一种机载式远程无线数据采集装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种机载式远程无线数据采集装置，包括四轴飞行器；四轴飞行器包括无刷电机、电子调速器、机架、固定在机架上的四根交叉悬翼、电池、每根交叉悬翼上固定连接的螺旋桨和飞行控制器；机架上还设有数据采集传感器和摄像设备。四轴飞行器上的摄像设备和数据采集传感器与移动终端、WiFi无线传输网络和监控平台通过ZigBee网络建立无线网络连接。上述机载式远程无线数据采集装置，可获得多种监测数据和航拍图像，并通过架构的ZigBee网络将数据传给终端设备。
【专利说明】一种机载式远程无线数据采集装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及空中监测设备领域，尤其涉及一种机载式远程无线数据采集装置。
【背景技术】
[0002]在航空监应用测领域中，现在很多公司生产的有一些手持数据测量仪器，这些设备只能进行数据现场测量，并通过屏幕显示出来。
[0003]但是在很多应用场合中，例如在煤矿、高空、火灾现场等某些不适合布线环境中，工作人员需要及时了解这些场合中的实时情况，但是在这些特殊环境下人工进行信息采集具有较高的危险性。
[0004]因此，人工进行数据采集的局限性和特殊工况环境下数据采集的危险性对于本领域技术人员来说是个亟待解决的技术问题。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供的一种机载式远程无线数据采集装置，以解决上述问题。
[0006]为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0007]本实用新型提供了一种机载式远程无线数据采集装置1，包括四轴飞行器；
[0008]所述四轴飞行器包括无刷电机、电子调速器、机架、固定在所述机架上的四根交叉悬翼、电池、每根交叉悬翼上固定连接的螺旋桨和飞行控制器；
[0009]所述机架上还设有数据采集传感器和摄像设备(其与飞行器自身的机架位于同一水平面上)。
[0010]较佳地，所述数据采集传感器包括温度传感器、光强传感器、可燃气体及烟雾传感器。
[0011]较佳地，所述四轴飞行器上的摄像设备和数据采集传感器可分别与移动终端、WiFi无线传输网络和监控平台(即上位机)建立无线网络连接；
[0012]所述监控平台为PC服务器和android平台。
[0013]较佳地，所述四轴飞行器上的摄像设备和数据采集传感器与移动终端、WiFi无线传输网络和监控平台通过ZigBee网络建立无线网络连接。
[0014]较佳地，所述交叉悬翼为中空的杆状支撑件，所述杆状支撑件的中空内壁间通过交叉连接片成栅栏排布方式连接。
[0015]较佳地，所述摄像设备为具有CXD图像传感器的摄像设备。
[0016]与现有技术相比，本实用新型实施例的优点在于:
[0017]本实用新型提供的一种机载式远程无线数据采集装置，分析上述机载式远程无线数据采集装置的结构可知:摄像设备位于机架上，其与飞行器自身的机架位于同一水平面上，这样摄像设备拍摄视角会变很大，摄像设备可相对于飞行器本体环绕360°旋转，由于飞行器上搭载了摄像设备，这样利用上述结构，摄像设备可以获取更大的拍摄视角，保障了摄像要求，客服了人工进行图像数据采集的局限性，可适应更为广泛的工况条件(包括煤矿、高空、火灾现场等工况环境)。与此同时，为了获得更多种类的现场监测数据(例如:获得现场温度数据、可燃气体种类和含量等数据)，该飞行器还搭载了多种数据采集传感器(主要包括温度传感器、光强传感器、可燃气体及烟雾传感器)，并利用智能组网技术(Zigbee组网技术)将飞行器上的多种数据采集传感器和摄像设备与终端设备(例如:移动终端和监控平台等)建立无线网络连接；确保架构和建立飞行器与终端设备的组网网络结构。总的来说，机载式远程无线数据采集装置，降低了人工采集和监测的危险性和局限性。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型实施例提供的机载式远程无线数据采集装置的立体结构示意图；
[0019]图2为本实用新型实施例提供的机载式远程无线数据采集装置的俯视结构示意图；
[0020]图3为本实用新型实施例提供的机载式远程无线数据采集装置的另一视角的俯视结构不意图；
[0021]图4为本实用新型实施例提供的机载式远程无线数据采集装置的侧视图。
【具体实施方式】
[0022]下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
[0023]参见图1，本实用新型提供了一种机载式远程无线数据采集装置1，包括四轴飞行器2 ；
[0024]所述四轴飞行器2包括无刷电机(未示出)、电子调速器(未示出)、机架3、固定在所述机架3上的四根交叉悬翼4、电池(未示出)、每根交叉悬翼4上固定连接的螺旋桨5 (另参见图3)和飞行控制器6;
[0025]所述机架上还设有数据采集传感器和摄像设备(其与飞行器自身的机架位于同一水平面上)。
[0026]需要说明的是，无线数据通信技术是近年来新的发展趋势，将无线技术引入数据采集领域，能够解决某些不适合布线环境中的数据采集难题，克服有线网络装置布线麻烦和人工维护困难的缺点，减小特殊环境(如:煤矿中、高空、火灾现场等)下人工采集的危险性，提高采集系统的适应性。
[0027]智能组网技术在国内外的应用越来越广泛，国内外同类课题现阶段研究水平集中在商业大楼自动化，家庭自动化控制与仪表控制，然而这些只能是定点定位的传输数据，另外智能组网技术在手机上的应用还处在起步探索阶段，同时具有典型应用的方向和领域较少，点对点的应用创新思路较少，这就在一定程度上产生了的局限性。此外四轴飞行器是微型飞行器的一种，也是一种智能机器人，它利用四个旋翼作为飞行引擎来进行空中飞行，其它的尺寸较小、重量较轻、操控性强、可悬停、具备自主导航飞行能力，因此它具备在复杂、危险的环境下完成特定的飞行任务的能力。
[0028]本实用新型实施例提供的机载式远程无线数据采集装置，将多种设备架构在一起；四轴飞行器(具体包括无刷电机、电子调速器、机架、固定在所述机架上的四根交叉悬翼、电池、每根交叉悬翼上固定连接的螺旋桨和飞行控制器；)所述机架上还设有数据采集传感器和摄像设备；使用四轴飞行器搭载数据采集传感器和摄像设备，并利用智能组网技术(Zigbee组网技术)架构和建立飞行器与终端设备的组网网络结构；并最终达到这样的技术效果:将所测量的现场环境数据实时传至终端设备，使得人们及时了解这些环境下的情况，同时也降低了人工采集和了解的危险性。本实用新型实施例提供的机载式远程无线数据采集装置将飞行器控制技术(飞行器可以采用多轴飞行器(另外可通过:两轴飞行器、三轴飞行器、六轴飞行器代替)、航拍技术、传感器技术组网技术等进行合理有效的融合，在应急、灾害和救援上的实时数据收集和传输方面的应用方面前景广阔，具有很好的实践性和可操作性，同时也考虑到了市场需求。
[0029]本实用新型实施例提供的机载式远程无线数据采集装置，能够快速地获取地面影像以及现场温度监测数据、现场可燃气体监测数据以及含量数据等，更迅速、及时、全面了解目标区域(即监测现场)的现实情况，提供强有力的信息支撑。本实用新型实施例提供的机载式远程无线数据采集装置，可广泛应用于灾情评估、抢险救灾、现场侦察等领域；其中机载式远程无线数据采集装置中的交叉悬翼为中空的杆状支撑件，杆状支撑件的中空内壁间通过交叉连接片成栅栏排布方式连接。其可以最大限度的保证四个螺旋桨在竖直爬升时减少竖直方向的风阻，其结构更加利于飞行器垂直起降、该结构使得飞行器起降灵活。
[0030]较佳地，所述数据采集传感器包括温度传感器、光强传感器、可燃气体及烟雾传感器。
[0031]需要说明的是，(I)温度传感器
[0032]温度传感器(temperature transducer)是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。
[0033](2)光强传感器
[0034]光敏电阻器是利用半导体的光电导效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器，又称为光电导探测器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。还有另一种入射光弱，电阻减小，入射光强，电阻增大。
[0035](3) MQ-7可燃气体及烟雾传感器模块
[0036]可燃气体传感器是对单一或多种可燃气体浓度响应的探测器。可燃气体传感器有催化型、红外光学型两种类型。催化型可燃气体传感器是利用难熔金属钼丝加热后的电阻变化来测定可燃气体浓度。
[0037]较佳地，所述四轴飞行器上的摄像设备和数据采集传感器可分别与移动终端、WiFi无线传输网络和监控平台(即上位机)建立无线网络连接(另外，可参见图1、图4中所示意的无线网络的天线7)；
[0038]所述监控平台为PC服务器和andro i d平台。
[0039]需要说明的是:无线视频传输，即视频实时传输，就是指不用布线(线缆)利用无线电波来传输视频、声音、数据等信号的监控系统。综合成本低，性能更稳定，特别适合室外距离较远及已装修好的场合。在无线监控系统中，无线监控中心实时得到被监控点的视频信息，并且该视频信息是连续、清晰的。在无线监控点，通常使用摄像头对现场情况进行实时采集，摄像头通过无线视频传输设备相连，并通过由无线电波将数据信号发送到监控中心。
[0040]我们将其大致可分为三个部分:无线移动终端、WiFi无线传输网络和监控平台。
[0041]a.无线移动终端。无线移动终端是一部类似于PDA的手持设备，使用灵活、方便。设备自带摄像头、WiFi通信模块等。
[0042]b.ffiFi无线网络。视频信号采集后，经过相应的视频编码技术处理，将数据通过WiFi无线网络传输到监控平台，实时显示和播放。
[0043]c.监控平台。该监控平台是一台PC服务器和安卓平台。
[0044]另外，需要说明的是智能无线组网技术中数据传输也可以使用以太网传输数据，以及APC220等无线模块代替实现；
[0045]较佳地，所述四轴飞行器上的摄像设备和数据采集传感器与移动终端、WiFi无线传输网络和监控平台通过ZigBee网络建立无线网络连接。
[0046]较佳地，参见图2，上述机载式远程无线数据采集装置的另一重要改进在于栅栏式交叉悬臂的结构设计，所述交叉悬翼4为中空的杆状支撑件，所述杆状支撑件的中空内壁间通过交叉连接片40成栅栏排布方式连接；其这样设计不仅结构稳定而且可以最大限定的减少升降时候的空气阻力(现有技术中的四轴飞行器的机翼是一块平板)，其结构更加利于飞行器垂直起降、该结构使得飞行器起降灵活。
[0047]较佳地，所述摄像设备为具有CXD图像传感器的摄像设备。
[0048]综上所述，本实用新型实施例提供的机载式远程无线数据采集装置，将数据测量装置搭载于飞行器上，解决某些不适合布线环境中的数据采集难题，解决有线网络装置布线麻烦和人工维护困难等问题，提高采集系统的适应性，同时将无线数据采集搭载到四轴飞行器上，可大大拓展数据传输领域及应用范围，市场的应用前景广阔，填补了这部分市场的空白。数据的无线传输实现了多种终端设备的接收，并实时描绘了数据的变化曲线。测量数据的类型和测量环境多样化，例如:煤矿中、高空、火灾现场等，人工采集数据的危险性；在特殊自然灾害状况下，如地震、泥石流等，帮助外界第一时间准确的获得相关数据信息；在特殊犯罪现场，如高空、楼宇、森林等不方便人工侦查犯罪嫌疑人的情况下，提供实时视频数据传送；
[0049]本实用新型实施例涉及的机载式远程无线数据采集装置，从外形到内部设备架构都得到了改进(例如:飞行器、多种数据采集传感器、摄像设备以及无线网络连接方式等)，并从多个方面完全提升了适应于复杂现场监测情况的飞行器的功能与网络架构。
[0050]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，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。
【权利要求】
1.一种机载式远程无线数据采集装置，其特征在于，包括四轴飞行器； 所述四轴飞行器包括无刷电机、电子调速器、机架、固定在所述机架上的四根交叉悬翼、电池、每根交叉悬翼上固定连接的螺旋桨和飞行控制器； 所述机架上还设有数据采集传感器和摄像设备； 所述数据采集传感器包括温度传感器、光强传感器、可燃气体及烟雾传感器； 所述摄像设备为具有CCD图像传感器的摄像设备； 所述四轴飞行器上的摄像设备和数据采集传感器与移动终端、WiFi无线传输网络和监控平台通过ZigBee网络建立无线网络连接。
2.如权利要求1所述的机载式远程无线数据采集装置，其特征在于， 所述四轴飞行器上的摄像设备和数据采集传感器可分别与移动终端、WiFi无线传输网络和监控平台建立无线网络连接； 所述监控平台为PC服务器和andro i d平台。
3.如权利要求1所述的机载式远程无线数据采集装置，其特征在于， 所述交叉悬翼为中空的杆状支撑件，所述杆状支撑件的中空内壁间通过交叉连接片成栅栏排布方式连接。
【文档编号】B64D47/08GK203958626SQ201420171936
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年4月10日 优先权日:2014年4月10日
【发明者】冯光文, 陶重阳, 杨继华, 于翔深 申请人:陶重阳, 杨继华, 于翔深