辐射臂内设有平行四边形的第一辐射缺口；第二辐射臂内设有多个平行设置的、且为平行四边形的第二辐射缺口；所述矩形主辐射单元上设有多组排列设置的扰流单元，每个扰流单元包括有两个方向反向设置的T形缺口。
其中，还包括有靠近梯形主辐射单元顶边的矩形寄生振子臂。
其中，每个第二辐射臂上的第二辐射缺口的数量为四个。
其中，每个第二辐射臂与相邻另外一个第二辐射臂的边上均设有锯齿状结构。
其中，其中，每个振子单元与相应馈电片馈电耦合连接。
其中，PCB板的外围上设有一圈微带隔离臂。
其中，检测电路还包括有存储记录装置，所述存储记录装置用于记录监测数据，所述存储记录装置与CPU信号连接；
检测电路还包括有热源探测器，所述热源探测器用于监测易燃点，所述热源探测器与CPU信号连接，热源探测器设于检测固定台一侧；
检测电路还包括有定位模块，所述定位模块用于定位无人机的位置，所述定位模块与CPU信号连接；
检测电路还包括有磁场强度探测器，所述磁场强度探测器用于监测磁场强度，所述磁场强度探测器与CPU信号连接，磁场强度探测器设于检测固定台一侧；
本发明的有益效果为：在电力线路上的电线杆上设有磁铁，当无人机需要降落的时候，磁场发生器发生磁场，便将无人机粘附在电线杆上，解决了无人机停放的问题。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的检测电路的原理框图；
图3是本发明的通信天线的结构示意图；
图4是图3的的局部放大图；
图5是通信天线在频段内反射损耗(ReturnLoss)的曲线图；
图6是通信天线在频段内的辐射效率(radiationefficiency)的曲线图；
图7是通信天线在频段内的所得到的天线增益(antennagain)的曲线图；
图1至图7中的附图标记说明：
1-电线杆；11-磁铁；
2-机体；21-磁场产生器；22-螺旋桨；23-电机；24-电池腔；25-电子设备腔；26-检测固定台；
31-热源探测器；32-磁场强度探测器；33-电场强度探测器；34-摄像头；
P1-PCB板；P2-微带隔离臂；P3-馈电片；P41-梯形主辐射单元；P42-矩形主辐射单元；P51-第一连接臂；P52-第二连接臂；P61-第一辐射臂；P62-第二辐射臂；P71-第一辐射缺口；P72-第二辐射缺口；P8-矩形寄生振子臂；P9-T形缺口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。
如图1至图7所示，本实施例所述的一种设有存储装置的智能电力巡检无人机，包括机体2，所述机体2顶部设有用于使机体2上升和下降的螺旋桨22，机体2内设有用于驱动螺旋桨22旋转的电机23；机体2内设有电池腔24和电子设备腔25；机体2一侧固定有磁场产生器21，机体2另一侧固定有检测固定台26；所述电子设备腔25内设有检测电路；所述检测电路包括有CPU、以及与CPU信号连接的摄像头34和电场强度探测器33，检测电路还包括有与CPU信号连接的通信模块、电磁阀；电磁阀用于控制磁场产生器21的开通；所述摄像头34设检测固定台26下方，所述电场强度探测器33设于检测固定台26一侧；所述电池腔24内设有充电电池，所述充电电池用于给检测电路、磁场产生器21及电机23供电；通信模块包括有通信天线，所述通信天线设于电子设备腔25内。在电力线路上的电线杆1上设有磁铁11，当无人机需要降落的时候，磁场发生器发生磁场，便将无人机粘附在电线杆1上，解决了无人机停放的问题。
本实施例所述的一种设有存储装置的智能电力巡检无人机，所述通信天线包括有PCB板P1，所述PCB板P1上设有微带天线，所述微带天线包括有两个上下对称设置的振子单元以及设于两个振子单元中间的两个馈电片P3；每个振子单元包括有梯形的梯形主辐射单元P41以及与梯形主辐射单元P41底边相连的矩形主辐射单元P42；从梯形主辐射单元P41的两个斜边分别向上延伸出有两个第一连接臂P51，每个第一连接臂P51远离梯形主辐射单元P41的一端设有平行四边形的第一辐射臂P61，第一辐射臂P61的中连接有第一连接臂P51的一边还向下延伸出有第二连接臂P52，第二连接臂P52远离第一辐射臂P61的一端延伸出有平行四边形的第二辐射臂P62；第一辐射臂P61内设有平行四边形的第一辐射缺口P71；第二辐射臂P62内设有多个平行设置的、且为平行四边形的第二辐射缺口P72；所述矩形主辐射单元P42上设有多组排列设置的扰流单元，每个扰流单元包括有两个方向反向设置的T形缺口P9。T形缺口P9有效增加电流长度，使得增益也随之升高，且不会过多的破坏驻波比。设计优异的天线，提高通信性能，对智能化的体验会有更好的效果，请参阅图5 所示，有其在910MHz左右的频段为主要智能设备的通信频段；图5 为本发明通信天线在不同频率下所得到的反射损耗Return Loss 的曲线图。反射损耗显示前进波功率与反射波功率的比值，反射损耗愈低表示天线反射愈小，天线辐射功率愈大。对于本实施例的通信天线来进行测试，而结果显示出本实施例的天线结构在不同频率下所得到的反射损耗。如图5所示，本实施例的天线结构在特高频段，例如适用于无线射频辨识标签的902MHz 至928MHz 的频带所表现的反射损耗符合一定的需求，显示本实施例的天线结构可在特高频段Ultra-HighFrequency，UHF 操作。详细而言，在包含902MHz 至928MHz 的频段内，本实施例的天线结构的反射损耗皆小于-10dB。如图5中的标记点P1、P2 所示，本实施例的通信天线在902MHz 及928MHz 两个特定频率下所得到的反射损耗值，分别约是-10.386dB及-12.488dB。请参阅图6 所示，为本发明通信天线在不同频率下所得到的辐射效率radiationefficiency 的曲线图。对于本实施例的天线结构来进行测试，而结果显示出本实施例的天线结构在不同频率下所得到的辐射效率。如图6所示，在包含902MHz 至928MHz 的频段内，本实施例的天线结构的辐射效率平均约为60％。请参阅图7所示，图7 为本发明通信天线在不同频率下所得到的天线增益antenna gain 的曲线图。对于本实施例的天线结构来进行测试，而结果显示出本实施例的天线结构在不同频率下所得到的天线增益。如图7 所示，在包含902MHz至928MHz 的频段内，本实施例的天线结构所得到的最大增益可达4.4dBi。
本实施例所述的一种设有存储装置的智能电力巡检无人机，还包括有靠近梯形主辐射单元P41顶边的矩形寄生振子臂P8。可以有效提高增益，增强稳定性。
本实施例所述的一种设有存储装置的智能电力巡检无人机，每个第二辐射臂P62上的第二辐射缺口P72的数量为四个。该数量的第二辐射缺口P72可以有效增加电流长度，使得增益也随之升高，且不会过多的破坏驻波比。
本实施例所述的一种设有存储装置的智能电力巡检无人机，每个第二辐射臂P62与相邻另外一个第二辐射臂P62的边上均设有锯齿状结构。
本实施例所述的一种设有存储装置的智能电力巡检无人机，其中，每个振子单元与相应馈电片P3馈电耦合连接。降低互耦。
本实施例所述的一种设有存储装置的智能电力巡检无人机，PCB板P1的外围上设有一圈微带隔离臂P2增加隔离度。
本实施例所述的一种设有存储装置的智能电力巡检无人机，检测电路还包括有存储记录装置，所述存储记录装置用于记录监测数据，所述存储记录装置与CPU信号连接；
本实施例所述的一种设有存储装置的智能电力巡检无人机，检测电路还包括有热源探测器31，所述热源探测器31用于监测易燃点，所述热源探测器31与CPU信号连接，热源探测器31设于检测固定台26一侧。
本实施例所述的一种设有存储装置的智能电力巡检无人机，检测电路还包括有定位模块，所述定位模块用于定位无人机的位置，所述定位模块与CPU信号连接。
本实施例所述的一种设有存储装置的智能电力巡检无人机，检测电路还包括有磁场强度探测器32，所述磁场强度探测器32用于监测磁场强度，所述磁场强度探测器32与CPU信号连接，磁场强度探测器32设于检测固定台26一侧。
以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。

Claims (7)

1.一种设有存储装置的智能电力巡检无人机，其特征在于：‘‘包括机体（2），所述机体（2）顶部设有用于使机体（2）上升和下降的螺旋桨（22），机体（2）内设有用于驱动螺旋桨（22）旋转的电机（23）；机体（2）内设有电池腔（24）和电子设备腔（25）；机体（2）一侧固定有磁场产生器（21），机体（2）另一侧固定有检测固定台（26）；所述电子设备腔（25）内设有检测电路；所述检测电路包括有CPU、以及与CPU信号连接的摄像头（34）和电场强度探测器（33），检测电路还包括有与CPU信号连接的通信模块、电磁阀；电磁阀用于控制磁场产生器（21）的开通；所述摄像头（34）设检测固定台（26）下方，所述电场强度探测器（33）设于检测固定台（26）一侧；所述电池腔（24）内设有充电电池，所述充电电池用于给检测电路、磁场产生器（21）及电机（23）供电；通信模块包括有通信天线，所述通信天线设于电子设备腔（25）内；
检测电路还包括有存储记录装置，所述存储记录装置用于记录监测数据，所述存储记录装置与CPU信号连接。
2.根据权利要求1所述的一种设有存储装置的智能电力巡检无人机，其特征在于：所述通信天线包括有PCB板（P1），所述PCB板（P1）上设有微带天线，所述微带天线包括有两个上下对称设置的振子单元以及设于两个振子单元中间的两个馈电片（P3）；每个振子单元包括有梯形的梯形主辐射单元（P41）以及与梯形主辐射单元（P41）底边相连的矩形主辐射单元（P42）；从梯形主辐射单元（P41）的两个斜边分别向上延伸出有两个第一连接臂（P51），每个第一连接臂（P51）远离梯形主辐射单元（P41）的一端设有平行四边形的第一辐射臂（P61），第一辐射臂（P61）的中连接有第一连接臂（P51）的一边还向下延伸出有第二连接臂（P52），第二连接臂（P52）远离第一辐射臂（P61）的一端延伸出有平行四边形的第二辐射臂（P62）；
第一辐射臂（P61）内设有平行四边形的第一辐射缺口（P71）；第二辐射臂（P62）内设有多个平行设置的、且为平行四边形的第二辐射缺口（P72）；所述矩形主辐射单元（P42）上设有多组排列设置的扰流单元，每个扰流单元包括有两个方向反向设置的T形缺口（P9）。
3.根据权利要求2所述的一种设有存储装置的智能电力巡检无人机，其特征在于：还包括有靠近梯形主辐射单元（P41）顶边的矩形寄生振子臂（P8）。
4.根据权利要求2所述的一种设有存储装置的智能电力巡检无人机，其特征在于：每个第二辐射臂（P62）上的第二辐射缺口（P72）的数量为四个。
5.根据权利要求2所述的一种设有存储装置的智能电力巡检无人机，其特征在于：每个第二辐射臂（P62）与相邻另外一个第二辐射臂（P62）的边上均设有锯齿状结构。
6.根据权利要求2所述的一种设有存储装置的智能电力巡检无人机，其特征在于：每个振子单元与相应馈电片（P3）馈电耦合连接。
7.根据权利要求2所述的一种设有存储装置的智能电力巡检无人机，其特征在于：PCB板（P1）的外围上设有一圈微带隔离臂（P2）。
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