CN111169650A - 一种轻量化电力廊道数据采集设备及无人机 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种轻量化电力廊道数据采集设备及无人机，电力廊道数据采集设备包括：支撑组件、数据采集组件和连接组件；连接组件包括：连接板和减震装置；减震装置包括：钢丝绳减震器、减震器上支架和减震器下支架，连接板的下部与减震器下支架固定连接，支撑组件的上部与减震器上支架固定连接，钢丝绳减震器的上下两端分别与减震器上支架和减震器下支架固定连接；数据采集组件固定设置于支撑组件上。本申请达到了很好地削弱无人机的振动对数据采集组件的影响的技术效果，解决了无人机飞行时具有很强劲的振动，导致数据采集设备进行数据采集时的成像效果模糊不清，严重影响到设备对电力廊道巡检的精准性的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及电力廊道三维数据采集装置技术领域，尤其涉及一种轻量化电力廊道数据采集设备及无人机。
背景技术
电力是基础工业之一，电力行业的发展水平直接影响整个国民经济的发展水平。电力传输系统的布置一般为高压架空电力线，但电力线及杆塔附件长期暴露在野外，因受到持续的机械张力、材料老化的影响而产生断股、磨损、腐蚀等损伤，导致事故,造成停电和经济损失。因此输电线路巡检是保证电力系统安全运行的一项基础工作，目的就在于掌握线路运行状况及其周围环境的变化、发现线路设备的缺陷及线路安全的隐患。
采用无人机搭载数据采集系统对电力廊道数据采集，建立成像模型，并进行数据后处理是一种常用的巡检方式。由于数据采集设备进行数据采集时需要保持平稳才能得到精确的数据，但是无人机飞行时具有很强劲的振动，导致数据采集设备进行数据采集时的成像效果模糊不清，严重影响到设备对电力廊道巡检的精准性。
发明内容
本申请的目的在于提供一种轻量化电力廊道数据采集设备及无人机，解决无人机飞行时具有很强劲的振动，导致数据采集设备进行数据采集时的成像效果模糊不清，严重影响到设备对电力廊道巡检的精准性的技术问题。
有鉴于此，本申请第一方面提供一种轻量化电力廊道数据采集设备，包括：支撑组件、数据采集组件和连接组件；
所述连接组件包括：连接板和减震装置，所述减震装置设置于所述连接板与所述支撑组件之间；
所述减震装置包括：钢丝绳减震器、减震器上支架和减震器下支架，所述连接板的上部与所述无人机固定连接，所述连接板的下部与所述减震器下支架固定连接，所述支撑组件的上部与所述减震器上支架固定连接，所述钢丝绳减震器的上下两端分别与所述减震器上支架和所述减震器下支架固定连接；
所述数据采集组件固定设置于所述支撑组件上。
进一步的，所述减震器上支架和所述减震器下支架均包括上横板、竖版和下横板；
所述竖版的两端分别与所述上横板和所述下横板固定连接；
所述减震器上支架的下横板与所述支撑组件的上部固定连接，所述减震器下支架的上横板与所述连接板的下部固定连接；
所述减震器上支架的上横板与所述减震器下支架的下横板相对设置，所述钢丝绳减震器的上下两端分别与所述减震器上支架的上横板和所述减震器下支架的下横板固定连接。
进一步的，所述减震器上支架的上横板的顶面设置有缓冲块，所述减震器下支架的下横板的底面设置有缓冲块。
进一步的，所述减震装置有四个；
四个所述减震装置呈方形对角分布于所述连接板与所述支撑组件之间。
进一步的，所述数据采集组件包括激光雷达、数码相机和主控制器；
所述主控制器与所述激光雷达和所述数码相机通信连接；
所述激光雷达的激光探头和所述数码相机的镜头均伸出于所述支撑组件的外部。
进一步的，所述数据采集组件还包括：惯性导航器和组合导航接收器；
所述惯性导航器和所述组合导航接收器均与所述主控制器电连接，用于测量所述数据采集组件的位置姿态信息。
进一步的，所述支撑组件包括前端盖、方形外壳和后端盖；
所述方形外壳横向设置，所述方形外壳的顶部与所述连接组件固定连接，所述激光雷达、所述惯性导航器和所述组合导航接收器均固定设置于所述方形外壳的内部；
所述前端盖固定设置于所述方形外壳的前端，所述后端盖固定设置于所述方形外壳的后端；
所述前端盖上开设有贯穿的开口，所述激光雷达组件的激光探头穿过所述开口伸出于所述支撑组件的外部。
进一步的，所述方形外壳的材质为镁铝合金。
进一步的，还包括定位天线；
所述定位天线固定设置于所述方形外壳上。
本申请第二方面提供了一种无人机，其特征在于，所述无人机的下端固定设置有上述的轻量化电力廊道数据采集设备。
与现有技术相比，本申请实施例的优点在于：
本申请提供了一种轻量化电力廊道数据采集设备，包括：支撑组件、数据采集组件和连接组件；所述连接组件包括：连接板和减震装置，所述减震装置设置于所述连接板与所述支撑组件之间；所述减震装置包括：钢丝绳减震器、减震器上支架和减震器下支架，所述连接板的上部与所述无人机固定连接，所述连接板的下部与所述减震器下支架固定连接，所述支撑组件的上部与所述减震器上支架固定连接，所述钢丝绳减震器的上下两端分别与所述减震器上支架和所述减震器下支架固定连接；所述数据采集组件固定设置于所述支撑组件上。
本申请中提供的轻量化电力廊道数据采集设备，通过设置减震装置，包括钢丝绳减震器、减震器上支架和减震器下支架，减震器上支架与支撑组件连接，减震器下支架与连接板连接，钢丝绳减震器的上下两端分别与减震器上支架和减震器下支架固定连接，数据采集装置固定设置于支撑装置上，从而无人机飞行时的振动经过连接板和减震器下支架层层递减后，传导至钢丝绳减震器时被钢丝绳减震器吸收，因此振动不会或只有少部分传导至减震球上支架，再经减震球上支架和支撑组件再次递减，最终数据采集组件几乎不受到无人机振动的影响，可平稳地进行数据采集成像，达到了很好地削弱无人机的振动对数据采集组件的影响的技术效果，解决了无人机飞行时具有很强劲的振动，导致数据采集设备进行数据采集时的成像效果模糊不清，严重影响到设备对电力廊道巡检的精准性的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例所提供的轻量化电力廊道数据采集设备第一视角的外部结构示意图；
图2为本申请实施例所提供的轻量化电力廊道数据采集设备第二视角的外部结构示意图；
图3为本申请实施例所提供的轻量化电力廊道数据采集设备的内部结构示意图；
图4为本申请实施例中的减震装置的结构示意图；
图5为本申请实施例所提供的无人机的结构示意图；
其中，附图标记为：支撑组件1、数据采集组件2、连接组件3、连接板4、活动卡扣5、钢丝绳减震器6、减震器上支架7、减震器下支架8、减震装置9、上横板10、下横板11、竖版12、缓冲块13、激光雷达14、数码相机15、主控制器16、惯性导航器17、组合导航接收器18、前端盖19、方形外壳20、后端盖21、定位天线22、电源开光23、电源接口24、网络交换机25。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
为了便于理解，请参阅图1至图4，图1为本申请实施例所提供的轻量化电力廊道数据采集设备第一视角的外部结构示意图；图2为本申请实施例所提供的轻量化电力廊道数据采集设备第二视角的外部结构示意图；图3为本申请实施例所提供的轻量化电力廊道数据采集设备的内部结构示意图；图4为本申请实施例中的减震装置的结构示意图。
本申请提供一种轻量化电力廊道数据采集设备，包括：支撑组件1、数据采集组件2和连接组件3；
连接组件3包括：连接板4和减震装置9，减震装置9设置于连接板4与支撑组件1之间；
减震装置9包括：钢丝绳减震器6、减震器上支架7和减震器下支架8，连接板4的上部与无人机固定连接，连接板4的下部与减震器下支架8固定连接，支撑组件1的上部与减震器上支架7固定连接，钢丝绳减震器6的上下两端分别与减震器上支架7和减震器下支架8固定连接；
数据采集组件2固定设置于支撑组件1上。
需要说明的是，连接板4的形状为方形，连接板4的上部设置有活动卡扣5，活动卡扣5有四个，分布于连接板4上部的四个对角处，活动卡扣5与无人机的底部相卡装；
减震器上支架7的下部与支撑组组件的上部固定连接，减震器下支架8的上部与连接板4固定连接，减震器上支架7与减震器下支架8之间没有直接连接，而是通过钢丝绳减震器6连接，钢丝绳减震器6具有优良的减震效果和阻尼效应，可有效将无人机的机械振动与数据采集系统隔离，与传统的橡胶隔振器相比，具有环境适应性强，使用寿命长，安装方式多样，良好的缓冲抗冲性能，阻尼大，安装方便等优点。
本申请中提供的轻量化电力廊道数据采集设备，通过设置减震装置9，包括钢丝绳减震器6、减震器上支架7和减震器下支架8，减震器上支架7与支撑组件1连接，减震器下支架8与连接板4连接，钢丝绳减震器6的上下两端分别与减震器上支架7和减震器下支架8固定连接，数据采集装置固定设置于支撑装置上，从而无人机飞行时的振动经过连接板4和减震器下支架8层层递减后，传导至钢丝绳减震器6时被钢丝绳减震器6吸收，因此振动不会或只有少部分传导至减震球上支架，再经减震球上支架和支撑组件1再次递减，最终数据采集组件2几乎不受到无人机振动的影响，可平稳地进行数据采集成像，达到了很好地削弱无人机的振动对数据采集组件2的影响的技术效果，解决了无人机飞行时具有很强劲的振动，导致数据采集设备进行数据采集时的成像效果模糊不清，严重影响到设备对电力廊道巡检的精准性的技术问题。
作为进一步的改进，本申请实施例所提供的轻量化电力廊道数据采集设备的减震器上支架7和减震器下支架8均包括上横板10、竖版12和下横板11；
竖版12的两端分别与上横板10和下横板11固定连接；
减震器上支架7的下横板11与支撑组件1的上部固定连接，减震器下支架8的上横板10与连接板4的下部固定连接；
减震器上支架7的上横板10与减震器下支架8的下横板11相对设置，减震器的上下两端分别与减震器上支架7的上横板10和减震器下支架8的下横板11固定连接。
具体来说，减震器上支架7与减震器下支架8的结构相同，大致呈匚状的对称结构，减震器上支架7的上横板10与减震器下支架8的下横板11相对设置，减震器上支架7的上横板10和减震器下支架8的下横板11之间留有用于安装钢丝绳减震器6的空间，钢丝绳减震器6的上部和下部分别与减震器上支架7的上横板10的整个板面和减震器下支架8的下横板11的整个板面固定连接，使钢丝绳减震器6的连接更为稳固。
作为进一步的改进，本申请实施例所提供的轻量化电力廊道数据采集设备的减震器上支架7的上横板10的顶面设置有缓冲块13，减震器下支架8的下横板11的底面设置有缓冲块13。
具体来说，减震器上支架7的上横板10的顶面正好与减震器下支架8的上横板10的底面相对，同样减震器下支架8的下横板11的底面正好与减震器上支架7的下横板11的顶面相对，且两者的距离相对较近，为了避免无人机突然下移时，减震器上支架7的上横板10由于惯性与减震器下支架8的上横板10相碰，同样为了避免减震器下支架8的下横板11由于惯性与减震器上支架7的下横板11相碰，造成减震器上支架7和减震器下支架8的损坏，设置缓冲块13可有效对碰撞进行缓冲，有效地保护了减震器上支架7和减震器下支架8。
作为进一步的改进，本申请实施例所提供的轻量化电力廊道数据采集设备的减震装置9有四个，四个减震器呈方形对角分布于连接板4与支撑组件1之间，具体为连接板4的四个对角与支撑组件1之间，采用四个减震器使连接组件3的减震效果更好的同时也提高了连接的稳固性。
作为进一步的改进，本申请实施例所提供的轻量化电力廊道数据采集设备的数据采集组件2包括：
激光雷达14、数码相机15、主控制器16和定位天线22；
主控制器16与激光雷达14和数码相机15通信连接；
激光雷达14组件的激光探头和数码相机15的镜头伸出于支撑组件1的外部。
具体来说，支撑组件1用于支撑起数据采集组件2，作为数据采集组件2的承载体，数据采集组件2包括主控制器16、数码相机15和激光雷达14，激光雷达14上设置有激光探头，该激光探头伸出于支撑组件1的外部，使激光探头可以对电力廊道进行扫描，激光雷达14用于采集电力廊道以及周围环境的三维点云数据，这些整体的三维点云数据可供后续对电力廊道进行三维建模，从而形成立体的三维图形式，从而可直观地反应电力廊道是否出现受力变形，以及周围环境是否存在安全事故或隐患，数码相机15用于对电力廊道进行拍照，采集电力廊道的颜色信息，可供后续建立三维建模时将颜色信息附着于三维图上，形成三维模型地图，从而可观察哪一部位出现破损等安全隐患，主控制器16用于控制数据采集组件2的运行状态，主控制器16中设置有无线传输模块，可实现采集数据的无线传输。
在支撑组件1上还设置有电源接口24、电源开光和网络交换机25，电源接口24与数据采集组件2的各个部件电连接，电源开关23用于开启和关闭数据采集组件2的各个部件，网络交换机25用于扩大子网络，为子网络提供更多的连接端口，网络交换机25和数码相机15都有数据接口，可实现采集信息的有限传输。
本申请实施例中提供的轻量化电力廊道数据采集设备，通过设置数据采集组件2，该数据采集组件2包括有激光雷达14和数码相机15，激光雷达14的激光探头可对电力廊道及周围环境进行快速扫描，采集电力廊道及周围环境的三维点云数据，后续可根据该云数据对电力廊道进行三维建模，同时数码相机15采集电力廊道的颜色信息并附着于三维建模上，形成一个整体的电力廊道的三维模型地图，从而可大范围全方位地检测整个电力廊道的形状姿态是否变形、表面是否出现破损、周围环境是否存在安全隐患等问题，达到了可对电力廊道进行大范围全方位地进行检测，提高检测的精准度的技术效果，解决了现有的数据采集系统主要使用单一的光学数码影像对电力廊道进行拍照检测，对于大范围的检测仅采用光学数码影像进行拍照检测十分受限，导致难以进行全面地检测以及检测结果不精准的技术问题。
作为进一步的改进，本申请实施例所提供的轻量化电力廊道数据采集设备的数据采集组件2还包括：惯性导航器17和组合导航接收器18；
惯性导航器17和组合导航接收器18均与主控制器16连接，用于测量电力廊道的位置姿态信息。
具体来说，惯性导航器17和组合导航接收器18用于测量数据采集组件2的位置姿态信息，该位置姿态信息可为激光雷达14提供位置基础，识别出激光雷达14某一刻处于某个空间坐标位置，从而可对激光雷达14及电力廊道的各个点进行定位，主控制器16与惯性导航器17和组合导航接收器18电连接，用于控制惯性导航器17和组合导航接收器18的运行状态。
作为进一步的改进，本申请实施例所提供的轻量化电力廊道数据采集设备的支撑组件1包括前端盖19、方形外壳20和后端盖21；
方形外壳20横向设置，方形外壳20的顶部与连接组件3固定连接，激光雷达14、惯性导航器17和组合导航接收器18均固定设置于方形外壳20的内部；
前端盖19固定设置于方形外壳20的前端，后端盖21固定设置于方形外壳20的后端，电源开关23和电源接口24设置于后端盖21上；
前端盖19上开设有贯穿的开口，激光雷达14组件的激光探头穿过开口并伸出于支撑组件1的外部。
具体来说，方形外壳20内部中空，用于安装防止各个数据采集部件，激光雷达14的上端面通过六角铜柱固定安装在方形外壳20内部的顶面，方形外壳20的前端与后端均是开口状，光滑安装板固定设置于方形外壳20内部的底面，前端盖19固定设置于方形外壳20的前端开口处，后端盖21固定设置于方形外壳20的后端开口处，前端盖19上开设有贯穿的开口，激光雷达14组件的激光探头穿过该开口并伸出于支撑组件1的外部，从而激光探头可对电力廊道和周围环境进行扫描，数码相机15的检测镜头穿过方形外壳20的底面并伸出于支撑组件1的外部，从而可对电力廊道及周围环境进行拍照。
作为进一步的改进，本申请实施例所提供的轻量化电力廊道数据采集设备的方形外壳20为镁铝合金，在保证了强度要求的前提下，减轻了整个设备的质量，实现系统轻型化设计。
作为进一步的改进，本申请实施所提供的轻量化电力廊道数据采集设备还包括定位天线22，定位天线22固定设置在方形外壳20上，用于定位整个轻量化电力廊道数据采集设备的实时位置。
本申请实施例还提供了一种无人机，请参阅图5，图5为本申请实施例所提供的无人机的结构示意图，该无人机的下端固定设置有上述实施例中的轻量化电力廊道数据采集设备。
本申请实施例所提供的无人机可对从而可大范围全方位地对电力廊道进行检测，达到了可对电力廊道进行大范围全方位地进行检测，减少设备振动，提高检测的精准度的技术效果，解决了现有的数据采集系统主要使用单一的光学数码影像对电力廊道进行拍照检测，对于大范围的检测仅采用光学数码影像进行拍照检测十分受限，导致难以进行全面地检测以及检测结果不精准的技术问题。
以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种轻量化电力廊道数据采集设备，其特征在于，包括：支撑组件、数据采集组件和连接组件；
所述连接组件包括：连接板和减震装置，所述减震装置设置于所述连接板与所述支撑组件之间；
所述减震装置包括：钢丝绳减震器、减震器上支架和减震器下支架，所述连接板的上部与所述无人机固定连接，所述连接板的下部与所述减震器下支架固定连接，所述支撑组件的上部与所述减震器上支架固定连接，所述钢丝绳减震器的上下两端分别与所述减震器上支架和所述减震器下支架固定连接；
所述数据采集组件固定设置于所述支撑组件上。
2.根据权利要求1所述的轻量化电力廊道数据采集设备，其特征在于，所述减震器上支架和所述减震器下支架均包括上横板、竖版和下横板；
所述竖版的两端分别与所述上横板和所述下横板固定连接；
所述减震器上支架的下横板与所述支撑组件的上部固定连接，所述减震器下支架的上横板与所述连接板的下部固定连接；
所述减震器上支架的上横板与所述减震器下支架的下横板相对设置，所述钢丝绳减震器的上下两端分别与所述减震器上支架的上横板和所述减震器下支架的下横板固定连接。
3.根据权利要求2所述的轻量化电力廊道数据采集设备，其特征在于，所述减震器上支架的上横板的顶面设置有缓冲块，所述减震器下支架的下横板的底面设置有缓冲块。
4.根据权利要求1所述的轻量化电力廊道数据采集设备，其特征在于，所述减震装置有四个；
四个所述减震装置呈方形对角分布于所述连接板与所述支撑组件之间。
5.根据权利要求1所述的轻量化电力廊道数据采集设备，其特征在于，所述数据采集组件包括激光雷达、数码相机和主控制器；
所述主控制器与所述激光雷达和所述数码相机通信连接；
所述激光雷达的激光探头和所述数码相机的镜头均伸出于所述支撑组件的外部。
6.根据权利要求5所述的轻量化电力廊道数据采集设备，其特征在于，所述数据采集组件还包括：惯性导航器和组合导航接收器；
所述惯性导航器和所述组合导航接收器均与所述主控制器电连接，用于测量所述数据采集组件的位置姿态信息。
7.根据权利要求6所述的轻量化电力廊道数据采集设备，其特征在于，所述支撑组件包括前端盖、方形外壳和后端盖；
所述方形外壳横向设置，所述方形外壳的顶部与所述连接组件固定连接，所述激光雷达、所述惯性导航器和所述组合导航接收器均固定设置于所述方形外壳的内部；
所述前端盖固定设置于所述方形外壳的前端，所述后端盖固定设置于所述方形外壳的后端；
所述前端盖上开设有贯穿的开口，所述激光雷达组件的激光探头穿过所述开口伸出于所述支撑组件的外部。
8.根据权利要求7所述的轻量化电力廊道数据采集设备，其特征在于，所述方形外壳的材质为镁铝合金。
9.根据权利要求7所述的轻量化电力廊道数据采集设备，其特征在于，还包括定位天线；
所述定位天线固定设置于所述方形外壳上。
10.一种无人机，其特征在于，所述无人机的下端固定设置有权利要求1-9任一项所述的轻量化电力廊道数据采集设备。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010086839.7A CN111169650A (zh) | 2020-02-11 | 2020-02-11 | 一种轻量化电力廊道数据采集设备及无人机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010086839.7A CN111169650A (zh) | 2020-02-11 | 2020-02-11 | 一种轻量化电力廊道数据采集设备及无人机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111169650A true CN111169650A (zh) | 2020-05-19 |
Family
ID=70624297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010086839.7A Pending CN111169650A (zh) | 2020-02-11 | 2020-02-11 | 一种轻量化电力廊道数据采集设备及无人机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111169650A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111998212A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-11-27 | 酷景传媒(上海)有限公司 | 一种飞行器吊挂全景相机的高稳定性结构 |
-
2020
- 2020-02-11 CN CN202010086839.7A patent/CN111169650A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111998212A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-11-27 | 酷景传媒(上海)有限公司 | 一种飞行器吊挂全景相机的高稳定性结构 |
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Legal Events
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