一种用于高压输电线路巡检的可续航无人机的制作方法

本实用新型涉及无人机电路巡检领域，具体涉及一种用于高压输电线路巡检的可续航无人机。

背景技术：

无人机机身轻巧，并装载有先进的航测系统，和有人飞机、直升机相比，成本低，并且还要方便很多。一般只需两名工作人员即可完成任务，可以遥控拍摄对输电导地线、金具、绝缘子及铁塔锈蚀和污秽、线路走廊等情况进行监测，全方位获取输电线路的图像资料，代替人工攀爬巡检。这些优越的性能使无人飞机成为输电网巡线更为有效的工具。然而由于无人机续航时间较短，无人机难以完成更长输电线路的巡检任务。

为了解决无人机续航的问题，现有的技术多利用无线充电技术或利用太阳能充电技术为无人机携带的蓄电池进行充电；无线充电可解决短距离内无人机的充电问题，当无人机飞行距离过远时，无线充电需要增加无线电波的发射功率才能被无人机的电能接收装置接收，这种充电方式需要消耗大量的电能造成资源的严重浪费；利用接触式或非接触式充电方式的无线充电方式需要在无人机飞行的航线上建立大量的无线充电平台，这种方式同样存在造价过高的问题，且无人机充电平台的选址也存在许多难题；利用太阳能充电技术存在着太阳能转化率的问题，同时无人机携带过大的太阳能电池板会增加无人机的负荷造成更多电能的消耗。

技术实现要素：

本实用新型为了解决上述问题，设计了一种用于高压输电线路巡检的可续航无人机，该无人机利用磁感应技术对高压输电线路的无人机的蓄电池进行充电，一方面增加了无人机的续航能力，完成更长线路的巡检，同时该充电方式无需消耗过多的能源和资源，造价较低，同时该无人机可智能提示蓄电池的电量，防止无人机发生电量过低而出现坠机的风险，利用输电线路对无人机充电可就地对无人机进行充电，充电效率及工作效率更高。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种用于高压输电线路巡检的可续航无人机，包括机体，机体的顶部安装有GPS定位仪、FPV发射机和无线电波发射机，机体的底部安装有云台，机体的内部由分电板和减振板分隔为三个独立的腔体，分电板上固定有自动驾驶仪，分电板的下部腔体中固定有蓄电池，减振板上固定有起落架控制器，机体的外侧安装有四个外伸臂，外伸臂的前端设有电子调速器、无刷电机和超声波测距传感器，无刷电机上固定有螺旋桨，云台的下方固定有FPV摄像头和电磁感应取电模块，电磁感应取电模块与蓄电池连接，所述的电磁感应取电模块由感应部、整流滤波模块、取电调节保护模块和隔离稳压模块组成，感应部由第一取电铁芯、第二取电铁芯和电流感应线圈组成，第一取电铁芯和第二取电铁芯分别为半圆形结构，电流感应线圈缠绕于第一取电铁芯上；

所述的云台下方还对称固定有撑杆，撑杆下方固定有竖向步进电机，竖向步进电机与竖向滑动杆连接并可控制竖向滑动杆上下滑动，竖向滑动杆的下部固定有水平步进电机，水平步进电机与水平滑动杆铰接，左右两侧的水平滑动杆分别固定有第一取电铁芯和第二取电铁芯，水平滑动杆相向滑动时，第一取电铁芯和第二取电铁芯可闭合成为一个完整的圆形结构；

所述的蓄电池还与电量检测模块连接，电量检测模块与无线电波发射机连接，当蓄电池电量过低时，电量检测模块将电量信号通过无线电波发射机传输至地面站，地面站根据传回的蓄电池电量信号操作无人机悬停于高压输电线路上进行充电。

进一步的，所述的FPV摄像头与FPV发射机连接，FPV发射机可将FPV摄像头实时拍摄的视频传输至地面站。

进一步的，所述的超声波测距传感器与自动驾驶仪连接，超声波测距传感器固定于外伸臂的末端并可将障碍物的距离信息传输至自动驾驶仪，自动驾驶仪驱动舵机避开障碍物，所述的自动驾驶仪还包括陀螺仪、加速度计、气压计和磁力计。

进一步的，所述的FPV摄像头可为高清摄像头和红外热像仪中的一种或两种。

进一步的，所述的第一取电铁芯和第二取电铁芯采用硅钢片串联铆接而成。

本实用新型的有益效果是：该无人机利用磁感应技术对高压输电线路的无人机的蓄电池进行充电，一方面增加了无人机的续航能力，完成更长线路的巡检，同时该充电方式无需消耗过多的能源和资源，造价较低，同时该无人机可智能提示蓄电池的电量，防止无人机发生电量过低而出现坠机的风险，利用输电线路对无人机充电可就地对无人机进行充电，充电效率及工作效率更高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一种用于高压输电线路巡检的可续航无人机的结构示意图；

图2是所述的电磁感应取电模块的结构原理图；

图3是一种用于高压输电线路巡检的可续航无人机结构框图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-机体，101-分电板，102-起落架，11-GPS定位仪，12-FPV发射机，13-起落架控制器，14-自动驾驶仪，141-陀螺仪，142-加速度计，143-气压计，144-磁力计，15-蓄电池，151-电量检测模块，16- 外伸臂，17-电子调速器，18-超声波测距传感器，19-无刷电机，2- 云台，21-FPV摄像头，22-竖向滑动杆，23-水平步进电机，24-水平滑动杆，25-竖向步进电机，26-撑杆，3-电磁感应取电模块，31-感应部，301-第一取电铁芯，302-第二取电铁芯，303-电流感应线圈， 32-整流滤波模块，33-取电调节保护模块，34-隔离稳压模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅图1-3所示，一种用于高压输电线路巡检的可续航无人机，包括机体(1)，机体(1)的顶部安装有GPS定位仪(11)、FPV发射机(12)和无线电波发射机，机体(1)的底部安装有云台(2)，机体(1)的内部由分电板(101)和减振板分隔为三个独立的腔体，分电板(101)上固定有自动驾驶仪(14)，分电板(101)的下部腔体中固定有蓄电池(15)，减振板上固定有起落架控制器(13)，机体(1) 的外侧安装有四个外伸臂(16)，外伸臂(16)的前端设有电子调速器(17)、无刷电机(19)和超声波测距传感器(18)，无刷电机(19) 上固定有螺旋桨，云台(2)的下方固定有FPV摄像头(21)和电磁感应取电模块(3)，电磁感应取电模块(3)与蓄电池(15)连接，所述的电磁感应取电模块(3)由感应部(31)、整流滤波模块(32)、取电调节保护模块(33)和隔离稳压模块(34)组成，感应部(31)由第一取电铁芯(301)、第二取电铁芯(302)和电流感应线圈(303)组成，第一取电铁芯(301)和第二取电铁芯(302)分别为半圆形结构，电流感应线圈(303)缠绕于第一取电铁芯(302)上；

所述的云台(2)下方还对称固定有撑杆(26)，撑杆(26)下方固定有竖向步进电机(25)，竖向步进电机(25)与竖向滑动杆(22) 连接并可控制竖向滑动杆(22)上下滑动，竖向滑动杆(22)的下部固定有水平步进电机(23)，水平步进电机(23)与水平滑动杆(24) 铰接，左右两侧的水平滑动杆(24)分别固定有第一取电铁芯(301) 和第二取电铁芯(302)，水平滑动杆(24)相向滑动时，第一取电铁芯(301)和第二取电铁芯(302)可闭合成为一个完整的圆形结构；

所述的蓄电池(15)还与电量检测模块(151)连接，电量检测模块(151)与无线电波发射机连接，当蓄电池(15)电量过低时，电量检测模块(151)将电量信号通过无线电波发射机传输至地面站，地面站根据传回的蓄电池(15)电量信号操作无人机悬停于高压输电线路上进行充电。

其中的，所述的FPV摄像头(21)与FPV发射机(12)连接，FPV 发射机(12)可将FPV摄像头(21)实时拍摄的视频传输至地面站。

其中的，所述的超声波测距传感器(18)与自动驾驶仪(14)连接，超声波测距传感器(18)固定于外伸臂(16)的末端并可将障碍物的距离信息传输至自动驾驶仪(14)，自动驾驶仪(14)驱动舵机避开障碍物，所述的自动驾驶仪(14)还包括陀螺仪(141)、加速度计(142)、气压计(143)和磁力计(144)。

其中的，所述的FPV摄像头(21)可为高清摄像头和红外热像仪中的一种或两种。

其中的，所述的第一取电铁芯(301)和第二取电铁芯(302)采用硅钢片串联铆接而成。

本实施例的一个具体应用为：将FPV摄像头(21)固定于云台(2) 上，将FPV摄像头与FPV发射机(12)连接，FPV发射机(12)与自动驾驶仪(14)连接；将自动驾驶仪(14)固定于分电板(101)上，分电板(101)与蓄电池(15)的输出端焊接，蓄电池(15)的输入端与电磁感应取电模块(3)的输出端连接，同时蓄电池(15)还与电量检测模块(151)连接；云台(2)下方使用螺栓对称固定撑杆(26)，撑杆(26)下方铰接固定竖向步进电机(25)，竖向步进电机(25) 与竖向滑动杆(22)连接并可控制竖向滑动杆(22)上下滑动，竖向滑动杆(22)的下部固定有水平步进电机(23)，水平步进电机(23) 与水平滑动杆(24)铰接；电磁感应取电模块(3)由感应部(31)、整流滤波模块(32)、取电调节保护模块(33)和隔离稳压模块(34)，感应部(31)由第一取电铁芯(301)、第二取电铁芯(302)和电流感应线圈(303)组成，第一取电铁芯(301)和第二取电铁芯(302) 分别为半圆形结构，电流感应线圈(303)缠绕于第一取电铁芯(302) 上，将左右两侧的水平滑动杆(24)分别固定第一取电铁芯(301) 和第二取电铁芯(302)，第一取电铁芯(301)和第二取电铁芯(302) 可在水平滑动杆(24)闭合成为一个完整的圆形结构；当无人机的电量检测模块(151)向地面站传输蓄电池(14)电量不足时，通过地面站遥控无人机就近飞向高压输电线路；遥控水平步进电机(23)和竖向步进电机(25)打开第一取电铁芯(301)和第二取电铁芯(302) 并调整第一取电铁芯(301)和第二取电铁芯(302)的位置至合适的高度使高压输电线路导线被第一取电铁芯(301)和第二取电铁芯 (302)夹持于圆心区域，遥控水平步进电机和竖向步进电机使第一取电铁芯(301)和第二取电铁芯(302)闭合，此时感应部(3)的电流感应线圈(303)将输出电流，输出的电流经过整流滤波模块(32)、取电调节保护模块(33)和隔离稳压模块(34)的调节后输入至蓄电池(14)中进行存储，完成充电后无人机继续进行高压输电线路巡检； FPV摄像头(21)将实时拍摄的视频通过FPV发射机(12)传输至地面站的视频监控设备上，从而可判断高压输电线路中的故障位置。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。