一种基于rfid的电力线巡检无人机飞行控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于自动化技术领域，具体来说，涉及到一种基于RFID的电力线巡检无人机飞行控制系统。
【背景技术】
[0002]随着我国经济高速全面发展，对能源的需要越来越大，超高压大容量电力线路大幅扩建.线路走廊需要穿越各种复杂的地理环境，如经过大面积的水库、湖泊和崇山峻岭等，这些都给电力线路的检测带来很多困难。特别是对于电力线路穿越原始森林边缘地区、飞播林区和高海拔、冰雪覆盖区，以及沿线存在频繁的滑坡、泥石流等地质灾害，大部分地区山高坡陡，交通、通讯极不发达时，如何解决电力线路的日常检测成为困扰电力行业的一个重大难题。与此同时，社会和经济的发展对能源安全提出了越来越高的要求，突发性的大规模输电故障将会导致巨大的经济损失，影响经济的平稳运行和社会稳定。这就要求电力线路检测更加准确及时，为能源安全提供有力保障。
[0003]目前，我国电力线路的巡检工作主要由人工完成，而人工巡检主要存在安全，效率低，准确性差等问题。目前的高压电力线路已达到几百于伏以上，传统的人工巡检采用攀爬电力线铁塔的方式，有着极大的安全隐患。大量电力线路穿越无人区，人工巡检从地理上受到严重的限制。人体活动的范围受到体能的约束，检测的距离有限。人工对电力线路进行观测，用经验判断线路是否出现故障，也容易造成失误，准确性不高。国外使用直升机代替人工进行电力线路的日常巡检工作己经比较流行，国内也开始探索。从国内外的使用经验反馈来看，人工驾驶直升机进行电力线路检测有适应性差，安全性低，费用高昂等缺点。
[0004]随着无人机技术的发展，其在电力线巡检方面已有所应用。目前，无人机用于电力线巡检，主要是基于光的检测:使用红外线探测器生成电力线路的红外图像分布图，通过图像处理，确定电力线温度异常点的坐标，然后判断出电力线故障可能的类型，并返回给操作员。但光检测需要建立无人机与待检测设备的光接触，因此对无人机的距离仍有一定的要求。射频识别(RFID)是一种无线通信技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，从而克服上述不足。但射频识别技术在电力线路的巡检上的应用还缺乏稳定的飞行控制系统。
【发明内容】
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供了一种稳定性好的基于RFID的电力线巡检无人机飞行控制系统。
[0006]本发明所述的一种基于RFID的电力线巡检无人机飞行控制系统，所述电力线巡检无人机飞行控制系统包括旋翼无人机系统和地面监控系统；所述旋翼无人机系统包括上螺旋桨、下螺旋桨、俯仰姿态控制机构、偏航姿态控制机构、陀螺传感器、前置发动机、后置发动机、ARM处理器、通信模块、有源RFID阅读器和蓄电池；所述两个发动机分别驱动两个螺旋桨反向旋转，通过控制两个发动机的转速比控制飞机机身的稳定；所述ARM处理器采用嵌入式系统通过电信号进行飞行控制，并根据陀螺传感器调整飞行姿态；所述有源RFID阅读器对待检测设备上的RFID标签的数据信息进行读取；所述地面监控系统与ARM处理器上的通信模块存在通信连接；所述蓄电池为旋翼无人机系统提供能量。
[0007]本发明所述的一种基于RFID的电力线巡检无人机飞行控制系统，所述旋翼无人机系统还包括电荷耦合器摄像机。
[0008]本发明所述的一种基于RFID的电力线巡检无人机飞行控制系统，所述旋翼无人机系统还包括GIS系统和GPS系统。
[0009]本发明所述的一种基于RFID的电力线巡检无人机飞行控制系统，所述有源RFID阅读器支持2.4G和5.8G频段。
[0010]本发明所述的一种基于RFID的电力线巡检无人机飞行控制系统，所述有源RFID阅读器包括天线、耦合元件和芯片。
[0011]本发明所述的一种基于RFID的电力线巡检无人机飞行控制系统，所述天线为橡胶壳天线。
[0012]本发明所述的一种基于RFID的电力线巡检无人机飞行控制系统，所述有源RFID阅读器和电荷耦合器摄像机均与ARM处理器存在数据传送。
[0013]本发明所述的一种基于RFID的电力线巡检无人机飞行控制系统，所述天线为橡胶壳天线，该橡胶壳在制备成型时添加了占其质量1-3%的缬氨酸薯蓣皂苷元酯。
[0014]一种基于RFID的电力线巡检无人机飞行控制系统的天线，所述天线为橡胶壳天线，该橡胶壳在制备成型时添加了占其质量1-3%的缬氨酸薯蓣皂苷元酯。
[0015]与现有技术相比，本发明所述的基于RFID的电力线巡检无人机飞行控制系统安装了有源RFID的阅读器，可以在几十米之外的空中读取地面或者空中设备上RFID标签的数据信息，进行设备巡检，数据采集等工作。由于旋翼无人机系统在地面控制设备，后台飞行控制系统的作用下，能够自动访问多个甚至几百个远方的地面或者空中设备来进行巡检，特别能够应用于电力线巡检，人力不方便的场合。
【具体实施方式】
[0016]下面结合具体的实施例对本发明所述的基于RFID的电力线巡检无人机飞行控制系统做进一步说明，但是本发明的保护范围并不限于此。
[0017]实施例1
一种基于RFID的电力线巡检无人机飞行控制系统，所述电力线巡检无人机飞行控制系统包括旋翼无人机系统和地面监控系统；所述旋翼无人机系统包括上螺旋桨、下螺旋桨、俯仰姿态控制机构、偏航姿态控制机构、陀螺传感器、前置发动机、后置发动机、ARM处理器、通信模块、有源RFID阅读器和蓄电池；所述两个发动机分别驱动两个螺旋桨反向旋转，通过控制两个发动机的转速比控制飞机机身的稳定；所述ARM处理器采用嵌入式系统通过电信号进行飞行控制，并根据陀螺传感器调整飞行姿态；所述有源RFID阅读器对待检测设备上的RFID标签的数据信息进行读取；所述地面监控系统与ARM处理器上的通信模块存在通信连接；所述蓄电池为旋翼无人机系统提供能量；所述旋翼无人机系统还包括电荷耦合器摄像机；所述旋翼无人机系统还包括GIS系统和GPS系统；所述有源RFID阅读器支持2.4G和5.SG频段；所述有源RFID阅读器包括天线、耦合元件和芯片；所述天线为橡胶壳天线；所述有源RFID阅读器和电荷耦合器摄像机均与ARM处理器存在数据传送。
[0018]实施例2
一种基于RFID的电力线巡检无人机飞行控制系统，所述电力线巡检无人机飞行控制系统包括旋翼无人机系统和地面监控系统；所述旋翼无人机系统包括上螺旋桨、下螺旋桨、俯仰姿态控制机构、偏航姿态控制机构、陀螺传感器、前置发动机、后置发动机、ARM处理器、通信模块、有源RFID阅读器和蓄电池；所述两个发动机分别驱动两个螺旋桨反向旋转，通过控制两个发动机的转速比控制飞机机身的稳定；所述ARM处理器采用嵌入式系统通过电信号进行飞行控制，并根据陀螺传感器调整飞行姿态；所述有源RFID阅读器对待检测设备上的RFID标签的数据信息进行读取；所述地面监控系统与ARM处理器上的通信模块存在通信连接；所述蓄电池为旋翼无人机系统提供能量；所述旋翼无人机系统还包括电荷耦合器摄像机；所述旋翼无人机系统还包括GIS系统和GPS系统；所述有源RFID阅读器支持2.4G和5.SG频段；所述有源RFID阅读器包括天线、耦合元件和芯片；所述天线为橡胶壳天线，该橡胶壳在制备成型时添加了占其质量2%的缬氨酸薯蓣皂苷元酯。在天线的橡胶壳里添加缬氨酸薯蓣皂苷元酯后，能大大增加其防水和防老化性能，与总质量相同的纯橡胶相比，能使外壳薄至原来71%，使用寿命延长20%。
[0019]与现有技术相比，本发明所述的基于RFID的电力线巡检无人机飞行控制系统安装了有源RFID的阅读器，可以在几十米之外的空中读取地面或者空中设备上RFID标签的数据信息，进行设备巡检，数据采集等工作。由于旋翼无人机系统在地面控制设备，后台飞行控制系统的作用下，能够自动访问多个甚至几百个远方的地面或者空中设备来进行巡检，特别能够应用于电力线巡检，人力不方便的场合。
【主权项】
1.一种基于RFID的电力线巡检无人机飞行控制系统，其特征在于，所述电力线巡检无人机飞行控制系统包括旋翼无人机系统和地面监控系统；所述旋翼无人机系统包括上螺旋桨、下螺旋桨、俯仰姿态控制机构、偏航姿态控制机构、陀螺传感器、前置发动机、后置发动机、ARM处理器、通信模块、有源RFID阅读器和蓄电池；所述两个发动机分别驱动两个螺旋桨反向旋转，通过控制两个发动机的转速比控制飞机机身的稳定；所述ARM处理器采用嵌入式系统通过电信号进行飞行控制，并根据陀螺传感器调整飞行姿态；所述有源RFID阅读器对待检测设备上的RFID标签的数据信息进行读取；所述地面监控系统与ARM处理器上的通信模块存在通信连接；所述蓄电池为旋翼无人机系统提供能量。2.根据权利要求1所述的一种基于RFID的电力线巡检无人机飞行控制系统，其特征在于，所述旋翼无人机系统还包括电荷耦合器摄像机。3.根据权利要求1所述的一种基于RFID的电力线巡检无人机飞行控制系统，其特征在于，所述旋翼无人机系统还包括GIS系统和GPS系统。4.根据权利要求1所述的一种基于RFID的电力线巡检无人机飞行控制系统，其特征在于，所述有源RFID阅读器支持2.4G和5.8G频段。5.根据权利要求1所述的一种基于RFID的电力线巡检无人机飞行控制系统，其特征在于，所述有源RFID阅读器包括天线、耦合元件和芯片。6.根据权利要求1所述的一种基于RFID的电力线巡检无人机飞行控制系统，其特征在于，所述有源RFID阅读器和电荷耦合器摄像机均与ARM处理器存在数据传送。7.根据权利要求1所述的一种基于RFID的电力线巡检无人机飞行控制系统，其特征在于，所述天线为橡胶壳天线，该橡胶壳在制备成型时添加了占其质量1-3%的缬氨酸薯蓣皂苷元醋。8.一种基于RFID的电力线巡检无人机飞行控制系统的天线，其特征在于，所述天线为橡胶壳天线，该橡胶壳在制备成型时添加了占其质量1-3%的缬氨酸薯蓣皂苷元酯。
【专利摘要】本发明涉及一种基于RFID的电力线巡检无人机飞行控制系统。其包括旋翼无人机系统和地面监控系统；所述旋翼无人机系统包括上螺旋桨、下螺旋桨、俯仰姿态控制机构、偏航姿态控制机构、陀螺传感器、前置发动机、后置发动机、ARM处理器、有源RFID阅读器和蓄电池；所述发动机分别驱动螺旋桨反向旋转，通过控制两个发动机的转速比控制飞机机身的稳定；所述ARM处理器采用嵌入式系统进行飞行控制和姿态调整；所述有源RFID阅读器对待检测设备上的RFID标签的数据信息进行读取；所述地面监控系统与旋翼无人机系统存在通信连接；所述蓄电池为旋翼无人机系统提供能量。与现有技术相比，本发明具有稳定性好、操作便捷的优点。
【IPC分类】G05D1/10
【公开号】CN104965520
【申请号】CN201510337003
【发明人】李永
【申请人】中兴长天信息技术(北京)有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月17日