CN106707105B - 可移动飞行电力采集终端及采集方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了可移动飞行电力采集终端及采集方法，包括机架，机架的上部边缘设有多个机翼，机架的下部设有多个支脚，内部设有主控板；每个机翼上设有一个飞行舵机，所述飞行舵机通过驱动输出板与主控板连接；机架的上部设有取电扣接结构，所述取电扣接结构能够挂接在母线上并采集母线的电数据给所述主控板；所述机架上设有定位机构，所述定位机构也与所述主控板连接；所述机架的下部设有故障指示器，所述故障指示器与所述主控板连接，所述主控板根据取电扣接结构采集的数据进行故障诊断，并通过故障指示器指示故障。提高维护人员对采集终端安装和回收安全性、部署快速性。避免设备安装过程中意外停电事故发生。提高无线通信数据组网安全性。

Description

可移动飞行电力采集终端及采集方法
技术领域
本发明涉及数据采集设备技术领域，尤其涉及可移动飞行电力采集终端及采集方法。
背景技术
目前电力输电线路数据采集，如传统故障指示器、智能型故障指示器、采集终端等都需要人工操作安装，特殊场合可能需要停电作业，且这些塔杆都比较高，高空作业非常不便，对现场施工人员人身安全和因停电造成的供电损失不可估量。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题，提供了一种可移动飞行电力采集终端及采集方法，能够飞行挂在母线上，能够手动、自动飞行挂在母线上，对电力数据进行部署采集及故障指示。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
可移动飞行电力采集终端，包括机架，所述机架的上部边缘设有多个机翼，所述机架的下部设有多个支脚，内部设有主控板；每个机翼上设有一个飞行舵机，所述飞行舵机通过驱动输出板与主控板连接；所述机架的上部设有取电扣接结构，所述取电扣接结构能够挂接在母线上并采集母线的电数据给所述主控板；所述机架上设有定位机构，所述定位机构也与所述主控板连接；所述机架的下部设有故障指示器，所述故障指示器与所述主控板连接，所述主控板根据取电扣接结构采集的数据进行故障诊断，并通过故障指示器指示故障。
所述取电扣接结构包括两个成半圆形的动磁芯，两个动磁芯的底部分别铰接在取电线圈的两端，所述取电线圈与取电采样板连接，所述取电采样板与所述主控板连接；
每个所述动磁芯与取电线圈连接的一端还穿设在丝杠上，所述丝杠与磁芯开闭电机连接，在磁芯开闭电机的带动下实现两个动磁芯的开合。
所述取电线圈和磁芯开闭电机固定在所述取电采样板上，所述取电采样板固定在所述机架上。
所述定位机构包括位于机架顶部用于母线的定位的第一摄像头和激光定位器，所述第一摄像头和激光定位器设置在母线定位板上，所述母线定位板与所述主控板电连接。
所述定位机构还包括用于飞行可视避障的第二摄像头，所述第二摄像头也与所述主控板电连接，所述第二摄像头位于所述机架的底部。
所述机翼与机架铰接，所述机翼在机翼电机的带动下实现展开和合拢，所述机翼电机也通过驱动输出板与所述主控板电连接。
还包括通信单元和导航单元，所述通信单元与所述主控板连接，所述主控板通过通信单元与遥控设备进行通信；所述导航单元与所述主控板连接。
还包括数据加密单元和存储单元，都与所述主控板连接。
采用所述的可移动飞行电力采集终端的采集方法，包括，
控制所有的机翼展开；主控板通过控制驱动输出板驱动飞行舵机旋转，带动机架整体起飞；
主控板通过定位机构判断采集终端是否位于母线下的设定距离，达到设定距离时采集终端在该位置悬停；
主控板通过定位机构确定要采集的母线时，取电扣接结构挂接在母线上进行取电；
主控板根据根据取电扣接结构采集的数据进行故障诊断，并通过故障指示器指示故障；
数据采集完后，取电扣接结构脱离母线，向下飞行落地，最后合拢机翼。
所述采集终端位于母线下30CM时悬停。
本发明的有益效果是：
1.提高维护人员对采集终端安装和回收安全性、部署快速性。
2.避免设备安装过程中意外停电事故发生。
3.提高无线通信数据组网安全性。
4.采用自定义仿莫斯码，故障类型远距离可见。
5.采用新唐内置DDR ARM外围元件大大减少、节约成本，减轻飞行重量。
附图说明
图1为本发明的整体结构图；
图2为取电扣接结构挂接在母线上的结构图；
图3为取电扣接结构打开的结构图；
图4为电路板结构图；
图5为图像定位示意图；
图6为故障指示时的示意图；
图7为硬件电路图；
图8为整个飞控测量过程。
其中，1.取电扣接结构，2.机架，3.机翼，4.支脚，5.飞行舵机，6.母线，7.动磁芯，8.母线定位板，9.取电线圈，10.磁芯开闭电机，11.取电采样板，12.激光定位器，13.第一摄像头，14.主控板，15.驱动输出板，16.故障指示板。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：
如图1所示，可移动飞行电力采集终端，包括机架2，所述机架2的上部边缘设有多个机翼3，所述机架的下部设有多个支脚4，内部设有主控板；每个机翼上设有一个飞行舵机5，所述飞行舵机5通过驱动输出板与主控板连接；所述机架2的上部设有取电扣接结构1，所述取电扣接结构能够挂接在母线上并采集母线的电数据给所述主控板；所述机架上设有定位机构，所述定位机构也与所述主控板连接；所述机架的下部设有故障指示器，所述故障指示器与所述主控板连接，所述主控板根据取电扣接结构采集的数据进行故障诊断，并通过故障指示器指示故障。
如图2-图3所示，所述取电扣接结构包括两个成半圆形的动磁芯7，两个动磁芯7的底部分别铰接在取电线圈9的两端，所述取电线圈9与取电采样板11连接，所述取电采样板11与所述主控板连接；
每个所述动磁芯7与取电线圈9连接的一端还穿设在丝杠上，所述丝杠与磁芯开闭电机10连接，在磁芯开闭电机10的带动下实现两个动磁芯的开合。
所述取电线圈和磁芯开闭电机固定在所述取电采样板11上，所述取电采样板11固定在所述机架上。
所述定位机构包括位于机架顶部用于母线的定位的第一摄像头CCD1和激光定位器，所述第一摄像头和激光定位器设置在母线定位板上，所述母线定位板与所述主控板电连接。采用图像比率尺计算母线位置，如图5所示。
所述定位机构还包括用于飞行可视避障的第二摄像头CCD2，所述第二摄像头也与所述主控板电连接，所述第二摄像头位于所述机架的底部。
采用上下布局，CCD1为母线图像定位位于终端顶端，为高清或可红外测温类摄像头，CCD2为位于终端底端，飞行可视避障等功能，图中未给出。
激光定位器为两个一字型激光发射器，辅助CCD母线定位，故障指示器中的翻板上的LED指示可以显示故障指示可设置自定义仿莫斯码功能，通过闪烁信息，故障类型远距离可见。
如图6所示，采用位置翻板一周LED灯方式，正常工作，绿灯闪烁，故障状态下红灯闪烁，并增加定义仿莫斯码，故障类型远距离可见。闪烁表如下：
所述机翼与机架铰接，所述机翼在机翼电机的带动下实现展开和合拢，所述机翼电机也通过驱动输出板与所述主控板电连接。
还包括通信单元和导航单元，所述通信单元与所述主控板连接，所述主控板通过通信单元与遥控设备进行通信；所述导航单元与所述主控板连接。
通信单元采用WIFI和三网通模块等无线通信收发模块，实现图像实时查看，遥控指令下发，飞行参数可视、采集数据近、远程上传。
导航单元采用当前GPS或北斗等导航模块实现终端位置和时钟同步，如北斗精度进步提高至厘米级可以自动识别母线A\B\C相母线位置。
还包括数据加密单元和存储单元，都与所述主控板连接。数据加密单元采用硬件高速加密，保证数据不被偷窃。存储单元采用eMMC和铁电存储，操作系统和采集数据存入eMMC,关键数据存入铁电存储。
还包括陀螺传感器，提供飞控姿态数据。还可以包括数字气压高度传感器，为飞行提供高度数据。
机架2成圆筒形，内部为各个电路板，如图4所示，电路板主要包括由上到下一次插接的母线定位板8、取电采样板11、主控板14、驱动输出板15及故障指示板16。故障指示板16是故障指示器内的电路板。驱动输出板15驱动控制磁芯开闭电机、机翼电机和飞行舵机。
主控板的主控系统采用新唐最新ARM，NUC972DF62Y内置DDR等高度集成外围。
如图7所示，为整个采集终端的硬件电路图，NUC972DF62与外围的模块都连接，其中M1-M4为机翼电机，M5-M6为磁芯开闭电机，M7为翻牌电机，翻牌电机位于故障指示器内部，当有故障时，翻牌电机带动图6中的翻版旋转，从遮挡处旋转出来指示故障。
采用所述的可移动飞行电力采集终端的采集方法，包括，
控制所有的机翼展开；主控板通过控制驱动输出板驱动飞行舵机旋转，带动机架整体起飞；
主控板通过定位机构判断采集终端是否位于母线下的设定距离，达到设定距离时采集终端在该位置悬停；
主控板通过定位机构确定要采集的母线时，取电扣接结构挂接在母线上进行取电；
主控板根据根据取电扣接结构采集的数据进行故障诊断，并通过故障指示器指示故障；
数据采集完后，取电扣接结构脱离母线，向下飞行落地，最后合拢机翼。
如图8所示，给出一实际运行中飞控测量的流程图。
当飞行采集终端据母线下30cm左右，便开启母线跟随定位功能，已确定母线摆动规律，一旦确定跟随特征，飞行终端快速上升，磁芯快速闭合，图像回传确认挂接成功后开始数据采集传输功能，飞行功能进入待机状态。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.可移动飞行电力采集终端，其特征是，包括机架，所述机架的上部边缘设有多个机翼，所述机架的下部设有多个支脚，内部设有主控板；每个机翼上设有一个飞行舵机，所述飞行舵机通过驱动输出板与主控板连接；所述机架的上部设有取电扣接结构，所述取电扣接结构能够挂接在母线上并采集母线的电数据给所述主控板；所述机架上设有定位机构，所述定位机构也与所述主控板连接；所述机架的下部设有故障指示器，所述故障指示器与所述主控板连接，所述主控板根据取电扣接结构采集的数据进行故障诊断，并通过故障指示器指示故障；
所述取电扣接结构包括两个成半圆形的动磁芯，两个动磁芯的底部分别铰接在取电线圈的两端，所述取电线圈与取电采样板连接，所述取电采样板与所述主控板连接；每个所述动磁芯与取电线圈连接的一端还穿设在丝杠上，所述丝杠与磁芯开闭电机连接，在磁芯开闭电机的带动下实现两个动磁芯的开合；
所述机翼与机架铰接，所述机翼在机翼电机的带动下实现展开和合拢，所述机翼电机也通过驱动输出板与所述主控板电连接。
2.如权利要求1所述的可移动飞行电力采集终端，其特征是，所述取电线圈和磁芯开闭电机固定在所述取电采样板上，所述取电采样板固定在所述机架上。
3.如权利要求1所述的可移动飞行电力采集终端，其特征是，所述定位机构包括位于机架顶部用于母线的定位的第一摄像头和激光定位器，所述第一摄像头和激光定位器设置在母线定位板上，所述母线定位板与所述主控板电连接。
4.如权利要求3所述的可移动飞行电力采集终端，其特征是，所述定位机构还包括用于飞行可视避障的第二摄像头，所述第二摄像头也与所述主控板电连接，所述第二摄像头位于所述机架的底部。
5.如权利要求1所述的可移动飞行电力采集终端，其特征是，还包括通信单元和导航单元，所述通信单元与所述主控板连接，所述主控板通过通信单元与遥控设备进行通信；所述导航单元与所述主控板连接。
6.如权利要求1所述的可移动飞行电力采集终端，其特征是，还包括数据加密单元和存储单元，都与所述主控板连接。
7.采用权利要求1所述的可移动飞行电力采集终端的采集方法，其特征是，包括，
控制所有的机翼展开；主控板通过控制驱动输出板驱动飞行舵机旋转，带动机架整体起飞；
主控板通过定位机构判断采集终端是否位于母线下的设定距离，达到设定距离时采集终端在该位置悬停；
主控板通过定位机构确定要采集的母线时，取电扣接结构挂接在母线上进行取电；
主控板根据根据取电扣接结构采集的数据进行故障诊断，并通过故障指示器指示故障；
数据采集完后，取电扣接结构脱离母线，向下飞行落地，最后合拢机翼。
8.如权利要求7所述的采集方法，其特征是，所述采集终端位于母线下30CM时悬停。
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