一种基于无人机的物料堆体积测量装置的制作方法

本实用新型涉及一种测量装置，特别是涉及一种基于无人机的物料堆体积测量装置。

背景技术：

如今企业的物料管理是企业经营和发展的必要管理手段，小的设备或成箱成个的都可以数得清楚，可以很方便的去管理。但是有些物料，如煤场的煤堆或者砂石场的沙堆等，其体积无法数得清楚、算得清楚。进出运货的运输车装货的误差值和长时间的停放，导致管理者对自己企业所有的物料堆体积没有一个准确的数值，一般都是依靠财务的台账进行估算，但是现实情况往往会有很大的误差。再有对物料体积的估算靠人进行目测，这样的误差值更大。物料堆的计算不准确，影响着企业的物料管理和企业就相关计划发展。目前没有一种可行的物料堆体积测量的有效方案。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于无人机的物料堆体积测量装置，本实用新型内置激光探测器，可进行精确的物料堆高度测量，通过无人机飞行带着探测器，先进行定高悬空飞行，再在物料堆上方进行巡回式往返的飞行测量，方便企业进行无聊管理。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于无人机的物料堆体积测量装置，所述装置包括的部件有无人机、蓄电池、电源模块、主控芯片、激光测距模块、无线通信模块、usb转ttl串口模块、电脑；蓄电池、电源模块、主控芯片、激光测距模块、无线通信模块安装在无人机上；蓄电池直接连接电源模块输入端，所述的电源模块输出5v直流电，直接连接主控芯片、激光测距模块和无线通信模块；所述的激光测量模块直接连接主控芯片的通信接口，所述的无线通信模块直接连接主控芯片的通信接口；无线模块直接连接usb转ttl串口模块，所述的usb转ttl串口模块直接查到电脑的usb接口上。

所述的一种基于无人机的物料堆体积测量装置，所述无线通信模块选用正点原子无线lora模块，

所述的一种基于无人机的物料堆体积测量装置，所述无线串口通信模块内置sx1278芯片。

所述的一种基于无人机的物料堆体积测量装置，所述激光测距模块选择小型激光雷达模组。

所述的一种基于无人机的物料堆体积测量装置，所述无人机选择可定高悬停飞行、可匀速飞行的无人机。

本实用新型的优点与效果是：

本实用新型内置激光探测器，可进行精确的物料堆高度测量，通过无人机飞行带着探测器，先进行定高悬空飞行，再在物料堆上方进行巡回式往返的飞行测量。内置无线通信模块，将数据实时通过无线的方式传送到电脑端的无线通信模块上，再经过usb转ttl串口模块将数据传送到点脑端，电脑将数据进行编辑计算，得出物料堆的体积值，方便企业进行无聊管理。

本实用新型采用了无人机设备对物料堆进行体积测量，省去了需要人工测量麻烦和人工估算的严重的准确问题。采用了激光测距模块，可实现精确的物料堆高度测量。采用无线通信模块，使得测量的数据可实时传输到电脑端进行计算，方便用户快速得出物料堆的数据。蓄电池的使用保证探测器可持续运行。

附图说明

图1为无人机物料堆体积测量各部件连接示意图；

图2为物料堆测量高度抛面设想图。

图1中：1无人机，2蓄电池，3电源模块，4主控芯片，5激光测距模块，6无线通信模块，7usb转ttl串口模块，8电脑。

具体实施方式

下面结合附图所示实施例对本实用新型进行详细说明。

一种基于无人机的物料堆体积测量装置，装置包括的部件有：无人机、蓄电池、电源模块、主控芯片、激光测距模块、无线通信模块、usb转ttl串口模块、电脑。

装置内各个部件之间相互的连接方式：所述的蓄电池、电源模块、主控芯片、激光测距模块、无线通信模块安装在无人机上；所述的蓄电池直接连接电源模块输入端；所述的电源模块输出5v直流电，直接连接主控芯片、激光测距模块和无线通信模块；所述的激光测量模块直接连接主控芯片的通信接口；所述的无线通信模块直接连接主控芯片的通信接口；所述的电脑测无线模块直接连接usb转ttl串口模块；所述的usb转ttl串口模块直接查到电脑的usb接口上。

优选的无线通信模块选用正点原子无线lora模块，型号atk-lora-01，无线串口通信模块，内置sx1278芯片。优选的激光测距模块选择北醒光子科技有限公司小型激光雷达模组，型号sj-pm-tfmini-t-01。优选的无人机要选择可定高悬停飞行、可匀速飞行的无人机。

首先要到物料堆利用皮尺等进行其长度和宽度的测量，并将其数据记录在电脑的软件上。

激光探测器安装在无人机正下方，激光测距模块的方向要正对着地面。遥控无人机进行定高悬空停飞，并记录高度，其高度要高于物料堆的最高点。

蓄电池连接到电源模块，电源模块即可输出温度的5v直流电供主控芯片、激光测距模块和无线通信模块使用。

从物料堆的所构建的长方形一个对角线开始，让无人机匀速飞行到物料堆的对面边，期间激光测距模块以每秒10次进行测距。测量的高度经过计算可得出如图2所示的设想图。将其测得的高度点位均匀分布在测量的物料堆长度值对应上，即可计算此抛面面积。

将高度数据利用无线通信模块，将数据经过电脑端的无线接收模块和usb转ttl串口模块传给电脑。电脑内置软件，将数据进行计算可得出此次测量的体积。此体积值为无人机正下方的单抛面面积值。

再操控无人机，向物料堆内测移动半米距离，折返进行物料堆的高度测量，以此循环，直到将整个物料堆以龙摆尾的方式测量完成，电脑端的软件将数据进行累加技术，所计算得到的体积即为物料堆的总体积。物料堆体积值供企业管理者记录使用。

技术特征：

1.一种基于无人机的物料堆体积测量装置，其特征在于，所述装置包括的部件有无人机、蓄电池、电源模块、主控芯片、激光测距模块、无线通信模块、usb转ttl串口模块、电脑；蓄电池、电源模块、主控芯片、激光测距模块、无线通信模块安装在无人机上；蓄电池直接连接电源模块输入端，所述的电源模块输出5v直流电，直接连接主控芯片、激光测距模块和无线通信模块；所述的激光测距模块直接连接主控芯片的通信接口，所述的无线通信模块直接连接主控芯片的通信接口；无线模块直接连接usb转ttl串口模块，所述的usb转ttl串口模块直接查到电脑的usb接口上。

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的物料堆体积测量装置，其特征在于，所述无线通信模块选用正点原子无线lora模块。

3.根据权利要求1所述的一种基于无人机的物料堆体积测量装置，其特征在于，所述无线通信模块内置sx1278芯片。

4.根据权利要求1所述的一种基于无人机的物料堆体积测量装置，其特征在于，所述激光测距模块选择小型激光雷达模组。

5.根据权利要求1所述的一种基于无人机的物料堆体积测量装置，其特征在于，所述无人机选择可定高悬停飞行、可匀速飞行的无人机。

技术总结
一种基于无人机的物料堆体积测量装置，涉及一种测量装置，所述装置包括的部件有无人机、蓄电池、电源模块、主控芯片、激光测距模块、无线通信模块、USB转TTL串口模块、电脑；蓄电池、电源模块、主控芯片、激光测距模块、无线通信模块安装在无人机上；蓄电池直接连接电源模块输入端，所述的电源模块输出5V直流电，直接连接主控芯片、激光测距模块和无线通信模块；所述的激光测量模块直接连接主控芯片的通信接口，所述的无线通信模块直接连接主控芯片的通信接口；无线模块直接连接USB转TTL串口模块。通过无人机飞行带着探测器，先进行定高悬空飞行，再在物料堆上方进行巡回式往返的飞行测量，方便企业进行无聊管理。

技术研发人员：罗家涛;关帅
受保护的技术使用者：北方环保有限公司
技术研发日：2019.05.29
技术公布日：2020.05.19