CN212540695U - 一种无人机挂载激光测距装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机挂载激光测距装置，其包括动力件、连接件、旋转件、激光发射件、激光接收件及处理件，动力件位于激光测距装置底部；连接件设置在动力件的第一侧面；旋转件设置在动力件的第二侧面；激光发射件设置在旋转件的侧面，沿旋转件所在平面的延伸方向发射探测激光光束，探测激光光束遇到线路后反射成为第一反射激光光束，探测激光光束遇到障碍物后反射成为第二反射激光光束；激光接收件设置在旋转件的侧面，接收第一反射激光光束和第二反射激光光束；激光发射件、激光接收件分别与处理件信号连接，处理件用于得到线路和障碍物的距离信息。本实用新型提供的无人机挂载激光测距装置，可以快速测量线路周边障碍物和线路的距离。

Description

一种无人机挂载激光测距装置

技术领域

本实用新型涉及激光测距技术领域，尤其涉及一种无人机挂载激光测距装置。

背景技术

电网安全稳定运行关系到经济社会发展的方方面面，但是电网线路周边的障碍物如树木、建筑物等距离线路过近会造成单向接地、弧光短路、断线等故障，除了引发跳闸、损害线路外，还可能对人身造成伤害。为了避免此种情况的发生，需要定期对线路进行巡检，及时发现线路周边距离线路过近的障碍物，并进行清理。随着国家输配电建设的发展，线路长度不断增大，人工巡检困难增大，且效率低下，急需一种能测量线路周边障碍物距线路距离的装置，来提高巡检效率。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种无人机挂载激光测距装置，可以测量线路周边障碍物和线路的距离，提高巡检效率，及时发现安全隐患，保障电网安全稳定运行。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种无人机挂载激光测距装置，其包括：

动力件，位于激光测距装置底部；

连接件，设置在动力件的第一侧面，用于连接无人机，无人机通过连接件带动激光测距装置移动；

旋转件，与动力件驱动连接，旋转件设置在动力件上与连接件相邻的第二侧面，且旋转件所在的平面与第二侧面平行，旋转件在动力件的驱动下沿旋转件的旋转轴旋转；

激光发射件，设置在旋转件的侧面且随旋转件旋转，激光发射件沿旋转件所在平面的延伸方向发射探测激光光束，探测激光光束在旋转件旋转过程中形成与旋转轴同轴的激光光环；探测激光光束遇到线路后反射成为第一反射激光光束，探测激光光束遇到障碍物后反射成为第二反射激光光束；

激光接收件，设置在旋转件的侧面且随旋转件转动，激光接收件接收第一反射激光光束和第二反射激光光束；及

处理件，设置在动力件上，激光发射件、激光接收件分别与处理件信号连接，处理件根据探测激光光束、第一反射激光光束和第二反射激光光束的时间和角度得到线路和障碍物的距离信息。

进一步的，动力件的第三侧面与第二侧面相对设置，激光发射件和激光接收件所在的平面距第三侧面的距离大于第二侧面距第三侧面的距离。

进一步的，激光测距装置还包括电源件，电源件与无人机电连接的同时分别与动力件、激光发射件、激光接收件及处理件电连接。

进一步的，激光测距装置还包括控制件，控制件设置在动力件上，控制件与电源件电连接，控制件与激光接收件信号连接的同时与无人机信号连接，控制件提取第一反射激光光束的信息并将第一反射激光光束的信息发送至无人机，用于控制无人机贴合线路移动。

进一步的，激光测距装置还包括定位件，定位件设置在动力件上，定位件与电源件电连接，定位件用于获取激光测距装置的位置信息。

进一步的，定位件为惯性导航器。

进一步的，激光测距装置还包括输出件，输出件设置在动力件上，输出件与电源件电连接，输出件与定位件信号连接的同时与处理件信号连接，用于将距离信息和位置信息合成输出测距报告。

本实用新型和现有技术相比，本实用新型提供的无人机挂载激光测距装置有以下有益效果：

本实用新型提供的激光测距装置，通过动力件、连接件、旋转件、激光发射件的配合作用，沿线路长度方向上移动，并向线路和线路周边的障碍物发射探测激光光束。探测激光光束遇到线路反射成为第一反射激光光束，探测激光光束遇到障碍物反射成为第二探测激光光束，激光接收件接收第一探测激光光束和第二探测激光光束。处理件分别与激光发射件、激光接收件信号连接，根据探测激光光束、第一反射激光光束及第二反射激光光束的时间和角度信息，得到线路和障碍物的距离信息，可以提高巡检效率，及时发现安全隐患，保障电网安全稳定运行。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。

图1是本实用新型提供的无人机挂载激光测距装置的结构示意图；

图2是图1所示的无人机挂载激光测距装置的内部连接示意图。

图中，10、无人机挂载激光测距装置，100、动力件，110、第一侧面，120、第二侧面，130、第三侧面，200、连接件，300、旋转件，400、激光发射件，500、激光接收件，600、处理件，700、电源件，800、控制件，900、定位件，1000、输出件。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明。显然，所描述的实施例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作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。

请同时参考图1和图2，图1是本实用新型提供的无人机挂载激光测距装置10的结构示意图，图2是图1所示的无人机挂载激光测距装置10的内部连接示意图。本实用新型提供的无人机挂载激光测距装置10，包括动力件100、连接件200、旋转件300、激光发射件400、激光接收件500及处理件600。

动力件100位于激光测距装置10的底部；连接件200设置在动力件100的第一侧面110，用于连接无人机，无人机通过连接件200带动激光测距装置10沿线路长度方向移动；旋转件300与动力件100驱动连接，旋转件300设置在动力件100上与连接件200相邻的第二侧面120，且旋转件300所在的平面与第二侧面120平行，旋转件300在动力件100的驱动下沿旋转件300的旋转轴在旋转件300所在的平面内旋转。

激光发射件400设置在旋转件300的侧面且随旋转件300旋转，激光发射件400沿旋转件300所在平面的延伸方向发射探测激光光束，探测激光光束在旋转件300旋转过程中形成与旋转轴同轴的激光光环，可以向线路周围发射探测激光光束。激光发射件400和旋转件300在旋转的同时，跟随无人机沿线路长度方向移动，使激光光环在线路周边形成激光光束通道，可以沿线路长度方向依次向整条线路周边发射探测激光光束。

探测激光光束遇到线路后反射成为第一反射激光光束，探测激光光束遇到障碍物后反射成为第二反射激光光束，第一反射激光光束和第二反射激光光束分别从线路和障碍物出发反射至激光测距装置10。激光接收件500设置在旋转件300的侧面且随旋转件300转动，激光接收件500用于接收从线路反射的第一反射激光光束和障碍物反射的第二反射激光光束。

处理件600设置在动力件100上，激光发射件400、激光接收件500分别与处理件600信号连接，处理件600根据探测激光光束、第一反射激光光束和第二反射激光光束的时间和角度，经过三角运算得到线路和障碍物的距离信息。

请再次参考图1，为了保证激光发射件400发射的探测激光光束在到达线路和障碍物之前不被阻挡，从线路反射的第一反射激光光束和从障碍物反射的第二反射激光光束在到达激光接收件500之前不被阻挡，在一些优选的实施例中，动力件100的第三侧面130与第二侧面120相对设置，激光发射件400和激光接收件500所在的平面距第三侧面130的距离大于第二侧面120距第三侧面130的距离，也就是说激光发射件400和激光接收件500外漏于激光测距装置10。

请再次参考图2，为了使激光测距装置10体积小，重量轻，能量来源便捷可靠，在一些优选的实施例中，激光测距装置10还包括电源件700，电源件700与无人机电连接的同时分别与动力件100、激光发射件400、激光接收件500及处理件600电连接，便于将无人机的电能传输到激光测距装置10中。

在测量线路周边障碍物距线路的距离时，需要无人机带动激光测距装置10沿线路长度方向移动，在移动的过程中，需要动态调整无人机的飞行方向，保持激光测距装置10和线路在一定的距离范围内。在一些优选的实施例中，激光测距装置10还包括控制件800，控制件800设置在动力件100上，控制件800与电源件700电连接，电源件700提供控制件800工作时的电能。

控制件800与激光接收件500信号连接的同时与无人机信号连接。控制件800提取第一反射激光光束的信息发送给无人机，无人机根据第一反射激光光束的信息动态调整飞行方向。第一反射激光光束的信息具体来说是第一反射激光光束和激光接收件500之间的角度信息。若无人机贴合线路的长度方向移动，没有偏离移动方向，第一反射激光光束和激光接收件500之间的角度在一个区间范围内，若提取到的第一反射激光光束和激光接收件500之间的角度不在区间范围内，说明无人机偏离了移动方向。此时无人机动态调整飞行方向，使第一反射激光光束和激光接收件500之间的角度回到区间范围。在激光测距装置10工作时，控制件800不断提取第一反射激光光束的信息并发送至无人机，无人机动态调整飞行方向，使无人机沿线路长度方向移动。

为了获得激光测距装置10沿线路长度方向移动时的位置信息，在一些优选的实施例中，激光测距装置10还包括定位件900，定位件900设置在动力件100上，定位件900与电源件700电连接，电源件700提供定位件900运行的电能，定位件900可以获取激光测距装置10的位置信息，便于巡检人员定位。

在一些优选的实施例中，定位件900为惯性导航器，惯性导航器是利用陀螺仪和加速度计这两种惯性敏感器，通过测量激光测距装置10的加速度，并自动进行积分运算，获得激光测距装置10瞬时速度和瞬时位置的仪器。惯性导航器工作时不依赖外界信息，也不向外界辐射能量，不易受到干扰；可全天候、全球、全时间地工作于空中、地球表面乃至水下；能提供位置、速度、航向和姿态角数据，导航信息连续性好而且噪声低；数据更新率高、短期精度和稳定性好，广泛应用于飞行器和船舶上用于定位。

为了直观的得到线路周边障碍物的位置及障碍物距线路的距离，在一些优选的实施例中，激光测距装置10还包括输出件1000，输出件1000设置在动力件100上，输出件1000与电源件700电连接，电源件700提供输出件1000运行时的电能。输出件1000与定位件900信号连接的同时与处理件600信号连接，输出件1000可以将处理件600得到的距离信息和定位件900得到的位置信息结合，输出包含位置信息和距离信息的测距报告，便于巡检人员识别线路周边的障碍物距线路的距离及障碍物的位置，便于巡检人员进行处理。

本实用新型提供的激光测距装置10，在动力件100、连接件200、旋转件300、激光发射件400的配合作用下，沿线路长度方向上移动，并向线路和线路周边的障碍物发射探测激光光束，探测激光光束遇到线路反射成为第一反射激光光束，探测激光光束遇到障碍物反射成为第二反射激光光束，激光接收件500接收第一探测激光束和第二探测激光束。处理件600和激光发射件400、激光接收件500信号连接，可以根据探测激光光束、第一反射激光光束及第二反射激光光束的时间和角度信息，得到线路和障碍物的距离信息。本实用新型提供的激光测距装置10可以提高巡检效率，及时发现安全隐患，保障电网安全稳定运行。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (7)

1.一种无人机挂载激光测距装置，用于挂载在所述无人机上测量线路周边障碍物和所述线路的距离，其特征在于，所述激光测距装置包括：

动力件，位于所述激光测距装置底部；

连接件，设置在所述动力件的第一侧面，用于连接所述无人机，所述无人机通过所述连接件带动所述激光测距装置移动；

旋转件，与所述动力件驱动连接，所述旋转件设置在所述动力件上与所述连接件相邻的第二侧面，且所述旋转件所在的平面与所述第二侧面平行，所述旋转件在所述动力件的驱动下沿所述旋转件的旋转轴旋转；

激光发射件，设置在所述旋转件的侧面且随所述旋转件旋转，所述激光发射件沿所述旋转件所在平面的延伸方向发射探测激光光束，所述探测激光光束在所述旋转件旋转过程中形成与所述旋转轴同轴的激光光环；所述探测激光光束遇到所述线路后反射成为第一反射激光光束，所述探测激光光束遇到所述障碍物后反射成为第二反射激光光束；

激光接收件，设置在所述旋转件的侧面且随所述旋转件转动，所述激光接收件接收所述第一反射激光光束和所述第二反射激光光束；及

处理件，设置在所述动力件上，所述激光发射件、所述激光接收件分别与所述处理件信号连接，所述处理件根据所述探测激光光束、所述第一反射激光光束和所述第二反射激光光束的时间和角度得到所述线路和所述障碍物的距离信息。

2.根据权利要求1所述的一种无人机挂载激光测距装置，其特征在于，所述动力件的第三侧面与所述第二侧面相对设置，所述激光发射件和所述激光接收件所在的平面距所述第三侧面的距离大于所述第二侧面距所述第三侧面的距离。

3.根据权利要求1所述的一种无人机挂载激光测距装置，其特征在于，所述激光测距装置还包括电源件，所述电源件与所述无人机电连接的同时分别与所述动力件、所述激光发射件、所述激光接收件及所述处理件电连接。

4.根据权利要求3所述的一种无人机挂载激光测距装置，其特征在于，所述激光测距装置还包括控制件，所述控制件设置在所述动力件上，所述控制件与所述电源件电连接，所述控制件与所述激光接收件信号连接的同时与所述无人机信号连接，所述控制件提取所述第一反射激光光束的信息并将所述第一反射激光光束的信息发送至所述无人机，用于控制所述无人机贴合所述线路移动。

5.根据权利要求3所述的一种无人机挂载激光测距装置，其特征在于，所述激光测距装置还包括定位件，所述定位件设置在所述动力件上，所述定位件与所述电源件电连接，所述定位件用于获取所述激光测距装置的位置信息。

6.根据权利要求5所述的一种无人机挂载激光测距装置，其特征在于，所述定位件为惯性导航器。

7.根据权利要求5所述的一种无人机挂载激光测距装置，其特征在于，所述激光测距装置还包括输出件，所述输出件设置在所述动力件上，所述输出件与所述电源件电连接，所述输出件与所述定位件信号连接的同时与所述处理件信号连接，用于将所述距离信息和所述位置信息合成输出测距报告。

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