CN206832959U - 一种无人机工作状态监测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种无人机工作状态监测电路，其包括中央处理器、信号采集电路、滤波电路、A/D转换电路、放大电路、信号发送电路、计时电路、电源电路和报警电路；中央处理器与电源电路、信号发送电路、放大电路均双向连接；信号采集电路电连接至滤波电路，滤波电路电连接至A/D转换电路，A/D转换电路电连接至放大电路；信号采集电路电连接至无人机的电机轴承；计时电路电连接至无人机的电机；中央处理器包括信息处理电路和存储电路，放大电路、报警电路、计时电路均电连接至信息处理电路。本实用新型可以实现对无人机电机和螺旋桨工作状态的监控，并对出现故障的部位进行紧急处理。

Description

一种无人机工作状态监测电路

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，尤其设计一种无人机工作状态监测电路。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，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；其机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备；地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备，对其进行跟踪、定位、遥控和数字传输。无人驾驶飞机可在无线电遥控下像普通飞机一样起飞或用助推火箭发射升空，也可由母机带到空中投放飞行；回收时，可用与普通飞机着陆过程一样的方式自动着陆，也可通过遥控用降落伞或拦网回收；其广泛用于空中侦察、监视、通信、反潜、电子干扰等。

然而，随着无人机市场的如火如荼，无人机的安全问题也引起人们的关注；多旋翼无人机的主要部件为电机、螺旋桨和控制系统，电机的一般寿命为500-700小时，其故障点主要在于电机轴承的磨损。目前，而多旋翼无人机的使用过程中，电机寿命主要靠估计，很容易造成电机超期运行，造成安全隐患。

综上，有必要设计一种无人机工作状态监测电路来弥补上述缺陷。

实用新型内容

为解决上述缺陷，本实用新型提出一种无人机工作状态监测电路，用于解决现有技术中无法检测无人机电机工作状态和使用寿命导致造成无人机飞行安全事故的缺陷。本实用新型可以实现对无人机电机和螺旋桨工作状态的监控，并对出现故障的部位进行紧急处理。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型公开一种无人机工作状态监测电路，其包括中央处理器、信号采集电路、滤波电路、A/D转换电路、放大电路、信号发送电路、计时电路、电源电路和报警电路；中央处理器与电源电路、信号发送电路、放大电路均双向连接；信号采集电路电连接至滤波电路，滤波电路电连接至A/D转换电路，A/D转换电路电连接至放大电路；信号采集电路电连接至无人机的电机轴承；计时电路电连接至无人机的电机；中央处理器包括信息处理电路和存储电路，放大电路、报警电路、计时电路均电连接至信息处理电路。

其中，信号采集电路包括多个图像采集器、多个拾音器、计时器、A/D转换电路、通信接口电路和多个采集电路；多个采集电路均电连接至通信接口电路，且多个采集电路并联连接；采集电路包括电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、二极管DL3、二极管DL4、四端光电耦合器IC6、四端光电耦合器IC7、电容C3、电容C4、电阻R30和电阻R31；多个图像采集器、多个拾音器均安装在无人机的电机上，多个图像采集器分别朝向电机轴承；多个图像采集器、多个拾音器均电连接至A/D转换电路；计时器与无人机的电机电连接，且计时器电连接至计时电路；四端光电耦合器IC6的第一接脚电连接至二极管DL3的一端；四端光电耦合器IC6的第二接脚电连接至电阻R23的一端；四端光电耦合器IC6的第三接脚电连接至电容C3的一端；四端光电耦合器IC6的第四接脚电连接至电阻R30的一端；二极管DL3的另一端电连接至电阻R22的一端，电阻R22的另一端电连接至电源电路；电阻R23的另一端、电容C3的另一端均电连接至通信接口电路；电阻R30的另一端电连接至电源电路；四端光电耦合器IC7的第一接脚电连接至二极管DL4的一端；四端光电耦合器IC7的第二接脚电连接至电阻R25的一端；四端光电耦合器IC7的第三接脚电连接至电容C4的一端；四端光电耦合器IC7的第四接脚电连接至电阻R31的一端；二极管DL4的另一端电连接至电阻R24的一端，电阻R24的另一端电连接至电阻R22的另一端；电阻R25的另一端、电容C4的另一端均电连接至通信接口电路；电阻R31的另一端电连接至电阻R30的另一端；图像采集器与拾音器串联连接，且图像采集器、拾音器连接至电阻R23与电阻R25之间。

其中，图像采集器为摄像机或摄影机。

其中，无人机的遥控设备上设有显示装置，无人机工作状态监测电路设有显示电路，显示电路电连接至中央处理器，且显示装置与显示电路信号连接。

其中，无人机上进一步设有备用电机，备用电机与中央处理器电连接。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型无人机工作状态监测电路的设置，可从多个角度采集无人机电机的工作状态照片及无人机电机工作时发出的声音，将采集到的所有信息通过信号处理装置处理后，判断出无人机电机是否达到工作寿命或是否出现松动等故障，并将无人机的实时工作状态和故障信息传送至无人机的遥控设备，使用方便，不仅可实现对无人机电机和螺旋桨工作状态的实时监测，还可对出现故障的部位进行紧急处理。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型无人机工作状态监测电路的结构框图。

图2为本实用新型无人机工作状态监测电路中信号采集电路的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1及图2，本实用新型公开一种无人机工作状态监测电路，其包括中央处理器、信号采集电路、滤波电路、A/D转换电路、放大电路、信号发送电路、计时电路、电源电路和报警电路；中央处理器与电源电路、信号发送电路、放大电路均双向连接；信号采集电路电连接至滤波电路，滤波电路电连接至A/D转换电路，A/D转换电路电连接至放大电路；信号采集电路电连接至无人机的电机轴承；计时电路电连接至无人机的电机；中央处理器包括信息处理电路和存储电路，放大电路、报警电路、计时电路均电连接至信息处理电路。本实用新型计时电路用于对无人机电机的工作时长进行计时，当无人机电机工作时长达到设定值时。其将计时信息反馈至中央处理器，再通过报警电路反馈至使用者。

本实用新型信号采集电路包括多个图像采集器K、多个拾音器S、计时器、A/D转换电路、通信接口电路P5和多个采集电路；多个采集电路均电连接至通信接口电路，且多个采集电路并联连接；采集电路包括电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、二极管DL3、二极管DL4、四端光电耦合器IC6、四端光电耦合器IC7、电容C3、电容C4、电阻R30和电阻R31；多个图像采集器、多个拾音器均安装在无人机的电机上，多个图像采集器分别朝向电机轴承；多个图像采集器、多个拾音器均电连接至A/D转换电路；计时器与无人机的电机电连接，且计时器电连接至计时电路；四端光电耦合器IC6的第一接脚电连接至二极管DL3的一端；四端光电耦合器IC6的第二接脚电连接至电阻R23的一端；四端光电耦合器IC6的第三接脚电连接至电容C3的一端；四端光电耦合器IC6的第四接脚电连接至电阻R30的一端；二极管DL3的另一端电连接至电阻R22的一端，电阻R22的另一端电连接至电源电路；电阻R23的另一端、电容C3的另一端均电连接至通信接口电路；电阻R30的另一端电连接至电源电路；四端光电耦合器IC7的第一接脚电连接至二极管DL4的一端；四端光电耦合器IC7的第二接脚电连接至电阻R25的一端；四端光电耦合器IC7的第三接脚电连接至电容C4的一端；四端光电耦合器IC7的第四接脚电连接至电阻R31的一端；二极管DL4的另一端电连接至电阻R24的一端，电阻R24的另一端电连接至电阻R22的另一端；电阻R25的另一端、电容C4的另一端均电连接至通信接口电路；电阻R31的另一端电连接至电阻R30的另一端；图像采集器与拾音器串联连接，且图像采集器、拾音器连接至电阻R23与电阻R25之间。根据实际需求，本领域技术人员可将多个图像采集器、多个拾音器均安装在无人机的螺旋桨上，多个图像采集器分别朝向无人机的螺旋桨，用于采集无人机螺旋桨工作时的照片及声音等信息，对其工作状态进行检测。

本实用新型滤波电路、A/D转换电路、放大电路、信号发送电路、计时电路、电源电路、报警电路、信息处理电路和存储电路均为本领域常用的电路，本实用新型将多个本领域常用电路进行连接关系的组合，协助实现无人机工作状态的监测。本实用新型信号采集电路通过从多个角度采集无人机电机的工作状态照片及无人机电机工作时发出的声音，将采集到的所有信息通过信号处理装置处理后，判断出无人机电机是否达到工作寿命或是否出现松动等故障。

本实用新型图像采集器为摄像机或摄影机。本实用新型通过摄像机或摄影机实时拍摄电机轴承的工作状态照片，为确保拍摄清晰度，可以选用高清摄像机或高清摄影机；本领域技术人员根据实际需求，可以将图像采集器设置为其他装置，只需达到实时将电机轴承工作时各个角度的照片采集到，并传动至中央处理器即可。

本实用新型无人机的遥控设备上设有显示装置，无人机工作状态监测电路设有显示电路，显示电路电连接至中央处理器，且显示装置与显示电路信号连接。显示装置的设置，方便将本实用新型无人机工作状态监测电路监测到的无人机工作状态实施传送至显示装置，工作人员通过显示装置上显示的无人机工作状态，对其继续工作与否进行判断。

本实用新型无人机上进一步设有备用电机，备用电机与中央处理器电连接。本实用新型备用电机的设置，在无人机工作过程中，如电机出现故障，中央处理器将故障信息反馈至报警电路，无人机遥控设备上设有警铃，使用者通过警铃得知故障信息后，可通过无人机遥控设备对无人机进行相应的指令，将无人机电机切换至备用电机，中央处理器根据无人机遥控设备的指令工作，切换至备用电机，备用电机开始工作，本领域技术人员通过显示装置可得知切换结果。

本实用新型无人机工作状态监测电路的工作原理为：通过信息采集电路从多个角度采集无人机电机的工作状态照片及无人机电机工作时发出的声音，采集到的信息通过通信接口电路输送到A/D转换电路进行模数转换后，通过滤波电路进行去噪去杂处理，再通过放大电路进行放大后，输送至中央处理器，信息处理电路对采集信息进行分析处理，得出无人机电机的实时工作状态后，通过显示电路发送至显示装置，使用者接收到信息，实时了解无人机电机的工作状态；当信息处理电路分析出来的结果为无人机电机出现故障或寿命到期等影响工作状态的因素时，信息处理电路将该信息反馈至报警电路进行报警并根据使用者在无人机遥控上的相应指令进行相应的紧急处理；本实用新型无人机工作状态监测电路从信息采集、模数转换、信息过滤、放大及处理得到的所有信息均通过存储电路进行存储，方便本领域技术人员后续进行查阅和分析。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种无人机工作状态监测电路，其特征在于，其包括中央处理器、信号采集电路、滤波电路、A/D转换电路、放大电路、信号发送电路、计时电路、电源电路和报警电路；中央处理器与电源电路、信号发送电路、放大电路均双向连接；信号采集电路电连接至滤波电路，滤波电路电连接至A/D转换电路，A/D转换电路电连接至放大电路；

信号采集电路电连接至无人机的电机轴承；计时电路电连接至无人机的电机；中央处理器包括信息处理电路和存储电路，放大电路、报警电路、计时电路均电连接至信息处理电路。

2.如权利要求1所述的无人机工作状态监测电路，其特征在于，信号采集电路包括多个图像采集器、多个拾音器、计时器、A/D转换电路、通信接口电路和多个采集电路；多个采集电路均电连接至通信接口电路，且多个采集电路并联连接；采集电路包括电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、二极管DL3、二极管DL4、四端光电耦合器IC6、四端光电耦合器IC7、电容C3、电容C4、电阻R30和电阻R31；

多个图像采集器、多个拾音器均安装在无人机的电机上，多个图像采集器分别朝向电机轴承；多个图像采集器、多个拾音器均电连接至A/D转换电路；计时器与无人机的电机电连接，且计时器电连接至计时电路；

四端光电耦合器IC6的第一接脚电连接至二极管DL3的一端；四端光电耦合器IC6的第二接脚电连接至电阻R23的一端；四端光电耦合器IC6的第三接脚电连接至电容C3的一端；四端光电耦合器IC6的第四接脚电连接至电阻R30的一端；二极管DL3的另一端电连接至电阻R22的一端，电阻R22的另一端电连接至电源电路；电阻R23的另一端、电容C3的另一端均电连接至通信接口电路；电阻R30的另一端电连接至电源电路；

四端光电耦合器IC7的第一接脚电连接至二极管DL4的一端；四端光电耦合器IC7的第二接脚电连接至电阻R25的一端；四端光电耦合器IC7的第三接脚电连接至电容C4的一端；四端光电耦合器IC7的第四接脚电连接至电阻R31的一端；二极管DL4的另一端电连接至电阻R24的一端，电阻R24的另一端电连接至电阻R22的另一端；电阻R25的另一端、电容C4的另一端均电连接至通信接口电路；电阻R31的另一端电连接至电阻R30的另一端；图像采集器与拾音器串联连接，且图像采集器、拾音器连接至电阻R23与电阻R25之间。

3.如权利要求2所述的无人机工作状态监测电路，其特征在于，图像采集器为摄像机或摄影机。

4.如权利要求3所述的无人机工作状态监测电路，其特征在于，无人机的遥控设备上设有显示装置，无人机工作状态监测电路设有显示电路，显示电路电连接至中央处理器，且显示装置与显示电路信号连接。

5.如权利要求1-4中任一项所述的无人机工作状态监测电路，其特征在于，无人机上进一步设有备用电机，备用电机与中央处理器电连接。