CN105244944B - 输电线路无人机智能充电平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种输电线路无人机智能充电平台，包括控制器、无线通讯模块、无线充电装置、报警***、重力传感器、无人机定位***、电量检测模块和锂电池；所述无线通讯模块、无线充电装置、报警***、重力传感器分别与控制器相连接，电量检测模块、无线充电装置与锂电池相连接，无人机定位***、电量检测模块与无线通讯模块相连接；所述控制器、无线通讯模块、无线充电装置、重力传感器设置在杆塔的基座上，报警***、无人机定位***、电量检测模块和锂电池设置在无人机上。本发明通过在杆塔上设置无线充电装置可以对无人机进行高效、快速的无线充电，避免频繁起降无人机，提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及充电装置的技术领域，具体涉及一种为安装于输电线路杆塔上的智能巡检服务的无人机充电平台。
背景技术
随着经济的不断发展，电力的应用越来越广泛，电力输电线路一直在持续建设。传统的，利用人工来巡检输电线路，人工巡线方式由于其成本高、巡线慢、安全可靠性低等因素，已经难以满足目前日渐发展的电网需求。近年来，无人机巡线由于其自身高速、智能、可远程操控等特点，使其在输电线路智能巡线中脱颖而出，成为目前最具发展潜力的一个方向。
充电型无人机巡线时使用蓄电池供电，一块蓄电池只能连续为无人机供电二至三小时，因此无法保证无人机在空中长期飞行，续航能力差。在外出作业时，工作人员需携带电池数量多，且需频繁起落更换电池，操作复杂繁琐，大大降低了工作效率。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种输电线路无人机智能充电平台，其可以对无人机进行高效、快速的无线充电，避免频繁起降无人机，提高了工作效率。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种输电线路无人机智能充电平台，包括控制器、无线通讯模块、无线充电装置、报警***、重力传感器、无人机定位***、电量检测模块和锂电池；所述无线通讯模块、无线充电装置、报警***、重力传感器分别与控制器相连接，电量检测模块、无线充电装置与锂电池相连接，无人机定位***、电量检测模块与无线通讯模块相连接；所述控制器、无线通讯模块、无线充电装置、重力传感器设置在杆塔的基座上，报警***、无人机定位***、电量检测模块和锂电池设置在无人机上。
所述基座上设有定位模块，定位模块与控制器相连接。
所述无线充电装置包括特斯拉发射线圈、特斯拉接收线圈、电源、振荡源、功放、能量转换器和控制电路；所述电源与振荡源相连接，振荡源与功放相连接，功放与特斯拉发射线圈相连接；所述特斯拉接收线圈、控制电路与能量转换器相连接，能量转换器与锂电池相连接。
所述特斯拉发射线圈、电源、振荡源、功放设置在基座上，特斯拉接收线圈、能量转换器和控制电路安装在无人机上。
所述电源为高压输电感应取电装置或避雷线感应取电装置。
所述报警***包括声光报警器，声光报警器设置在无人机的外部。
本发明的有益效果：通过电量检测模块检测无人机上锂电池的电量，通过无线通讯装置发送至控制器，控制器通过报警***发出报警信号，同时通过无人机定位***控制无人机向基座移动，当重力传感器和无线通讯装置检测到无人机停在基座上时，无线充电装置向锂电池供电。因此，本发明通过在杆塔上设置无线充电装置可以对无人机进行高效、快速的无线充电，避免频繁起降无人机，提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明的原理图。
图2为本发明的结构示意图。
图3为本发明的无线充电装置的原理图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例具体描述一下本发明。
一种输电线路无人机智能充电平台，如图1和图2所示，包括控制器1、无线通讯模块2、无线充电装置3、报警***4、重力传感器5、无人机定位***6、电量检测模块7和锂电池8。控制器1、无线通讯模块2、无线充电装置3、重力传感器5设置在杆塔10的基座11上。报警***4、无人机定位***6、电量检测模块7和锂电池8设置在无人机12上。
无线通讯模块2设有两个，分别设置在无人机12和杆塔10的基座11上，它们之间通过无线通讯实现无人机12和控制器1的数据通信。基座11上的无线通讯模块2与控制器1相连接，它与无人机12上的无线通讯模块2通过电磁波信号实现连接。无线充电装置3、报警***4、重力传感器5分别与控制器1相连接。重力传感器5可以将检测的重力传送至控制器1，控制器1向无线充电装置3、报警***4发送信号，实现无线充电和报警。报警***4包括声光报警器，声光报警器设置在无人机12的外面。基座11上设有预留位，用于停靠无人机12。预留位下端设有重力传感器5，当无人机12停靠在预留位上时，由于无人机12的重力作用，重力传感器5可检测到无人机12。
电量检测模块7、无线充电装置3与锂电池8相连接，电量检测模块7用于检测锂电池8的电量。无线充电装置3与锂电池8实现无线电能传递，通过控制器1控制无线充电装置3实现对锂电池8的充电。无人机定位***6、电量检测模块7与无线通讯模块2相连接，实现与控制器1的数据通讯。
如图3所示，无线充电装置3包括特斯拉发射线圈301、特斯拉接收线圈302、电源303、振荡源304、功放305、能量转换器306和控制电路307。特斯拉发射线圈301、电源303、振荡源304、功放305设置在基座11上，特斯拉接收线圈302、能量转换器306和控制电路307安装在无人机12上。特斯拉发射线圈301、特斯拉接收线圈302实现互感传电。
电源303为高压输电感应取电装置或避雷线感应取电装置，即通过杆塔10上的高压线或避雷线直接取电，减少了其他电源设置，充分利用了杆塔10上的电能。振荡源304与电源303相连接，将直流的电源303能量转化为高频能量，振荡源304与功放305相连接，功放305与特斯拉发射线圈301相连接。功放305对振荡源304产生的高频能量进行放大，然后传送至特斯拉发射线圈301。特斯拉发射线圈301和特斯拉接收线圈302通过互感器进行电能的传递，特斯拉接收线圈302、控制电路307与能量转换器306相连接，能量转换器306与锂电池8相连接。能量转换器306通过控制电路307将电能转化为稳定的适合锂电池8的电能，从而为锂电池8进行充电。无线充电装置3将电源303转化为稳压电能，为无人机12的锂电池8快速地进行充电，达到利用锂电池或杆塔10上的电量快速完成充电，完成一天工作的目的。
电量检测模块7持续地检测锂电池8的电量，将检测的信息通过无线通信模块2无线传送至控制器1，当锂电池8的电量小于总电量的20%时，控制器1打开报警***4，实现声光报警；同时，通过无线通信模块2向无人机定位***6发送信号，无人机12向基座11飞行，将其精确停到基座11的预留位上；无线通讯模块2可以检测到无人机12与控制器1的距离，重力传感器5检测到无人机12的重力，当重力传感器5检测的重力大于一定值时，控制器1打开无线充电装置3实现对锂电池8的充电。
优选地，所述基座11上设有定位模块9，定位模块9与控制器1相连接。定位模块9用于测量基座11的位置坐标，控制器1将杆塔10的位置坐标传送至无线通信模块2。无人机12上的无线通讯模块2测量其与各个杆塔10上无线通讯模块2的距离，并与距离最近的基座11上的无线通讯模块2实现连接，从而通过控制器1、无线通信模块2向无人机定位***6发送信号。通过定位模块9的设置，可以控制无人机12向最近杆塔10上的无线充电装置3移动，实现更快的向无人机12充电。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种输电线路无人机智能充电平台，其特征在于：包括控制器（1）、无线通讯模块（2）、无线充电装置（3）、报警***（4）、重力传感器（5）、无人机定位***（6）、电量检测模块（7）和锂电池（8）；所述无线通讯模块（2）、无线充电装置（3）、报警***（4）、重力传感器（5）分别与控制器（1）相连接，电量检测模块（7）、无线充电装置（3）与锂电池（8）相连接，无人机定位***（6）、电量检测模块（7）与无线通讯模块（2）相连接；所述控制器（1）、无线通讯模块（2）、重力传感器（5）设置在杆塔（10）的基座（11）上，报警***（4）、无人机定位***（6）、电量检测模块（7）和锂电池（8）设置在无人机（12）上；
所述无线充电装置（3）包括特斯拉发射线圈（301）、特斯拉接收线圈（302）、电源（303）、振荡源（304）、功放（305）、能量转换器（306）和控制电路（307）；所述电源（303）与振荡源（304）相连接，振荡源（304）与功放（305）相连接，功放（305）与特斯拉发射线圈（301）相连接；所述特斯拉接收线圈（302）、控制电路（307）与能量转换器（306）相连接，能量转换器（306）与锂电池（8）相连接；
所述电源（303）为高压输电感应取电装置或避雷线感应取电装置；
所述基座（11）上设有定位模块（9），定位模块（9）与控制器（1）相连接；
所述特斯拉发射线圈（301）、电源（303）、振荡源（304）、功放（305）设置在基座（11）上，特斯拉接收线圈（302）、能量转换器（306）和控制电路（307）安装在无人机（12）上；
无线通讯模块（2）设有两个、分别设置在无人机（12）和杆塔（10）的基座（11）上，无线通讯模块（2）之间通过无线通讯实现无人机（12）和控制器（1）的数据通信；基座（11）上的无线通讯模块（2）与控制器（1）相连接、与无人机（12）上的无线通讯模块（2）通过电磁波信号实现连接；
电量检测模块（7）持续地检测锂电池（8）的电量，将检测的信息通过无线通讯模块（2）无线传送至控制器（1），当锂电池（8）的电量小于总电量的20%时，控制器（1）打开报警***（4），实现声光报警；同时，通过无线通讯模块（2）向无人机定位***（6）发送信号；定位模块（9）用于测量基座（11）的位置坐标，控制器（1）将杆塔（10）的位置坐标传送至无线通讯模块（2）；无人机（12）上的无线通讯模块（2）测量其与各个杆塔（10）上无线通讯模块（2）的距离，并与距离最近的基座（11）上的无线通讯模块（2）实现连接，从而通过控制器（1）、无线通讯模块（2）向无人机定位***（6）发送信号；无人机（12）向基座（11）飞行，精确停到基座（11）的预留位上；无线通讯模块（2）检测到无人机（12）与控制器（1）的距离，重力传感器（5）检测到无人机（12）的重力，当重力传感器（5）检测的重力大于一定值时，控制器（1）打开无线充电装置（3）实现对锂电池（8）的充电。
2.根据权利要求1 所述的输电线路无人机智能充电平台，其特征在于，所述报警***（4）包括声光报警器，声光报警器设置在无人机的外部。
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