一种杆塔用停机场的制作方法

文档序号:15709367发布日期:2018-10-19 21:17阅读:171来源:国知局

本申请涉及无人机应用技术领域,尤其涉及一种杆塔用停机场。



背景技术:

多旋翼无人机具有操作简单、反应迅速、载荷丰富、任务用途广泛的优点,广泛用于输电线路的巡检和维护。现阶段,应用于输电线路巡检的无人机基本采用锂电池作为动力电源,受电池容量限制,使得多旋翼无人机巡检存在单次任务时间短、巡检距离近的问题。

为缓解上述问题,在杆塔或地面设置有无人机机场。目前已有的无人机机场,均为开放式平面布置。开放式平面布置的无人机机场在使用过程中,需要将无人机停靠在露天的环境中停靠或者充电。

现有的无人机机场中,无人机停靠后长时间的停泊充电过程中,易受阵风、雨雪、雷电的影响,使得无人机容易被损坏,减弱无人机的使用效率,进而减少了无人机的工作效率。为了解决这个问题,提出一种杆塔用停机场。



技术实现要素:

本申请提供了一种杆塔用停机场,以解决现有无人机工作效率低的问题。

为了解决上述问题,本申请提供以下的技术方案:

一种杆塔用停机场,包括机仓,机仓与杆塔通过支架连接,机仓外部对应地面的一端设置有天线和雷达,机仓外部的侧面设置有光伏板,机仓内部靠近雷达的一端依次设置有停机坪和中心控制器;中心控制器设置有电源管理器、蓄电池组、气泵组件和控制器,电源管理器分别与光伏板、蓄电池组、雷达、气泵组件、控制器电连接,蓄电池组分别与雷达、气泵组件、控制器电连接;机仓内设置有滑槽,停机坪通过推杆与滑槽滑动连接,控制器与气泵组件通过导线相连接,气泵组件与推杆通过导管相连通,停机坪上设置有充电器,充电器与蓄电池组电连接;天线和雷达分别与控制器通信连接。

可选地,停机坪设置有多个,且每个停机坪从上到下依次并别设置于机仓内部。

可选地,天线与控制器通过屏蔽导线连接,雷达与控制器通过串口通信连接。

可选地,推杆沿着滑槽推动停机坪运动,停机坪的一侧设置有挡板,挡板的尺寸与机仓尺寸相匹配。

可选地,光伏板设置有两块,且两块光伏板对称于机仓的两个侧面。

可选地,充电器为无线感应充电器。

一种杆塔用停机场充电方法,方法包括:

通过雷达确定无人机的位置,并将位置传输给控制器;

控制器通过控制气泵组件控制推杆,推杆通过滑槽将停机坪推出机仓;

通过天线控制无人机降落到所述停机坪上,并将停机坪重新放回机仓内;

通过控制电池组给无人机充电。

由上述技术方案可知,本申请提供一种杆塔用停机场,包括机仓。机仓与杆塔通过支架连接,有效减少了地面空间的占用,节约了资源。为了可以准确判断无人机的位置,在机仓外部对应对面的一端设置有雷达。使用过程中,控制器通过雷达发射信号给无人机,无人机将信号发射给雷达,雷达将接收到的信号传输给控制器,从而确定无人机的位置。为了可以自动控制无人机降落,机仓外部对应地面的一端设置有天线。天线不仅可以将控制器的信息传输给集控终端,还可以使控制器和无人机交互信息。为了使无人机在停机的过程中继续充电,在机仓外部的侧面设置有光伏板。光伏板将接收到的太阳能转化为电能,并将电能传输给无人机。为了使无人机的停机过程中,减少无人机收到坏境的影响,在机仓内部靠近雷达的一端依次设置有停机坪,无人机可以停置于停机坪。为了使可以精确地无人机的停靠,在机仓内部靠近雷达的一端依次设置有中心控制器。中心控制器设置有电源管理器、蓄电池组、气泵组件和控制器,电源管理器分别与光伏板、蓄电池组、雷达、气泵组件、控制器电连接,蓄电池组分别与雷达、气泵组件和控制器电连接。电源管理器将光伏板产生的电能传输给蓄电池组存储,蓄电池将存储的电能分别传输给雷达、气泵组件和控制器。控制器与天线、雷达连接,控制器控制天线和雷达发射、接收信号,从而确定无人机的位置,并使无人机降落到停机坪上。为了使无人机在停机充电的过程中避免外界环境的干扰,停机坪在不使用时,放置于机仓内,使用时再将停机坪推出机仓。为了方便停机坪进出机仓,停机坪内设置有滑槽,停机坪通过推杆与滑槽滑动连接,控制器与气泵组件通过导线相连接,气泵组件1与推杆通过导管相连通。使用过程中,控制器通过控制气泵组件来控制推杆,推杆再控制停机坪进出机仓。为了方便无人机充电,在停机坪上设置有充电器,充电器与蓄电池组电连接,蓄电池组将电能传输给充电器,充电器给无人机充电。本申请中,通过机仓和停机坪停置无人机,并通过光伏板给无人机充电,有效地避免无人机停机充电过程受到的外界恶劣环境影响,减少无人机的损伤,提高无人机的使用效率,进而提高无人机的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为申请提供的一种杆塔用停机场的结构示意图;

图2为申请提供的一种机仓的结构示意图;

图3为申请提供的一种杆塔用停机场充电方法的流程示意图;

附图说明:1-机仓,2-杆塔,3-支架,4-天线,5-雷达,6-光伏板,11-停机坪,12-中心控制器,111-推杆,112-滑槽,113-充电器,121-电源管理器,122-蓄电池组,123-气泵组件,124-控制器。

具体实施方式

参见图1,为本申请实施例提供的一种杆塔用停机场的结构示意图。该停机场包括机仓1,机仓1与杆塔2通过支架3连接。由于杆塔2为共享杆塔,使得杆塔2不仅可为机仓1提供支撑,还可确保共享杆塔的其他功能。由于机仓1安装在共享杆塔的侧面,且机仓1的结构紧凑,使得无人机场不额外占地,不受地面动植物干扰、不影响共享杆塔其他功能,便于无人机起降。为了可以准确判断无人机的位置,在机仓1外部对应对面的一端设置有雷达5。使用过程中,控制器124通过雷达5发射信号给无人机,无人机将信号发射给雷达5,雷达5将接收到的信号传输给控制器124,从而确定无人机的位置。为了可以自动控制无人机降落,机仓1外部对应地面的一端设置有天线4。天线4不仅可以将控制器124的信息传输给集控终端,还可以使控制器124和无人机交互信息。为了使无人机在停机的过程中可以继续充电,在机仓1外部的侧面设置有光伏板6。光伏板6将接收到的太阳能转化为电能,并将电能传输给无人机。为了使无人机的停机过程中,减少无人机收到坏境的影响,在密封机1仓内部靠近雷达5的一端依次设置有停机坪11,无人机可以停置于停机坪11。为了使可以精确地无人机的停靠,在机仓1内部靠近雷达5的一端依次设置有中心控制器12。中心控制器12设置有电源管理器121、蓄电池组122、气泵组件123和控制器124,电源管理器121分别与光伏板6、蓄电池组122、雷达5、气泵组件123、控制器124电连接,蓄电池组122分别与雷达5、气泵组件123和控制器124电连接。由于各个设备工作时所需的电压不同,电源管理器121需将光伏产生的电能转化为设备所需的电压,并将所需电压依次传输给各个设备。阳光充裕的时,光伏板6经阳光照射后产生的电能经电源管理器121稳压后向蓄电池组122充电和各个设备供电。无光或弱光条件下,蓄电池组122中存储的电能向电源管理器121供电,电源管理器121将蓄电池组122来电转换为不同电压后分别为雷达5、充电器113、气泵组件123、控制器124供电。控制器124采用智能嵌入式系统对电源管理模块121、雷达5、充电器113和气泵组件123进行统一自动控制。控制器124通过gsm网络将自主运行状况发生至集控终端,当该机场大范围布置时,可实现各机场间数据共享,组网运行。通过信息共享,灵活掌握无人机的停泊,有效提高机仓1的利用率,方便无人机的停靠和充电,使得无人机可以迅速地进行可工作状态,进而提高无人机的工作效率。控制器124除了与雷达5连接,还与天线4连接,控制器124通过控制天线4和雷达5来发射、接收信号,从而确定无人机的位置,并使无人机准确地降落到停机坪11上。为了使无人机在停机充电的过程中避免外界环境的干扰,停机坪11在不使用时,放置于机仓1内,使用时再将停机坪11推出机仓1。为了方便停机坪11进出机仓1,停机坪11内设置有滑槽112,停机坪11通过推杆111与滑槽112滑动连接,控制器124与气泵组件123通过导线相连接,气泵组件123与推杆111通过导管相连通。使用过程中,控制器124通过控制气泵组件123来控制推杆111,推杆111再控制停机坪11进出机仓1。为了方便无人机充电,在停机坪11上设置有充电器113,充电器113与蓄电池组122电连接,蓄电池组122将电能传输给充电器113,充电器113给无人机充电。本申请中,通过机仓1和停机坪11停置无人机,并通过光伏板6给无人机充电,有效地避免无人机停机充电过程受到的外界恶劣环境影响,减少无人机的损伤,提高无人机的使用效率,进而提高无人机的工作效率。

为了进一步节省空间,本实施例中,将停机坪11设置有多个,且每个停机坪11从上到下依次并别设置于机仓1内部。本实施例中,机仓1采用立体式设置有停机坪11,使得可同时停靠多架无人机,机仓1内充电结束的无人机亦可作为备用机使用,当低电量无人机停泊充电时,备用机可迅速起飞接替继续工作实现无人机接力式高密度巡检。这种备用机替代低电量无人机工作的方式,有效提高了无人机的使用效率,提高了无人机的工作效率。

为了减少信号传输过程中信号的损失,本实施例中,天线4与控制器124通过屏蔽导线连接,雷达5与控制器124通过串口通信连接。控制124通过屏蔽导线连接天线4,减少了线缆内部信号的损失以及外部信号对线缆内部信号的干扰,提高了信号传输效率,进一步精确控制无人机的降落时间和降落位置,减少无人机的破损,使得无人机的使用寿命延长和工作效率提高。雷达5的作用是判断无人机的位置。使用过程中,无人机向控制器124发送停靠请求后,雷达5可自动捕捉无人机的空间位置,并将数据通过串口通信发送至控制器124,控制器124经无线通讯与无人机链接并引导无人机精确停泊于可收放的停机坪11上。控制器124通过屏蔽天线链接天线4,且通过串口通信连接雷达5,不仅可以减少信息传输过程中的信息损失,还可以有效地接收和发射信息,并通过接收到的信息精确控制无人机的降落,减少无人机的降落损伤,延长无人机的使用寿命,提高无人机的工作效率。

为了使停机坪11可以根据情况随意地进出机仓1内,在机仓1内设置有滑槽112,推杆111沿着滑槽112推动停机坪11运动。当无人机发送的降落请求得到确认后,控制器124通过气泵组件123推动推杆111沿着滑槽112将停机坪11推出机仓1外;无人机降落后,根据外界环境,选择是否将停机坪11退入机仓1内。为了使无人机停泊充电过程中,免受环境侵害,本实施例中,停机坪11的一侧设置有挡板,挡板的尺寸与机仓1尺寸相匹配。挡板与机仓1的另外三个侧面使机仓1成为一个密闭的空间,使得无人机在停靠充电期间不受外界气象条件影响,当任务中无人机遇到突发气象状况时,无人机可迅速停靠机场进行规避,减少了恶劣环境对无人机的侵蚀,延长了无人机的使用寿命,提高了无人机连续工作的能力,进一步提高工作效率。

为了使无人机在停泊的过程中,无需外部电源供电即可正常运行,本实施例中,光伏板6设置有两块,且两块光伏板6对称于机仓1的两个侧面。参见图2,为本申请提供的一种机仓的结构示意图。两块光伏板6设置于停机坪11的挡板相邻的两个侧面上,不仅可以减少光伏板6在安装于共享杆塔上时对光伏板6的损坏,还可使光伏板6充分接收到太阳光,并接收到的太阳光能转化为电能。电能通过导线传输给机仓1内的电源管理器121,电源管理器121根据各个器件的所需电压调节电能的电压,并将调节好的电压输送给各个器件,以供无人机充电。光伏板6的设置不仅可以为无人机在停泊时提供电能,减少了外在电源的设置;还可以为无人机随时提供充电,防止现有供电电源无电时,无法对无人机供电,提高了无人机的充电效率,进而提高无人机的待机效率,使得下一无人机充电时,备用无人机可迅速进入工作状态,提高无人机的工作效率。

为了使无人机的停靠充电过程更为自动化,本实施例中,充电器113设置为无线感应充电器。无线感应充电器可通过无线感应的形式将电能传递给无人机。为了使充电器113将电能以无线形式传递给无人机,在无线感应充电器内部设置有第一感应线圈,无人机的底部设置有第二感应线圈。根据电磁感应原理,充电器113通过第一感应线圈与第二感应线圈将电能传输给无人机。为了减少电能传递过程的能量损失,充电器113的上平面与无人机的地面要平行,即充电器113与无人机均匀挡板垂直。充电器113通过无线感应对无人机充电,使得无人机的充电过程更为自动化,提高无人机的充电效率,使得无人机可以迅速充满电并进入备机状态,在其他无人机需要充电时迅速进入工作状态,进而提高无人机的工作效率。

从上述实施例可以看出,本申请提供了一种杆塔停机场,该停机场包括机仓1,机仓1与杆塔2通过支架3连接。由于杆塔2为共享杆塔,使得杆塔2不仅可为机仓1提供支撑,还可确保共享杆塔的其他功能。由于机仓1安装在共享杆塔的侧面,且机仓1的结构紧凑,使得无人机场不额外占地,不受地面动植物干扰、不影响共享杆塔其他功能,便于无人机起降。为了可以准确判断无人机的位置,在机仓1外部对应对面的一端设置有雷达5。使用过程中,控制器124通过雷达5发射信号给无人机,无人机将信号发射给雷达5,雷达5将接收到的信号传输给控制器124,从而确定无人机的位置。为了可以自动控制无人机降落,机仓1外部对应地面的一端设置有天线4。天线4不仅可以将控制器124的信息传输给集控终端,还可以使控制器124和无人机交互信息。为了使无人机在停机的过程中可以继续充电,在机仓1外部的侧面设置有光伏板6。光伏板6将接收到的太阳能转化为电能,并将电能传输给无人机。为了使无人机的停机过程中,减少无人机收到坏境的影响,在密封机1仓内部靠近雷达5的一端依次设置有停机坪11,无人机可以停置于停机坪11。为了使可以精确地无人机的停靠,在机仓1内部靠近雷达5的一端依次设置有中心控制器12。中心控制器12设置有电源管理器121、蓄电池组122、气泵组件123和控制器124,电源管理器121分别与光伏板6、蓄电池组电122、雷达5、气泵组件123、控制器124电连接,蓄电池组122分别与雷达5、气泵组件123和控制器124电连接。由于各个设备工作时所需的电压不同,电源管理器121需将光伏产生的电能转化为设备所需的电压,并将所需电压依次传输给各个设备。阳光充裕的时,光伏板6经阳光照射后产生的电能经电源管理器121稳压后向蓄电池组122充电和各个设备供电。无光或弱光条件下,蓄电池组122中存储的电能向电源管理器121供电,电源管理器121将蓄电池组122来电转换为不同电压后分别为雷达5、充电器113、气泵组件123、控制器124供电。控制器124采用智能嵌入式系统对电源管理模块121、雷达5、充电器113和气泵组件123进行统一自动控制。控制器124通过gsm网络将自主运行状况发生至集控终端,当该机场大范围布置时,可实现各机场间数据共享,组网运行。通过信息共享,灵活掌握无人机的停泊,有效提高机仓1的利用率,进而提高无人机的工作效率。控制器124除了与雷达5连接,还与天线4连接,控制器124通过控制天线4和雷达5来发射、接收信号,从而确定无人机的位置,并使无人机准确地降落到停机坪11上。为了使无人机在停机充电的过程中避免外界环境的干扰,停机坪11在不使用时,放置于机仓1内,使用时再将停机坪11推出机仓1。为了方便停机坪11进出机仓1,停机坪11内设置有滑槽112,停机坪11通过推杆111与滑槽112滑动连接,控制器124与气泵组件123通过导线相连接,气泵组件123与推杆111通过导管相连通。使用过程中,控制器124通过控制气泵组件123来控制推杆111,推杆111再控制停机坪11进出机仓1。为了方便无人机充电,在停机坪11上设置有充电器113,充电器113与蓄电池组122电连接,蓄电池组122将电能传输给充电器113,充电器113给无人机充电。本申请中,通过机仓1和停机坪11停置无人机,并通过光伏板6给无人机充电,有效地避免无人机停机充电过程受到的外界恶劣环境影响,减少无人机的损伤,提高无人机的使用效率,进而提高无人机的工作效率。为了进一步节省空间,本实施例中,将停机坪11设置有多个,且每个停机坪11从上到下依次并别设置于机仓1内部。为了减少信号传输过程中信号的损失,本实施例中,天线4与控制器124通过屏蔽导线连接,雷达5与控制器124通过串口通信连接。为了使停机坪11可以根据情况随意地进出机仓1内,在机仓1内设置有滑槽112,推杆111沿着滑槽112推动停机坪11运动。为了使无人机停泊充电过程中,免收环境侵害,本实施例中,停机坪11的一侧设置有挡板,挡板的尺寸与机仓1尺寸相匹配。为了使无人机在停泊的过程中,无需外部电源供电即可正常运行,本实施例中,光伏板6设置有两块,且两块光伏板6对称于机仓1的两个侧面。为了使无人机的停靠充电过程更为自动化,本实施例中,充电器113设置为无线感应充电器。

与本申请的一种杆塔用停机场相对应的,本申请还提供了一种杆塔用停机场充电方法。参见图3,为本申请提供的一种杆塔用停机场充电方法的流程示意图。该方法包括:

s01:通过雷达确定无人机的位置,并将位置传输给控制器;

当无人机抵进停机场时,无人机通过内置无线通讯模块向机场发送停泊请求,机场听过天线接收信号应答并接管无人机控制权。

机仓上的雷达通过扫面无人机,确定无人机的位置,并将无人机的位置传输给控制器。

s02:控制器通过控制气泵组件控制推杆,推杆通过滑槽将停机坪推出机仓;

控制器根据接收到的无人机位置选择推放的停机坪,并将所选的停机坪通过气泵组件控制推杆,使推杆沿着滑槽将停机坪退出机仓。

s03:通过天线控制无人机降落到停机坪上,并将停机坪重新放回机仓内;

雷达扫描无人机与所选停机坪间的相对位置,将位置信息传输给控制器;控制器通过天线指引无人机降落到所选停机坪上,并通过控制气泵组件将停机坪重新放回机仓内。

s04:通过控制电池组给无人机充电。

电源管理器根据控制器发出的充电请求转化电压,并将转化好的电压传输给充电器,在经过充电器的感应将电能传输给无人机,从而实现无人机充电过程。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的实施方案后,将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未使用的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是,本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

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