CN110450953B - 一种用于海上安防巡逻的具有散热功能的无人飞行装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于海上安防巡逻的具有散热功能的无人飞行装置，包括主体、四个旋翼、四个支撑杆和四个摄像头，所述主体的形状为圆柱形，四个旋翼以主体的轴线为中心周向均匀设置在主体上，所述支撑杆与旋翼一一对应，所述支撑杆与主体平行，所述支撑杆的顶端与主体固定连接，所述摄像头与支撑杆一一对应，所述摄像头设置在支撑杆的远离主体的一侧，所述主体上设有驱动装置，所述主体内控制***和故障监测***，所述主体上设有辅助机构和散热机构，该用于海上安防巡逻的具有散热功能的无人飞行装置通过散热机构实现了散热的功能，避免长期处于高温环境下而损坏，不仅如此，还通过辅助机构实现了紧急降落在水面上的功能。
Description
技术领域
本发明涉及智能安防领域，特别涉及一种用于海上安防巡逻的具有散热功能的无人飞行装置。
背景技术
智能安防***是以运用安全防范产品和其它相关产品所构成的入侵报警***、视频安防监控***、出入口控制***、防爆安全检查等的***，或是由这些***为子***组合或集成的电子***或网络，其中，安防无人机是智能安防设备的一种，其装配有高清数码摄像机和GPS定位***的无人机，可沿电网进行定位自主巡航，实时传送拍摄影像，监控人员可在电脑上同步收看与操控。
现有的用于海上安防巡逻的无人机在飞行过程中，当出现故障时无法紧急着陆，降低了实用性，不仅如此，飞行过程中，无人机内部会产生较多的热量，尤其是在高温环境下飞行时更为严重，高温易导致无人机内壁元器件损坏，缩短使用寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于海上安防巡逻的具有散热功能的无人飞行装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于海上安防巡逻的具有散热功能的无人飞行装置，包括主体、四个旋翼、四个支撑杆和四个摄像头，所述主体的形状为圆柱形，四个旋翼以主体的轴线为中心周向均匀设置在主体上，所述支撑杆与旋翼一一对应，所述支撑杆与主体平行，所述支撑杆的顶端与主体固定连接，所述摄像头与支撑杆一一对应，所述摄像头设置在支撑杆的远离主体的一侧，所述主体上设有驱动装置，所述驱动装置与旋翼传动连接，所述主体内控制***和故障监测***，所述主体上设有辅助机构和散热机构；
所述散热机构包括进气管、抽吸泵和固定管，所述主体的顶端设有安装孔，所述安装孔的轴线与支撑杆平行，所述进气管与安装孔同轴设置，所述进气管的外径与安装孔的孔径相等，所述进气管与安装孔的内壁密封且固定连接，所述抽吸泵和固定管均位于主体内，所述抽吸泵设置在进气管上，所述抽吸泵固定在主体的内壁上，所述固定管的轴线与进气管的轴线垂直且相交，所述固定管的中端设置在进气管的底端，所述进气管与固定管连通且固定连接，所述固定管设置在主体内的底部，所述主体的顶部设有至少两个出气孔，所述出气孔以安装孔的轴线为中心周向均匀分布，所述出气孔的轴线与安装孔的轴线平行；
所述辅助机构包括移动管、密封盘、密封组件和连接组件，所述移动管与主体同轴设置，所述移动管的内径大于主体的外径，所述主体穿过移动管，所述主体与移动管滑动且密封连接，所述密封盘与移动管同轴设置，所述密封盘的直径与移动管的外径相等，所述密封盘设置在移动管的底端，所述密封盘与移动管的底端密封且固定连接，所述主体的底端设有至少两个连接孔，所述连接孔与出气孔一一对应，所述密封盘与主体的底端抵靠且密封连接，所述密封组件设置在出气孔上，所述连接组件设置在密封盘上。
作为优选，为了实现密封出气孔的效果，所述密封组件包括电磁铁、密封塞、磁铁板、两个连杆和两个贯穿孔，所述磁铁板与出气孔的轴线垂直，所述密封塞与出气孔匹配且正对设置，所述密封塞固定在磁铁板的靠近出气孔的一侧，所述电磁铁与磁铁板的另一侧抵靠，所述电磁铁固定在主体的内壁上，所述密封塞与出气孔之间设有间隙，贯穿孔设置在磁铁板上，所述电磁铁位于两个贯穿孔之间，所述贯穿孔的轴线与出气孔的轴线平行，所述连杆与贯穿孔同轴设置，所述连杆的直径与贯穿孔的孔径相等，所述连杆穿过贯穿孔，所述连杆与贯穿孔滑动连接，所述连杆的顶端固定在主体内的顶部。
作为优选，为了减小磁铁板与连杆之间的摩擦力，所述连杆上涂有润滑油。
作为优选，为了实现固定密封盘的效果，所述连接组件设置在电磁铁的远离磁铁板的一侧，所述连接组件包括磁铁块、弹簧、推杆和装配孔，所述装配孔设置在主体的底端，所述装配孔与出气孔同轴设置，所述推杆与出气孔同轴设置，所述推杆的直径与装配孔的孔径相等，所述推杆穿过装配孔，所述推杆与装配孔的内壁滑动且密封连接，所述推杆的底端固定在密封盘上，所述磁铁块固定在推杆的顶端，所述磁铁块与电磁铁的远离磁铁板的一侧抵靠，所述弹簧位于磁铁块和主体内的底部之间，所述磁铁块通过弹簧与主体内的底部连接，所述磁铁块与主体内底部之间的距离小于移动管的顶端与主体底端之间的距离。
作为优选，为了实现智能化，所述主体内设有气压传感器和PLC，所述抽吸泵、电磁铁、气压传感器均与PLC电连接。
作为优选，为了提高密封效果，所述主体内设有两个辅助组件，两个辅助组件分别设置在固定管的两端，所述辅助组件包括气缸和挡盘，所述挡盘与固定管同轴设置，所述挡盘的直径与固定管的外径相等，所述挡盘与固定管之间设有间隙，所述气缸设置在挡盘的远离固定管的一侧，所述气缸固定在主体的内壁上，所述气缸驱动挡盘沿着固定管的轴向移动，所述气缸与PLC电连接。
作为优选，为了减小挡盘与固定管抵靠时产生的冲击力，所述挡盘的制作材料为橡胶。
作为优选，为了避免灰尘通过进气管进入主体内，所述进气管内设有滤网。
作为优选，为了节能，所述主体上设有至少两个太阳能板，所述太阳能板均匀设置在主体的顶端。
作为优选，为了减小移动管与主体之间的间隙，所述移动管的内壁上涂有密封脂。
本发明的有益效果是，该用于海上安防巡逻的具有散热功能的无人飞行装置通过散热机构实现了散热的功能，避免长期处于高温环境下而损坏，与现有的散热机构相比，该散热机构结构简单，成本更低，不仅如此，还通过辅助机构实现了紧急降落在水面上的功能，与现有的辅助机构相比，该辅助机构结构巧妙，实用性更强。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的用于海上安防巡逻的具有散热功能的无人飞行装置的结构示意图；
图2是本发明的用于海上安防巡逻的具有散热功能的无人飞行装置的剖视图；
图3是本发明的用于海上安防巡逻的具有散热功能的无人飞行装置的密封组件的结构示意图；
图4是图2的A部放大图；
图中：1.主体，2.旋翼，3.支撑杆，4.摄像头，5.进气管，6.抽吸泵，7.固定管，8.移动管，9.密封盘，10.电磁铁，11.密封塞，12.磁铁板，13.连杆，14.磁铁块，15.弹簧，16.推杆，17.气压传感器，18.气缸，19.挡盘，20.滤网，21.太阳能板。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-2所示，一种用于海上安防巡逻的具有散热功能的无人飞行装置，包括主体1、四个旋翼2、四个支撑杆3和四个摄像头4，所述主体1的形状为圆柱形，四个旋翼2以主体1的轴线为中心周向均匀设置在主体1上，所述支撑杆3与旋翼2一一对应，所述支撑杆3与主体1平行，所述支撑杆3的顶端与主体1固定连接，所述摄像头4与支撑杆3一一对应，所述摄像头4设置在支撑杆3的远离主体1的一侧，所述主体1上设有驱动装置，所述驱动装置与旋翼2传动连接，所述主体1内控制***和故障监测***，所述主体1上设有辅助机构和散热机构；
所述散热机构包括进气管5、抽吸泵6和固定管7，所述主体1的顶端设有安装孔，所述安装孔的轴线与支撑杆3平行，所述进气管5与安装孔同轴设置，所述进气管5的外径与安装孔的孔径相等，所述进气管5与安装孔的内壁密封且固定连接，所述抽吸泵6和固定管7均位于主体1内，所述抽吸泵6设置在进气管5上，所述抽吸泵6固定在主体1的内壁上，所述固定管7的轴线与进气管5的轴线垂直且相交，所述固定管7的中端设置在进气管5的底端，所述进气管5与固定管7连通且固定连接，所述固定管7设置在主体1内的底部，所述主体1的顶部设有至少两个出气孔，所述出气孔以安装孔的轴线为中心周向均匀分布，所述出气孔的轴线与安装孔的轴线平行；
所述辅助机构包括移动管8、密封盘9、密封组件和连接组件，所述移动管8与主体1同轴设置，所述移动管8的内径大于主体1的外径，所述主体1穿过移动管8，所述主体1与移动管8滑动且密封连接，所述密封盘9与移动管8同轴设置，所述密封盘9的直径与移动管8的外径相等，所述密封盘9设置在移动管8的底端，所述密封盘9与移动管8的底端密封且固定连接，所述主体1的底端设有至少两个连接孔，所述连接孔与出气孔一一对应，所述密封盘9与主体1的底端抵靠且密封连接，所述密封组件设置在出气孔上，所述连接组件设置在密封盘9上。
通过驱动装置使旋翼2转动，从而使主体1实现飞行的效果，通过摄像头4采集视频信号，并通过控制***传输至终端，实现巡逻，飞行期间，通过抽吸泵6运行，使外部的空气通过进气管5进入固定管7内，再从固定管7的两端排出，而主体1内的空气从出气孔排出，通过空气的定向流动，可以使主体1内的热量排出，实现了散热的功能，期间，密封盘9通过连接组件与主体1保持相对静止的位置关系，当故障监测***监测到故障信号时，通过密封组件对出气孔实现密封，且连接组件停止对密封盘9实现固定，主体1内的气压增大后，密封盘9在气压的作用下向着远离主体1方向移动，并带动连接管移动，使主体1的底端产生一个空腔，通过空腔在水面可以漂浮的特性，使该装置可以漂浮在海面上，实现紧急降落的功能。
如图3所示，所述密封组件包括电磁铁10、密封塞11、磁铁板12、两个连杆13和两个贯穿孔，所述磁铁板12与出气孔的轴线垂直，所述密封塞11与出气孔匹配且正对设置，所述密封塞11固定在磁铁板12的靠近出气孔的一侧，所述电磁铁10与磁铁板12的另一侧抵靠，所述电磁铁10固定在主体1的内壁上，所述密封塞11与出气孔之间设有间隙，贯穿孔设置在磁铁板12上，所述电磁铁10位于两个贯穿孔之间，所述贯穿孔的轴线与出气孔的轴线平行，所述连杆13与贯穿孔同轴设置，所述连杆13的直径与贯穿孔的孔径相等，所述连杆13穿过贯穿孔，所述连杆13与贯穿孔滑动连接，所述连杆13的顶端固定在主体1内的顶部。
当故障监测***监测到故障信号时，通过电磁铁10通以电流，使电磁铁10与磁铁板12之间生产相互排斥的作用力，从而使磁铁板12带动密封塞11移动至出气孔内，实现了密封出气孔的效果，当故障监测***未监测到故障信号时，电磁铁10反向电流，使电磁铁10与磁铁板12之间产生相互吸引的作用力，从而使磁铁板12带动密封塞11复位。
作为优选，为了减小磁铁板12与连杆13之间的摩擦力，所述连杆13上涂有润滑油。
润滑油的作用是减小磁铁板12与连杆13之间的摩擦力，提高磁铁板12移动的流畅性。
如图4所示，所述连接组件设置在电磁铁10的远离磁铁板12的一侧，所述连接组件包括磁铁块14、弹簧15、推杆16和装配孔，所述装配孔设置在主体1的底端，所述装配孔与出气孔同轴设置，所述推杆16与出气孔同轴设置，所述推杆16的直径与装配孔的孔径相等，所述推杆16穿过装配孔，所述推杆16与装配孔的内壁滑动且密封连接，所述推杆16的底端固定在密封盘9上，所述磁铁块14固定在推杆16的顶端，所述磁铁块14与电磁铁10的远离磁铁板12的一侧抵靠，所述弹簧15位于磁铁块14和主体1内的底部之间，所述磁铁块14通过弹簧15与主体1内的底部连接，所述磁铁块14与主体1内底部之间的距离小于移动管8的顶端与主体1底端之间的距离。
当故障监测***未监测到故障信号时，电磁铁10通以电流，使电磁铁10与磁铁块14之间产生相互吸引的作用力，从而使磁铁块14通过推杆16密封盘9受到向着靠近主体1移动的拉力，从而使密封盘9与主体1之间保持相对静止的位置关系，当故障监测***监测到故障信号时，通过电磁铁10通以反向电流，使电磁铁10与磁铁块14之间产生相互排斥的作用力，从而使磁铁块14通过推杆16推动密封盘9向着远离主体1方向移动，并使弹簧15压缩，实现了驱动密封盘9移动的功能。
作为优选，为了实现智能化，所述主体1内设有气压传感器17和PLC，所述抽吸泵6、电磁铁10、气压传感器17均与PLC电连接。
故障监测***未监测到故障信号时，故障监测***给PLC发出信号，PLC，即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入、输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制,从而使PLC控制抽吸泵6运行，并电磁铁10通电，当故障监测***监测到故障信号时，故障监测***再次给PLC发出信号，PLC控制电磁铁10通以反向电流，当主体1内的气压值大于压力传感器的设定值时，压力传感器给PLC发出信号，PLC控制抽吸泵6停止运行，实现了智能化。
作为优选，为了提高密封效果，所述主体1内设有两个辅助组件，两个辅助组件分别设置在固定管7的两端，所述辅助组件包括气缸18和挡盘19，所述挡盘19与固定管7同轴设置，所述挡盘19的直径与固定管7的外径相等，所述挡盘19与固定管7之间设有间隙，所述气缸18设置在挡盘19的远离固定管7的一侧，所述气缸18固定在主体1的内壁上，所述气缸18驱动挡盘19沿着固定管7的轴向移动，所述气缸18与PLC电连接。
当压力传感器给PLC发出信号，PLC控制气缸18运行，使挡盘19与固定管7抵靠，实现堵住固定管7的效果，提高了密封性。
作为优选，为了减小挡盘19与固定管7抵靠时产生的冲击力，所述挡盘19的制作材料为橡胶。
橡胶质地较为柔软，可以减小挡盘19与固定管7抵靠时产生的冲击力，实现了缓冲和减振效果。
作为优选，为了避免灰尘通过进气管5进入主体1内，所述进气管5内设有滤网20。
滤网20的作用是避免灰尘通过进气管5进入主体1内，实现了防尘的效果。
作为优选，为了节能，所述主体1上设有至少两个太阳能板21，所述太阳能板21均匀设置在主体1的顶端。
太阳能板21可以吸收光线实现光伏发电，所发电量提供该装置运行，起到了节能环保的效果，还提高了续航能力。
作为优选，为了减小移动管8与主体1之间的间隙，所述移动管8的内壁上涂有密封脂。
密封脂的作用是减小移动管8与主体1之间的间隙，提高密封性。
该装置在飞行期间，通过使主体1内的空气与主体1外部的空气实现定向流动，使主体1内的热量排出，实现了散热的功能，当发生故障时，使密封盘9向着远离主体1方向移动，使主体1的底部产生空腔，从而使主体1可以漂浮在海面上，实现紧急降落；
与现有技术相比，该用于海上安防巡逻的具有散热功能的无人飞行装置通过散热机构实现了散热的功能，避免长期处于高温环境下而损坏，与现有的散热机构相比，该散热机构结构简单，成本更低，不仅如此，还通过辅助机构实现了紧急降落在水面上的功能，与现有的辅助机构相比，该辅助机构结构巧妙，实用性更强。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种用于海上安防巡逻的具有散热功能的无人飞行装置，包括主体(1)、四个旋翼(2)、四个支撑杆(3)和四个摄像头(4)，所述主体(1)的形状为圆柱形，四个旋翼(2)以主体(1)的轴线为中心周向均匀设置在主体(1)上，所述支撑杆(3)与旋翼(2)一一对应，所述支撑杆(3)与主体(1)平行，所述支撑杆(3)的顶端与主体(1)固定连接，所述摄像头(4)与支撑杆(3)一一对应，所述摄像头(4)设置在支撑杆(3)的远离主体(1)的一侧，所述主体(1)上设有驱动装置，所述驱动装置与旋翼(2)传动连接，所述主体(1)内控制***和故障监测***，其特征在于，所述主体(1)上设有辅助机构和散热机构；
所述散热机构包括进气管(5)、抽吸泵(6)和固定管(7)，所述主体(1)的顶端设有安装孔，所述安装孔的轴线与支撑杆(3)平行，所述进气管(5)与安装孔同轴设置，所述进气管(5)的外径与安装孔的孔径相等，所述进气管(5)与安装孔的内壁密封且固定连接，所述抽吸泵(6)和固定管(7)均位于主体(1)内，所述抽吸泵(6)设置在进气管(5)上，所述抽吸泵(6)固定在主体(1)的内壁上，所述固定管(7)的轴线与进气管(5)的轴线垂直且相交，所述固定管(7)的中端设置在进气管(5)的底端，所述进气管(5)与固定管(7)连通且固定连接，所述固定管(7)设置在主体(1)内的底部，所述主体(1)的顶部设有至少两个出气孔，所述出气孔以安装孔的轴线为中心周向均匀分布，所述出气孔的轴线与安装孔的轴线平行；
所述辅助机构包括移动管(8)、密封盘(9)、密封组件和连接组件，所述移动管(8)与主体(1)同轴设置，所述移动管(8)的内径大于主体(1)的外径，所述主体(1)穿过移动管(8)，所述主体(1)与移动管(8)滑动且密封连接，所述密封盘(9)与移动管(8)同轴设置，所述密封盘(9)的直径与移动管(8)的外径相等，所述密封盘(9)设置在移动管(8)的底端，所述密封盘(9)与移动管(8)的底端密封且固定连接，所述主体(1)的底端设有至少两个连接孔，所述连接孔与出气孔一一对应，所述密封盘(9)与主体(1)的底端抵靠且密封连接，所述密封组件设置在出气孔上，所述连接组件设置在密封盘(9)上。
2.如权利要求1所述的用于海上安防巡逻的具有散热功能的无人飞行装置，其特征在于，所述密封组件包括电磁铁(10)、密封塞(11)、磁铁板(12)、两个连杆(13)和两个贯穿孔，所述磁铁板(12)与出气孔的轴线垂直，所述密封塞(11)与出气孔匹配且正对设置，所述密封塞(11)固定在磁铁板(12)的靠近出气孔的一侧，所述电磁铁(10)与磁铁板(12)的另一侧抵靠，所述电磁铁(10)固定在主体(1)的内壁上，所述密封塞(11)与出气孔之间设有间隙，贯穿孔设置在磁铁板(12)上，所述电磁铁(10)位于两个贯穿孔之间，所述贯穿孔的轴线与出气孔的轴线平行，所述连杆(13)与贯穿孔同轴设置，所述连杆(13)的直径与贯穿孔的孔径相等，所述连杆(13)穿过贯穿孔，所述连杆(13)与贯穿孔滑动连接，所述连杆(13)的顶端固定在主体(1)内的顶部。
3.如权利要求2所述的用于海上安防巡逻的具有散热功能的无人飞行装置，其特征在于，所述连杆(13)上涂有润滑油。
4.如权利要求2所述的用于海上安防巡逻的具有散热功能的无人飞行装置，其特征在于，所述连接组件设置在电磁铁(10)的远离磁铁板(12)的一侧，所述连接组件包括磁铁块(14)、弹簧(15)、推杆(16)和装配孔，所述装配孔设置在主体(1)的底端，所述装配孔与出气孔同轴设置，所述推杆(16)与出气孔同轴设置，所述推杆(16)的直径与装配孔的孔径相等，所述推杆(16)穿过装配孔，所述推杆(16)与装配孔的内壁滑动且密封连接，所述推杆(16)的底端固定在密封盘(9)上，所述磁铁块(14)固定在推杆(16)的顶端，所述磁铁块(14)与电磁铁(10)的远离磁铁板(12)的一侧抵靠，所述弹簧(15)位于磁铁块(14)和主体(1)内的底部之间，所述磁铁块(14)通过弹簧(15)与主体(1)内的底部连接，所述磁铁块(14)与主体(1)内底部之间的距离小于移动管(8)的顶端与主体(1)底端之间的距离。
5.如权利要求2所述的用于海上安防巡逻的具有散热功能的无人飞行装置，其特征在于，所述主体(1)内设有气压传感器(17)和PLC，所述抽吸泵(6)、电磁铁(10)、气压传感器(17)均与PLC电连接。
6.如权利要求5所述的用于海上安防巡逻的具有散热功能的无人飞行装置，其特征在于，所述主体(1)内设有两个辅助组件，两个辅助组件分别设置在固定管(7)的两端，所述辅助组件包括气缸(18)和挡盘(19)，所述挡盘(19)与固定管(7)同轴设置，所述挡盘(19)的直径与固定管(7)的外径相等，所述挡盘(19)与固定管(7)之间设有间隙，所述气缸(18)设置在挡盘(19)的远离固定管(7)的一侧，所述气缸(18)固定在主体(1)的内壁上，所述气缸(18)驱动挡盘(19)沿着固定管(7)的轴向移动，所述气缸(18)与PLC电连接。
7.如权利要求6所述的用于海上安防巡逻的具有散热功能的无人飞行装置，其特征在于，所述挡盘(19)的制作材料为橡胶。
8.如权利要求1所述的用于海上安防巡逻的具有散热功能的无人飞行装置，其特征在于，所述进气管(5)内设有滤网(20)。
9.如权利要求1所述的用于海上安防巡逻的具有散热功能的无人飞行装置，其特征在于，所述主体(1)上设有至少两个太阳能板(21)，所述太阳能板(21)均匀设置在主体(1)的顶端。
10.如权利要求1所述的用于海上安防巡逻的具有散热功能的无人飞行装置，其特征在于，所述移动管(8)的内壁上涂有密封脂。
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