CN205087144U - 一种带有红外测温功能的用于电力系统巡线的无人机 - Google Patents
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Abstract
一种带有红外测温功能的用于电力系统巡线的无人机，它包括机身，机身上方设有螺旋翼，螺旋翼分为上旋翼和下旋翼，机身尾部设有尾翼，机身上方的螺旋翼通过安装在机身上的驱动装置进行驱动，在机身底部设有接收混控器单元，所述机身底部吊设有摄像头，摄像头与主控芯片连接，主控芯片的双向口与红外线测温装置、联网设备连接，主控芯片的输出口与激光定点装置连接。采用上述结构，通过本实用新型便捷的移动性以及红外成像仪对电力设备精确的检测，能高效的完成对电力设备的巡线工作。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力检测检修辅助设备领域，具体一种带有红外测温功能的用于电力系统巡线的无人机。
背景技术
目前，无人机在输电线路运维领域发挥了重要的作用。采用无人机巡查线路的优势显而易见，它不仅可以对输电线路本体缺陷、通道隐患进行快速检测，特别是在各种复杂地形、恶劣气候、灾害天气下，可及时、准确、高效地获取现场信息，可有效地避免各种危险。尤为重要的是，无人机巡线提高了电力维护和检修的速度和效率，使许多工作能在完全带电的情况下迅速完成，比人工巡线效率高出40倍。
与此同时，无人机在带电处缺、红外测温、故障点查找方面也有着不可替代的优势。
红外测温技术是电力系统中对电力设备进行检测的一项技术，不仅简单，而且快捷，在变电站的日常巡视和维护中得到了广泛的应用。世间的任何一个物体都会发射出红外辐射能量，这种能量是人眼所不能看到的，红外辐射能量的强度随着物体温度的升高而增强，通过红外成像仪测温是通过红外热成像仪检测物体的表面温度，并形成图形画面，红外热成像仪具有定性成像与定量测量的双重功能，并有较高空间分辨率和温度分辨率，能够辨别很小的温差。实时热图像能够清晰显示在屏幕上，为建立热图像数据库提供了条件，实现了集图像采集、储存、分析于一体的功能。而且它能够快速对大面积的设备进行检测。通过专业人员对热图像并配合分析软件，能够发现电力设备运行异常情况和故障。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供的一种带有红外测温功能的用于电力系统巡线的无人机，它能解决现有电力检测检修工作完全靠人工作业，检测效率不高的问题。
实用新型的目的是这样实现的：
一种带有红外测温功能的用于电力系统巡线的无人机，它包括机身，机身上方设有螺旋翼，螺旋翼分为上旋翼和下旋翼，机身尾部设有尾翼，机身上方的螺旋翼通过安装在机身上的驱动装置进行驱动，在机身底部设有接收混控器单元，所述机身底部吊设有摄像头，摄像头与主控芯片连接，主控芯片的双向口与红外线测温装置、联网设备连接，主控芯片的输出口与激光定点装置连接。
上述主控芯片为嵌入式处理器，嵌入式处理器通过串口与红外线测温装置连接，联网设备为无线收发装置，无线收发装置包括型号为nRF401的无线收发芯片。
上述主控芯片为STM32系列的嵌入式处理器或DSP芯片或单片机，嵌入式处理器通过协议芯片与红外线测温装置连接。
上述嵌入式处理器的型号为STM32F407VGT6，嵌入式处理器的外围电路包括晶振Y3、Y4拨码开关S1到S8、电阻R57到R64、电容C59到C74、电感L3、钮扣电池BT1；晶振Y3、电阻R58、电容C61、C63组成时钟电路给处理器；晶振Y4、电阻R59、电容C70、C71组成另一个时钟电路产生时钟信号给嵌入式处理器；钮扣电池BT1接到嵌入式处理器的6号引脚；电阻R61、电容C27组成复位电路，连接到嵌入式处理器的14引脚上；电容C64到C69用于3.3V电源滤波；电感L3、电阻R57、电容C59、C60、C62组成模拟电源和数字电源的隔离电路。
上述嵌入式处理器的型号为STM32F407VGT6，红外测温装置包括型号为PT20的红外测温器，协议芯片的型号为MAX485CPA，协议芯片通过USART协议端口与嵌入式处理器连接并通过485协议端口与红外线测温装置连接，嵌入式处理器PD9、PD8的引脚接到协议转换芯片MAX485CPA的1号和4号引脚，用于与MAX485CPA进行信息交换传输，嵌入式处理器的PD10接到MAX485CPA的2号和3号引脚，该引脚控制MAX485CPA使能与否，电阻R7为PD10使能引脚的下拉电阻，R4、R5是用来提高485信号线的阻抗，避免发生波反射；二极管D8阳极和阴极分别连接到485信号线的正负极防止信号冲击，电阻R3是485正极线路的上拉电阻，R6是485信号线的下拉电阻，二极管D6使用来限制485正极信号线上限值为3.3V，二极管D7使用来限制485负极信号线下限值为0V；C11是3.3V电源滤波电容；MAX485CPA的6号和7号引脚连接到针形接口CN1的2号和7号引脚，针形接口CN1的3号和9号引脚接到5V电压，8号引脚接到GND。
上述嵌入式处理器的型号为STM32F407VGT6，嵌入式处理器与摄像头连接，摄像头包括型号为OV2640的图像传感器，图像传感器的3到16号引脚与嵌入式处理器的PB8、PB9、PB7、PA4、PA6、PD12、PE6、PE5、PB6、PE4、PE1、PE0、PC7、PC6引脚相连。
上述嵌入式处理器的型号为STM32F407VGT6，嵌入式处理器与激光定点装置连接，激光定点装置包括型号为OX-R301的激光头、电阻R2、电容C8、三极管Q1、二极管D5以及K1，电阻R2、三极管Q1组成一个射极驱动电路，用于驱动继电器K1，从而控制激光头；嵌入式处理器的PE3号引脚与Q1的基极连接。
采用上述结构，通过本装置便捷的移动性以及红外成像仪对电力设备精确的检测，能高效的完成对电力设备的巡线工作；
采用摄像头和单一点红外测温仪结合，形成一个独立的检测单元，在测温的同时，对设备进行拍照，让检修人员知道检测的电力设备上测试点的温度值；
采用联网设备为无线收发装置，无线收发装置包括型号为nRF401的无线收发芯片的结构，能完成本装置与控制中心视频等数据的传输。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型中电路结构框图；
图3为本实用新型中主控芯片及其外围电路图；
图4为本实用新型中红外测温装置的电路图；
图5为本实用新型中激光定点装置的电路图；
图6为本实用新型中摄像头的电路图。
具体实施方式
如图1所示一种带有红外测温功能的用于电力系统巡线的无人机，它包括机身1，机身1上方设有螺旋翼，螺旋翼分为上旋翼2和下旋翼3，机身1尾部设有尾翼4，机身1上方的螺旋翼通过安装在机身1上的驱动装置进行驱动，在机1身底部设有接收混控器单元，所述机身1底部吊设有摄像头5，摄像头5与主控芯片6连接，主控芯片6的双向口与红外线测温装置7、联网设备连接，主控芯片1的输出口与激光定点装置8连接。
上述主控芯片6为嵌入式处理器，嵌入式处理器通过串口9与红外线测温装置7连接，联网设备包括含有TCP/IP网络协议的路由器10。
上述主控芯片6为STM32系列的嵌入式处理器或DSP芯片或单片机，嵌入式处理器通过协议芯片与红外线测温装置7连接。
如图3所示，嵌入式处理器的型号为STM32F407VGT6，嵌入式处理器的外围电路包括晶振Y3、Y4拨码开关S1到S8、电阻R57到R64、电容C59到C74、电感L3、钮扣电池BT1；晶振Y3、电阻R58、电容C61、C63组成时钟电路给处理器；晶振Y4、电阻R59、电容C70、C71组成另一个时钟电路产生时钟信号给嵌入式处理器；钮扣电池BT1接到嵌入式处理器的6号引脚；电阻R61、电容C27组成复位电路，连接到嵌入式处理器的14引脚上；电容C64到C69用于3.3V电源滤波；电感L3、电阻R57、电容C59、C60、C62组成模拟电源和数字电源的隔离电路。
如图4所示，嵌入式处理器的型号为STM32F407VGT6，红外测温装置7包括型号为PT20的红外测温器，协议芯片的型号为MAX485CPA，协议芯片通过USART协议端口与嵌入式处理器连接并通过485协议端口与红外线测温装置连接，嵌入式处理器PD9、PD8的引脚接到协议转换芯片MAX485CPA的1号和4号引脚，用于与MAX485CPA进行信息交换传输，嵌入式处理器的PD10接到MAX485CPA的2号和3号引脚，该引脚控制MAX485CPA使能与否，电阻R7为PD10使能引脚的下拉电阻，R4、R5是用来提高485信号线的阻抗，避免发生波反射；二极管D8阳极和阴极分别连接到485信号线的正负极防止信号冲击，电阻R3是485正极线路的上拉电阻，R6是485信号线的下拉电阻，二极管D6使用来限制485正极信号线上限值为3.3V，二极管D7使用来限制485负极信号线下限值为0V；C11是3.3V电源滤波电容；MAX485CPA的6号和7号引脚连接到针形接口CN1的2号和7号引脚，针形接口CN1的3号和9号引脚接到5V电压，8号引脚接到GND。
如图5所示，嵌入式处理器的型号为STM32F407VGT6，嵌入式处理器与激光定点装置8连接，激光定点装置8包括型号为OX-R301的激光头、电阻R2、电容C8、三极管Q1、二极管D5以及K1，电阻R2、三极管Q1组成一个射极驱动电路，用于驱动继电器K1，从而控制激光头；嵌入式处理器的PE3号引脚与Q1的基极连接。
如图6所示，嵌入式处理器的型号为STM32F407VGT6，嵌入式处理器与摄像头5连接，摄像头5包括型号为OV2640的图像传感器，图像传感器的3到16号引脚与嵌入式处理器的PB8、PB9、PB7、PA4、PA6、PD12、PE6、PE5、PB6、PE4、PE1、PE0、PC7、PC6引脚相连。
采用上述结构，通过本装置便捷的移动性以及红外成像仪对电力设备精确的检测，能高效的完成对电力设备的巡线工作；通过摄像头和单一点红外测温仪结合，形成一个独立的检测单元，在测温的同时，对设备进行拍照，让检修人员知道检测的电力设备上测试点的温度值；通过联网设备为无线收发装置，无线收发装置包括型号为nRF401的无线收发芯片的结构，能完成本装置与控制中心视频等数据的传输。
Claims (6)
1.一种带有红外测温功能的用于电力系统巡线的无人机，它包括机身（1），机身（1）上方设有螺旋翼，螺旋翼分为上旋翼（2）和下旋翼（3），机身（1）尾部设有尾翼（4），机身（1）上方的螺旋翼通过安装在机身（1）上的驱动装置进行驱动，在机（1）身底部设有接收混控器单元，其特征在于：所述机身（1）底部吊设有摄像头（5），摄像头（5）与主控芯片（6）连接，主控芯片（6）的双向口与红外线测温装置（7）、联网设备连接，主控芯片（1）的输出口与激光定点装置（8）连接。
2.根据权利要求1所述一种带有红外测温功能的用于电力系统巡线的无人机，其特征在于：所述主控芯片（6）为嵌入式处理器，嵌入式处理器通过串口（9）与红外线测温装置（7）连接，联网设备为无线收发装置，无线收发装置包括型号为nRF401的无线收发芯片。
3.根据权利要求2所述一种带有红外测温功能的用于电力系统巡线的无人机，其特征在于：所述主控芯片（6）为STM32系列的嵌入式处理器或DSP芯片或单片机，嵌入式处理器通过协议芯片与红外线测温装置（7）连接。
4.根据权利要求2所述一种带有红外测温功能的用于电力系统巡线的无人机，其特征在于：所述嵌入式处理器的型号为STM32F407VGT6，嵌入式处理器的外围电路包括晶振Y3、Y4拨码开关S1到S8、电阻R57到R64、电容C59到C74、电感L3、钮扣电池BT1；晶振Y3、电阻R58、电容C61、C63组成时钟电路给处理器；晶振Y4、电阻R59、电容C70、C71组成另一个时钟电路产生时钟信号给嵌入式处理器；钮扣电池BT1接到嵌入式处理器的6号引脚；电阻R61、电容C27组成复位电路，连接到嵌入式处理器的14引脚上；电容C64到C69用于3.3V电源滤波；电感L3、电阻R57、电容C59、C60、C62组成模拟电源和数字电源的隔离电路。
5.根据权利要求2所述一种带有红外测温功能的用于电力系统巡线的无人机，其特征在于：所述嵌入式处理器的型号为STM32F407VGT6，红外测温装置（7）包括型号为PT20的红外测温器，协议芯片的型号为MAX485CPA，协议芯片通过USART协议端口与嵌入式处理器连接并通过485协议端口与红外线测温装置连接，嵌入式处理器PD9、PD8的引脚接到协议转换芯片MAX485CPA的1号和4号引脚，用于与MAX485CPA进行信息交换传输，嵌入式处理器的PD10接到MAX485CPA的2号和3号引脚，该引脚控制MAX485CPA使能与否，电阻R7为PD10使能引脚的下拉电阻，R4、R5是用来提高485信号线的阻抗，避免发生波反射；二极管D8阳极和阴极分别连接到485信号线的正负极防止信号冲击，电阻R3是485正极线路的上拉电阻，R6是485信号线的下拉电阻，二极管D6使用来限制485正极信号线上限值为3.3V，二极管D7使用来限制485负极信号线下限值为0V；C11是3.3V电源滤波电容；MAX485CPA的6号和7号引脚连接到针形接口CN1的2号和7号引脚，针形接口CN1的3号和9号引脚接到5V电压，8号引脚接到GND。
6.根据权利要求2所述一种带有红外测温功能的用于电力系统巡线的无人机，其特征在于：所述嵌入式处理器的型号为STM32F407VGT6，嵌入式处理器与摄像头（5）连接，摄像头（5）包括型号为OV2640的图像传感器，图像传感器的3到16号引脚与嵌入式处理器的PB8、PB9、PB7、PA4、PA6、PD12、PE6、PE5、PB6、PE4、PE1、PE0、PC7、PC6引脚相连。
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| CN106041889A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-10-26 | 陈晨 | 一种柔性六旋翼电力除冰无人机 |
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