CN204945251U - 一种基于无人机的防雷检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于无人机的防雷检测系统，包括地面控制端、无人机、测试线、接地电阻测试仪；所述地面控制端设于地面上，用于控制所述无人机飞行；所述无人机与所述测试线的测试端附近的预设位置相连，用于携带所述测试线的测试端飞行至建筑物顶端，使所述测试线的测试端与建筑物顶端的直击雷防护装置相连；所述接地电阻测试仪设于地面上并与所述测试线的、且与测试端相反的一端以及建筑物地网外的附近土壤相连，用于检测所述建筑物顶端的直击雷防护装置的接地电阻阻值。本实用新型的防雷检测系统结构简单、装卸方便，可针对高危位置进行防雷检测，可有效降低防雷检测过程中的危险性及减少人力物力的耗费。

Description

一种基于无人机的防雷检测系统

技术领域

本实用新型涉及雷电防护领域，尤其涉及一种基于无人机的防雷检测系统。

背景技术

雷电作为自然界中影响人类活动的严重灾害之一，不仅会给航空航天、国防、通讯、电子工业、化工石油、邮电、交通、森林等行业造成严重的经济损失而且会造成人员伤亡。为了减小雷电灾害风险，雷电防护措施必须达到相关标准的要求。良好的接地是分流和泄放直击雷和雷电电磁干扰能量的最有效的手段之一。雷电流通过避雷带、引下线、接地体向大地泄放，从而保护建筑物、人员和设备的安全。因此，在防雷检测过程中需要测量防雷装置的接地电阻值来判断雷电防护措施是否达到相关标准的要求。

目前各防雷中心常用各类型接地电阻测量仪检测接地电阻是否合格，现有的防雷检测工作多采用人工携带测试线的方式来完成，即由检测人员携带测试线在建筑物顶部对建筑物的直击雷防护装置，例如屋顶避雷带、避雷针等进行防雷检测。这种人工携带测试线的方式存在以下不足：

其一、无法针对高危位置进行检测：对于坡屋顶、高塔类建筑物等危险位置，检测人员很难到达其顶部，所以针对这些高危位置的防雷检测一直以来都是空白。

其二、检测过程危险性高：检测人员站在高楼顶比较危险，且容易发生检测人员从高楼顶向下扔测试线时，测试线落在高压线上导致检测人员触电死亡的意外事件。

其三、耗费大量人力物力：现在高楼越来越多，所需测试线又长又重，检测人员经常得爬到高楼楼顶，从楼顶往下扔测试线，测完后再收线，增加了检测人员的劳动强度，耗费了大量的人力物力。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：如何改进现有的人工携带测试线的防雷检测方式中所存在的无法针对高危位置进行防雷检测、检测过程危险性高及需耗费大量人力物力的问题。

为此目的，本实用新型提出了一种基于无人机的防雷检测系统，包括：地面控制端、无人机、测试线、接地电阻测试仪；

所述地面控制端用于控制所述无人机飞行；

所述无人机在所述测试线的测试端附近的预设位置与所述测试线相连，用于携带所述测试线的测试端飞行至建筑物顶端，使所述测试线的测试端与建筑物顶端的直击雷防护装置相连；

所述接地电阻测试仪与所述测试线的、且与测试端相反的一端以及建筑物地网外的附近土壤相连，用于检测所述建筑物顶端的直击雷防护装置的接地电阻阻值。

优选地，所述地面控制端包括遥控发射器，用于发射预设的控制信号；

所述无人机为四轴多旋翼无人机，其包括机体、遥控接收端和飞行控制器；

所述遥控接收端用于接收所述控制信号；

所述机体包括机架以及设于所述机架上的无人机动力电源、动力电机、螺旋桨，所述螺旋桨与所述动力电机相连，所述无人机动力电源用于为所述动力电机供电；

所述飞行控制器与所述遥控接收端相连，以根据所述控制信号控制无人机的飞行轨迹和飞行姿态。

优选地，所述无人机还包括电子调速器，用于根据所述控制信号改变所述无人机的速度、高度和方向。

优选地，所述机架的材料为碳纤维。

优选地，还包括导电磁铁，其与所述测试线的测试端相连；

所述测试线的测试端与建筑物顶端的直击雷防护装置相连具体为：

所述测试线的测试端通过所述导电磁铁吸附在所述直击雷防护装置上。

优选地，还包括测试线分离装置，其与所述无人机相连，并与所述测试线在所述测试端附近的预设位置相连；用于根据所述控制信号控制所述无人机与所述测试线相连或分离。

优选地，所述测试线分离装置包括：

钢片，固定于所述测试线的测试端附近的预设位置上；

吸盘式电磁铁，设于所述无人机底部，当其通电时吸附所述钢片以使所述测试线与所述无人机相连；

电子开关，其两条电源端与所述无人机动力电源和所述吸盘式电磁铁相连，其控制端与所述遥控接收端相连，用于根据所述控制信号进行触发或关闭，以控制所述吸盘式电磁铁与所述钢片吸附或断开。

优选地，所述吸盘式电磁铁为直流吸盘式电磁铁，由所述无人机动力电源供电。

优选地，还包括图像回传系统，用于获取所述导电磁铁与所述直击雷防护装置的连接状况信息，以辅助完成所述导电磁铁与所述直击雷防护装置进行吸附连接。

优选地，所述图像回传系统包括：

摄像头，设于所述无人机上，用于拍摄所述导电磁铁与所述直击雷防护装置的位置图像；

图像发射器，位于所述无人机上且与所述摄像头相连，用于发射所述位置图像；

图像接收器，位于所述地面控制端上，用于接收所述图像发射器发射的所述位置图像；

显示器，位于所述地面控制端上，用于显示所述图像接收器接收的所述位置图像。

与现有的人工携带测试线的防雷检测方式相比，本实用新型的基于无人机的防雷检测系统结构简单、装卸方便，可针对工作人员无法攀登到顶部的高危位置进行防雷检测；可有效降低防雷检测过程中的危险性并可大大减少检测过程中耗费的人力物力。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本实用新型的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本实用新型进行任何限制，在附图中：

图1示出了本实用新型一个实施例提供的基于无人机的防雷检测系统的结构示意图；

图2示出了本实用新型另一个实施例提供的基于无人机的防雷检测系统的部分结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例提供的测试线分离装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的实施例进行详细描述。

图1示出了本实用新型一个实施例提供的基于无人机的防雷检测系统的结构示意图。如图1所示，本实用新型的基于无人机的防雷检测系统包括：地面控制端300、无人机200、测试线600、接地电阻测试仪400。

地面控制端300设于地面上，用于控制无人机200飞行。

无人机200在测试线600的测试端附近的预设位置(优选为测试线600上距离测试端约25cm的位置)与测试线600相连，用于携带所述测试线的测试端飞行至建筑物顶端，使所述测试线的测试端与建筑物顶端的直击雷防护装置100相连。

需要说明的是，接地电阻测试仪400设于地面上，其一端与测试线600的、且与测试端相反的一端相连；其另一端不是直接和建筑物底部接地装置500相连，而是与建筑物地网外的附近土壤相连(例如与插入建筑物地网外的附近土壤中的两根接地铁钎相连，图中未示出)，以形成一条闭合回路，即：直击雷防护装置100—引下线(图中未示出)—建筑物底部接地装置500—建筑物地网外的附近土壤—接地电阻测试仪400，达到检测所述建筑物顶端的直击雷防护装置100的接地电阻(建筑物接地体和土壤的接地电阻)阻值的目的。

本实施例提供的基于无人机的防雷检测系统可针对工作人员无法攀登到顶部的高危位置进行防雷检测，并可有效降低防雷检测过程中对工作人员人身安全的危险性；可大大减少检测过程中耗费的人力物力；同时，该系统结构简单、装卸方便，可以根据实际需求对现有的需人工携带测试线的防雷检测设备进行改进以获得该系统。

图2示出了本实用新型另一实施例提供的基于无人机的防雷检测系统的部分结构示意图。如图2所示，在上一实施例的基础上，所述地面控制端300进一步包括遥控发射器301，用于发射预设的控制信号；本实施例中的无人机200优选为四轴多旋翼无人机，其包括机体201、遥控接收端202和飞行控制器203；遥控接收端202用于接收遥控发射器301发来的控制信号(遥控频率为2.4GHz)。

无人机200的机体201包括机架2010以及设于其上的无人机动力电源2011、动力电机2012、螺旋桨2013；螺旋桨2013与动力电机2012相连；无人机动力电源2011用于为动力电机2012供电。

飞行控制器203与遥控接收端202相连，根据该控制信号控制无人机200的飞行轨迹和飞行姿态。

作为本实施例的优选，无人机200还包括电子调速器204，用于根据遥控发射器301发送的控制信号改变无人机200的速度、高度和方向。

优选地，无人机200的机架2010为轻量化设计机架，其采用碳纤维材料，在保证强度的同时可以降低飞行重量。

优选地，本实施例的防雷检测系统还包括导电磁铁700(图中未示出)，其与测试线600的测试端相连。

测试线600的测试端与建筑物顶端的直击雷防护装置100相连具体是通过导电磁铁700吸附在直击雷防护装置100上。

优选地，本实施例的防雷检测系统还包括图像回传系统900，用于获取导电磁铁700与直击雷防护装置100的连接状况信息，以辅助操作人员完成将导电磁铁700与直击雷防护装置100进行吸附连接。

进一步地，图像回传系统900包括：

摄像头901(优选为750线摄像头)，设于无人机200上且其镜头(图中未示出)朝下，用于拍摄导电磁铁700与直击雷防护装置100的位置图像；

图像发射器902，位于所述无人机200上，且与摄像头901相连，用于发射摄像头901拍摄的位置图像；

图像接收器903，位于所述地面控制端300上且与图像发射器902进行无线通讯，接收图像发射器902发射的位置图像；

显示器904，位于所述地面控制端300上，用于显示图像接收器903接收的位置图像，为操作人员提供参考。

图3示出了本实用新型实施例提供的测试线分离装置的结构示意图。如图3所示，在上一实施例的基础上，当发生测试线缠绕或空中气流不稳定等紧急情况时，为保证无人机200的安全，本实施例的防雷检测系统还包括测试线分离装置800，其与无人机200和测试线的测试端附近的预设位置相连，用于根据遥控接收端202接收的控制信号控制无人机200与测试线600的测试端附近的预设位置进行脱扣分离，遥控接收端202将电磁信号转化为电压信号以实现地面控制端300无线遥控测试线分离装置800。

进一步地，该测试线分离装置800包括：

钢片801，固定于测试线600的测试端附近的预设位置上；

吸盘式电磁铁802，设于无人机200底部，当其通电时吸附钢片801，以使测试线600的测试端附近的预设位置与无人机200相连；

电子开关803，其两条电源端(图中未示出)与无人机动力电源2011和吸盘式电磁铁802相连，其控制端(图中未示出)与遥控接收端202相连，用于根据预设的控制信号(遥控频率为2.4GHz)进行触发或关闭，以控制吸盘式电磁铁802与钢片801吸附或断开。

进一步地，吸盘式电磁铁802为直流吸盘式电磁铁；电磁铁工作电压为24V，由无人机动力电源2011直接供电。

采用本实施例提供的基于无人机的防雷检测系统，可以实现高危位置的防雷检测，应用导电磁铁对直击雷防护装置进行吸附式导通测试，检测防雷装置的接地电阻；采用无线控制测试线分离装置，可在测试线缠绕、空中气流不稳定等紧急情况下，使无人机安全脱离测试线。同时，该系统结构简单、装卸方便，可以根据实际需求对现有的需人工携带测试线的防雷检测设备进行改进以获得该系统；与现有的人工携带测试线的防雷检测方式相比，本实施例的基于无人机的防雷检测系统可有效降低防雷检测过程中的危险性，减少检测过程中耗费的人力物力。

需要指出的是，在附图中，为了图示的清晰，可能夸大了层和区域的尺寸。而且可以理解，当元件或层被称为在另一元件或层“上”时，它可以直接在其他元件上，或者可以存在中间的层。另外，可以理解，当元件或层被称为在另一元件或层“下”时，它可以直接在其他元件下，或者可以存在一个以上的中间的层或元件。另外，还可以理解，当层或元件被称为在两层或两个元件“之间”时，它可以为两层或两个元件之间惟一的层，或还可以存在一个以上的中间层或元件。通篇相似的参考标记指示相似的元件。

本实施例未公开的技术内容均属于本领域普通技术常识，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于无人机的防雷检测系统，其特征在于，包括：地面控制端、无人机测试线、接地电阻测试仪；

所述地面控制端用于控制所述无人机飞行；

所述无人机在所述测试线的测试端附近的预设位置与所述测试线相连，用于携带所述测试线的测试端飞行至建筑物顶端，使所述测试线的测试端与建筑物顶端的直击雷防护装置相连；

所述接地电阻测试仪与所述测试线的、且与测试端相反的一端以及建筑物地网外的附近土壤相连，用于检测所述建筑物顶端的直击雷防护装置的接地电阻阻值。

2.如权利要求1所述的基于无人机的防雷检测系统，其特征在于，所述地面控制端包括遥控发射器，用于发射预设的控制信号；

所述无人机为四轴多旋翼无人机，其包括机体、遥控接收端和飞行控制器；

所述遥控接收端用于接收所述控制信号；

所述机体包括机架以及设于所述机架上的无人机动力电源、动力电机、螺旋桨，所述螺旋桨与所述动力电机相连，所述无人机动力电源用于为所述动力电机供电；

所述飞行控制器与所述遥控接收端相连，以根据所述控制信号控制无人机的飞行轨迹和飞行姿态。

3.如权利要求2所述的基于无人机的防雷检测系统，其特征在于，所述无人机还包括电子调速器，用于根据所述控制信号改变所述无人机的速度、高度和方向。

4.如权利要求2所述的基于无人机的防雷检测系统，其特征在于，所述机架的材料为碳纤维。

5.如权利要求1所述的基于无人机的防雷检测系统，其特征在于，还包括导电磁铁，其与所述测试线的测试端相连；

所述测试线的测试端与建筑物顶端的直击雷防护装置相连具体为：

所述测试线的测试端通过所述导电磁铁吸附在所述直击雷防护装置上。

6.如权利要求2所述的基于无人机的防雷检测系统，其特征在于，还包括测试线分离装置，其与所述无人机相连，并与所述测试线在所述测试端附近的预设位置相连；用于根据所述控制信号控制所述无人机与所述测试线相连或分离。

7.如权利要求6所述的基于无人机的防雷检测系统，其特征在于，所述测试线分离装置包括：

钢片，固定于所述测试线的测试端附近的预设位置上；

吸盘式电磁铁，设于所述无人机底部，当其通电时吸附所述钢片以使所述测试线与所述无人机相连；

电子开关，其两条电源端与所述无人机动力电源和所述吸盘式电磁铁相连，其控制端与所述遥控接收端相连，用于根据所述控制信号进行触发或关闭，以控制所述吸盘式电磁铁与所述钢片吸附或断开。

8.如权利要求7所述的基于无人机的防雷检测系统，其特征在于，所述吸盘式电磁铁为直流吸盘式电磁铁，由所述无人机动力电源供电。

9.如权利要求5所述的基于无人机的防雷检测系统，其特征在于，还包括图像回传系统，用于获取所述导电磁铁与所述直击雷防护装置的连接状况信息，以辅助完成所述导电磁铁与所述直击雷防护装置进行吸附连接。

10.如权利要求9所述的基于无人机的防雷检测系统，其特征在于，所述图像回传系统包括：

摄像头，设于所述无人机上，用于拍摄所述导电磁铁与所述直击雷防护装置的位置图像；

图像发射器，位于所述无人机上且与所述摄像头相连，用于发射所述位置图像；

图像接收器，位于所述地面控制端上，用于接收所述图像发射器发射的所述位置图像；

显示器，位于所述地面控制端上，用于显示所述图像接收器接收的所述位置图像。