CN211711072U - 一种无人机巡检设备及无人机控制巡检系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于无人机巡检技术领域，尤其为一种无人机巡检设备及无人机控制巡检系统，包括无人机主体和地面巡检站，无人机主体的底端设有至少一个标准安装接口，无人机主体通过标准安装接口连接安装有摄像机模块、红外探测模块、雷达探测模块、粉尘检测模块、煤气检测模块、二氧化硫检测模块和风力检测模块，无人机主体的内部设置有电路板。本实用新型通过设置无人机主体作为一个通用的移动平台，通过标准安装接口分别与各种探测模块灵活的进行机械连接和电性连接，由无人机主体携载至少一种上述的功能探测模块飞抵需要进行巡检探测的区域，进行相应的探测，也可以携载两个以上的单种探测模块进行相应的探测，以增强巡检探测的准确性。

Description

一种无人机巡检设备及无人机控制巡检系统

技术领域

本实用新型涉及无人机巡检技术领域，具体为一种无人机巡检设备及无人机控制巡检系统。

背景技术

设备巡检系统是通过确保巡检工作的质量以及提高巡检工作的效率来提高设备维护的水平的一种系统，其目的是掌握设备运行状况及周围环境的变化，发现设施缺陷和危及安全的隐患，及时采取有效措施，保证设备的安全和系统稳定，设备巡检系统是通过确保巡检工作的质量以及提高巡检工作的效率来提高设备维护的水平的一种系统，其目的是掌握设备运行状况及周围环境的变化，发现设施缺陷和危及安全的隐患，及时采取有效措施，保证设备的安全和系统稳定。通过设备巡检系统可以解决当前企业设备巡检面临的以下三个主要难题：1，巡检不到位、漏检、或者不准时；2，手工填报巡检结果效率低、容易漏项或出错；3，管理人员难以及时、准确、全面地了解线路状况，难以制定最佳的保养和维修方案，巡检系统就是以点检为核心的设备维修管理体制，是实现设备可靠性、维护性、经济性，并使上述三方面达到最佳化管理的机制。

巡检设备包括人工操作设备、地面自动巡检操作设备和空中无人机自动巡检设备，其中空中无人机自动巡检设备不受地形的限制，其能够在野外以及人员无法企及的高度进行巡视，因此其应用越来越普及。

目前的无人机巡检设备及无人机控制巡检系统存在下列问题：

1、目前的无人机巡检设备只能携载单一检测设备进行观测，导致观测效果不好。

2、目前的无人机巡检设备在探测过程因为电量携带不足，中途需要经常返回充电，导致探测效率低下。

3、目前的无人机巡检设备控制系统只能被动的接收检测的数据，不能对每个检测站点进行精确的控制。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种无人机巡检设备及无人机控制巡检系统，解决了目前的无人机巡检设备只能携载单一检测设备进行观测观测效果不好、中途需要经常返回充电，以及不能对每个检测站点进行精确控制的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种无人机巡检设备，包括无人机主体和地面巡检站，所述无人机主体的底端设有至少一个标准安装接口，所述无人机主体通过所述标准安装接口连接安装有摄像机模块、红外探测模块、雷达探测模块、粉尘检测模块、煤气检测模块、二氧化硫检测模块和风力检测模块，所述无人机主体的内部设置有电路板，所述电路板上安装有分析处理单元、远程无线通信芯片和近距离通信芯片，所述摄像机模块、所述红外探测模块、所述雷达探测模块、所述粉尘检测模块、所述煤气检测模块、所述二氧化硫检测模块和所述风力检测模块分别通过所述标准安装接口和所述电路板电性连接分析处理单元的输入端，所述分析处理单元的输出端通过所述无线通信芯片信号连接远程控制终端，所述地面巡检站包含有线通信终端和近距离通信终端，所述近距离通信芯片和所述近距离通信终端信号连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述无人机主体中安装有电池和无线充电接收器，所述无线充电接收器电性连接所述电池，所述电池通过所述电路板分别电性连接所述摄像机模块、红外探测模块、雷达探测模块、粉尘检测模块、煤气检测模块、所述二氧化硫检测模块、所述风力检测模块和所述分析处理单元的电源端。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述地面巡检站的顶端安装有无线充电发射器，所述无线充电发射器与所述无线充电接收器磁性耦合。

作为本实用新型的一种优选技术方案，近距离通信芯片和所述近距离通信终端为互相配对的蓝牙模块或NFC模块。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述标准安装接口为航空插口或带有锁定功能的USB端口。

一种无人机控制巡检系统，包括主控终端、数据交换端和执行部件，所述主控终端包含电脑主机和显示屏，所述数据交换端信号连接所述电脑主机，所述电脑主机的输出端电性连接所述显示屏和所述执行部件。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述数据交换端信号连接所述无人机主体、所述地面巡检站和所述电脑主机，所述执行部件通过所述有线通信终端电性连接并控制所述地面巡检站上的相应设备。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种无人机巡检设备及无人机控制巡检系统，具备以下有益效果：

1、该无人机巡检设备及无人机控制巡检系统，通过设置无人机主体作为一个通用的移动平台，通过标准安装接口分别与各种探测模块灵活的进行机械连接和电性连接，由无人机主体携载至少一种上述的功能探测模块飞抵需要进行巡检探测的区域，进行相应的探测，也可以携载两个以上的单种探测模块进行相应的探测，以增强巡检探测的准确性。

2、该无人机巡检设备及无人机控制巡检系统，在地面巡检站设置无线充电发射器，在无人机主体上设置无线充电接收器，当无人机主体飞抵一个地面巡检站时，无线充电发射器与无线充电接收器互相靠近并产生磁性耦合，无线充电发射器发出充电用的电磁波，无线充电接收器接收到相应的电磁波，利用自身的线圈转换成交流电，再经过整流装置转换为直流电，为电池充电，直至能够完成巡检的所需电量，避免了中途折返的问题，增强巡检的时间和效果。

3、该无人机巡检设备及无人机控制巡检系统，设置主控终端、数据交换端和执行部件，数据交换端信号连接无人机主体、地面巡检站和电脑主机，执行部件通过有线通信终端电性连接并控制地面巡检站上的相应设备，主控终端通过执行部件对地面巡检站的设备进行控制，实现远程遥控功能。

附图说明

图1为本实用新型无人机主体与各个检测模块的连接示意图；

图2为本实用新型地面巡检站的结构示意图；

图3为本实用新型无人机主体、地面巡检站和主控终端的信号传输示意图。

图中：1、无人机主体；100、标准安装接口；101、摄像机模块；102、红外探测模块；103、雷达探测模块；104、粉尘检测模块；105、煤气检测模块；106、二氧化硫检测模块；107、风力检测模块；108、电路板；109、分析处理单元；110、无线通信芯片；111、近距离通信芯片；112、电池；113、无线充电接收器；2、地面巡检站；201、有线通信终端；202、近距离通信终端；203、无线充电发射器；3、主控终端；301、电脑主机；302、显示屏；4、数据交换端；5、执行部件。

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。

实施例

请参阅图1-3，本实用新型提供以下技术方案：一种无人机巡检设备，包括无人机主体1和地面巡检站2，无人机主体1的底端设有至少一个标准安装接口100，无人机主体1通过标准安装接口100连接安装有摄像机模块101、红外探测模块102、雷达探测模块103、粉尘检测模块104、煤气检测模块105、二氧化硫检测模块106和风力检测模块107，无人机主体1的内部设置有电路板108，电路板108上安装有分析处理单元109、远程无线通信芯片110和近距离通信芯片111，摄像机模块101、红外探测模块102、雷达探测模块103、粉尘检测模块104、煤气检测模块105、二氧化硫检测模块106和风力检测模块107分别通过标准安装接口100和电路板108电性连接分析处理单元109的输入端，分析处理单元109的输出端通过无线通信芯片110信号连接远程控制终端，地面巡检站2包含有线通信终端201和近距离通信终端202，近距离通信芯片111和近距离通信终端202信号连接。

本实施例中，摄像机模块101采用JA-C9型高清摄像头；红外探测模块102采用CS-3+型热成像组件；雷达探测模块103采用BS-208Y型远距离雷达探测器；粉尘检测模块104采用LD激光粉尘仪；煤气检测模块105采用YJ-610型煤气自动检测报警器；二氧化硫检测模块106采用BH-90型氧化气体检测仪；风力检测模块107采用YD16025型数字风力仪；分析处理单元109采用MCU处理芯片；

无人机主体1作为一个通用的移动平台，通过标准安装接口100分别与上述的各种探测模块灵活的进行机械连接和电性连接，由无人机主体1携载至少一种上述的功能探测模块飞抵需要进行巡检探测的区域，进行相应的探测，也可以携载两个以上的单种探测模块进行相应的探测，以增强巡检探测的准确性；当探测完毕后，上述的各个功能模块各种将探测到的相关数据传输至分析处理单元109，分析处理单元109根据自身设定的程序和数据对接收的数据进行处理，并通过无线通信芯片110将处理的数据传输至远程控制终端；地面巡检站2采集设定区域的相关信号，并将采集的信号进行存储，当无人机主体1靠近地面巡检站2时，地面巡检站2通过近距离通信终端202与无人机主体1上的近距离通信芯片111进行信号传输，一方面将地面巡检站2存储的相关检测数据导入无人机主体1内部，同时对无人机主体1也实现了定位。

具体的，无人机主体1中安装有电池112和无线充电接收器113，无线充电接收器113电性连接电池112，电池112通过电路板108分别电性连接摄像机模块101、红外探测模块102、雷达探测模块103、粉尘检测模块104、煤气检测模块105、二氧化硫检测模块106、风力检测模块107和分析处理单元109的电源端。

本实施例中，电池112通过电路板108分别电性连接摄像机模块101、红外探测模块102、雷达探测模块103、粉尘检测模块104、煤气检测模块105、二氧化硫检测模块106、风力检测模块107和分析处理单元109的电源端以便提供上述各个功能模块工作所需的电能，同时也提供自身飞行时所需的电能。

具体的，地面巡检站2的顶端安装有无线充电发射器203，无线充电发射器203与无线充电接收器113磁性耦合。

本实施例中，本实用新型中，当无人机主体1飞抵一个地面巡检站2时，如果自身的电能充足，则在对当前的地面巡检站2进行巡检后自动飞往下一个地面巡检站2，当电能不足时，无人机主体1就会降落至地面巡检站2的顶端，此时无线充电发射器203与无线充电接收器113互相靠近并产生磁性耦合，无线充电发射器203发出充电用的电磁波，无线充电接收器113接收到相应的电磁波，利用自身的线圈转换成交流电，再经过整流装置转换为直流电，为电池112充电，直至能够完成巡检的所需电量。

具体的，近距离通信芯片111和近距离通信终端202为互相配对的蓝牙模块或NFC模块。

本实施例中，蓝牙模块是指集成蓝牙功能的芯片基本电路集合，用于短距离无线通讯，大致可分为三大类型：数据传输模块、蓝牙音频模块、蓝牙音频+数据二合一模块；NFC模块即近距离无线通讯技术，可以应用在接触通过，如门禁管理、接触支付、接触连接、接触浏览和下载接触等领域，因此当无人机主体1中安装的近距离通信芯片111和近距离通信终端202靠近时，如果二者安装的蓝牙模块或NFC模块相匹配，则自动的完成数据的传送，实现高效、精确的巡检。

具体的，标准安装接口100为航空插口或带有锁定功能的USB端口。

本实施例中，航空插口是现代机械设备上普遍采用的连接方式，其具有机械连接和电性连接为一体的功能，并且通用性强、连接迅速、精密，在连接过程中不会出差错，带有锁定功能的USB端口也具有数据连接和机械连接的双重功能，二者均能够对无人机主体1和各个检测模块进行良好的机械连接和电性连接，实现本实用新型的巡检工作。

一种无人机控制巡检系统，包括主控终端3、数据交换端4和执行部件5，主控终端3包含电脑主机301和显示屏302，数据交换端4信号连接电脑主机301，电脑主机301的输出端电性连接显示屏302和执行部件5。

本实施例中，主电脑主机301为工作站或服务器，具有强大的数据处理功能，显示屏302采用AN-150A01CM型触控屏，不仅能够显示相应的巡查数据，还能够进行数据的设定和参数的调节，数据交换端4采用TE605F型工业数据交换机，能够对海量数据进行精确的交换处理。

具体的，数据交换端4信号连接无人机主体1、地面巡检站2和电脑主机301，执行部件5通过有线通信终端201电性连接并控制地面巡检站2上的相应设备。

本实施例中，执行部件5为继电器或电机驱动器，具体看使用场景进行确定，如果是简单的通断则采用继电器，如果涉及到精确控制则使用电机驱动器；主控终端3通过执行部件5对地面巡检站2的设备进行控制，实现远程遥控功能。

本实施例中摄像机模块101、红外探测模块102、雷达探测模块103、粉尘检测模块104、煤气检测模块105、二氧化硫检测模块106、风力检测模块107和分析处理单元109为已经公开的广泛运用于工业生产和日常生活的已知技术。

本实用新型的工作原理及使用流程：无人机主体1作为一个通用的移动平台，通过标准安装接口100分别与上述的各种探测模块灵活的进行机械连接和电性连接，由无人机主体1携载至少一种上述的功能探测模块飞抵需要进行巡检探测的区域，进行相应的探测，也可以携载两个以上的单种探测模块进行相应的探测，以增强巡检探测的准确性；当探测完毕后，上述的各个功能模块各种将探测到的相关数据传输至分析处理单元109，分析处理单元109根据自身设定的程序和数据对接收的数据进行处理，并通过无线通信芯片110将处理的数据传输至远程控制终端；地面巡检站2采集设定区域的相关信号，并将采集的信号进行存储，当无人机主体1靠近地面巡检站2时，地面巡检站2通过近距离通信终端202与无人机主体1上的近距离通信芯片111进行信号传输，一方面将地面巡检站2存储的相关检测数据导入无人机主体1内部，同时对无人机主体1也实现了定位。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。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 (7)

1.一种无人机巡检设备，包括无人机主体(1)和地面巡检站(2)，其特征在于：所述无人机主体(1)的底端设有至少一个标准安装接口(100)，所述无人机主体(1)通过所述标准安装接口(100)连接安装有摄像机模块(101)、红外探测模块(102)、雷达探测模块(103)、粉尘检测模块(104)、煤气检测模块(105)、二氧化硫检测模块(106)和风力检测模块(107)，所述无人机主体(1)的内部设置有电路板(108)，所述电路板(108)上安装有分析处理单元(109)、远程无线通信芯片(110)和近距离通信芯片(111)，所述摄像机模块(101)、所述红外探测模块(102)、所述雷达探测模块(103)、所述粉尘检测模块(104)、所述煤气检测模块(105)、所述二氧化硫检测模块(106)和所述风力检测模块(107)分别通过所述标准安装接口(100)和所述电路板(108)电性连接分析处理单元(109)的输入端，所述分析处理单元(109)的输出端通过所述无线通信芯片(110)信号连接远程控制终端，所述地面巡检站(2)包含有线通信终端(201)和近距离通信终端(202)，所述近距离通信芯片(111)和所述近距离通信终端(202)信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种无人机巡检设备，其特征在于：所述无人机主体(1)中安装有电池(112)和无线充电接收器(113)，所述无线充电接收器(113)电性连接所述电池(112)，所述电池(112)通过所述电路板(108)分别电性连接所述摄像机模块(101)、红外探测模块(102)、雷达探测模块(103)、粉尘检测模块(104)、煤气检测模块(105)、所述二氧化硫检测模块(106)、所述风力检测模块(107)和所述分析处理单元(109)的电源端。

3.根据权利要求2所述的一种无人机巡检设备，其特征在于：所述地面巡检站(2)的顶端安装有无线充电发射器(203)，所述无线充电发射器(203)与所述无线充电接收器(113)磁性耦合。

4.根据权利要求1所述的一种无人机巡检设备，其特征在于：近距离通信芯片(111)和所述近距离通信终端(202)为互相配对的蓝牙模块或NFC模块。

5.根据权利要求1所述的一种无人机巡检设备，其特征在于：所述标准安装接口(100)为航空插口或带有锁定功能的USB端口。

6.根据权利要求1所述的一种无人机巡检设备，其特征在于：包括主控终端(3)、数据交换端(4)和执行部件(5)，所述主控终端(3)包含电脑主机(301)和显示屏(302)，所述数据交换端(4)信号连接所述电脑主机(301)，所述电脑主机(301)的输出端电性连接所述显示屏(302)和所述执行部件(5)。

7.根据权利要求6所述的一种无人机巡检设备，其特征在于：所述数据交换端(4)信号连接所述无人机主体(1)、所述地面巡检站(2)和所述电脑主机(301)，所述执行部件(5)通过所述有线通信终端(201)电性连接并控制所述地面巡检站(2)上的相应设备。

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