的输出端分别与飞行控制模块和自稳云台连接，飞行控制模块的输入端还与GPS定位模块和气压高度计连接，飞行控制模块的输出端连接无刷电机动力系统的受控端;所述飞行控制模块通过飞行端数传电台与后台监控端互相通讯。
[0023]测量单元包括DSP控制器、激光雷达以及WLAN通讯模块，DSP控制器与激光雷达和WLAN通讯模块分别通过数据线连接，WLAN通讯模块通过无线网络与后台监控端互相通讯。其中DSP控制器还通过数据线连接运动控制单元的GPS定位模块。本实施例中，激光雷达通过网络接口和DSP控制器相连，DSP控制器核心芯片为DSP28335。
[0024]无人机的工作状态如图2所示，其中A、B、C为无人机在不同飞行时刻的具体位置。图中虚线为无人机的预定航线，该航线大约位于煤场的中心位置，该航线由作业人员设置，可根据需要更改。
[0025]后台监控端位于电厂监控室内，包括无人机地面站模块、测量模块、监控端数传电台和路由器。无人机地面站模块经监控端数传电台与无人机运动控制单元中的飞行端数传电台相互通讯，用于监控无人机的飞行；测量模块经路由器与无人机测量单元的WLAN通讯模块相互通讯，用于计算煤堆体积。
[0026]本实用新型的工作原理如下所述。
[0027]首先根据煤场的实际位置设计飞行航线，之后，用户通过手动遥控器操作无人机起飞。此时手动遥控器和运动控制单元中的遥控器接收模块通讯，遥控器接收模块将收到的来自手动遥控器的运动控制指令发送给飞行控制模块，飞行控制模块解析遥控器接收模块的运动控制指令后首先读取GPS定位模块数据和气压高度计数据，然后操控无刷电机动力系统使无人机按照该预定航线在电厂煤堆上空飞行。
[0028]无人机起飞之后，可通过手动遥控器将无人机切换到后台监控端的无人机地面站模块控制飞行模式。此时无人机地面站模块获取无人机的控制权，并通过数传电台控制无人机按照预定航线飞行，同时不断的接收其运行状态数据并显示。
[0029]当无人机开始按照预定航线飞行时，可在后台监控端启动测量模块，测量模块通过有线方式连接到路由器中，同时路由器的有线网口连接到户外WLAN大功率AP，该AP起到将路由器用于有线网络转为大功率无线W1-Fi信号，大功率AP的覆盖范围半径为3公里。后台监控端和无人机的测量单元都处于路由器的局域网络中，因此可通过局域网IP地址直接访问。
[0030]无人机的测量单元在无人机开始进入预定航线后，通过搭载的扇形激光雷达每隔20毫秒对整个煤堆的轮廓进行一次扇形扫描;DSP控制器实时读取激光雷达的数据和GPS定位模块数据，并将每一次扫描数据和与之对应的GPS坐标值通过WLAN通讯模块和无线网络传输到后台监控端。
[0031]后台监控端的测量模块获取煤堆表面的多个离散点；然后根据GPS坐标和扫描数据，进行离散点的拟合;再通过Matlab拟合函数将其还原，从而得到煤堆的具体体积，进而根据其密度得到煤堆的近似质量。
【主权项】
1.一种无人机盘煤系统，其特征在于:包括设置在电厂监控室内的后台监控端、飞行在现场用于对煤场信息进行采集的无人机以及用于控制无人机行进的手动遥控器，所述无人机包括运动控制单元和测量单元，运动控制单元的输入端与手动遥控器的输出端通过无线通信，运动控制单元的输出端和测量单元的输出端分别与后台监控端互相通讯。2.根据权利要求1所述的一种无人机盘煤系统，其特征在于:所述运动控制单元包括遥控器接收模块、飞行控制模块、GPS定位模块、无刷电机动力系统以及飞行端数传电台，所述遥控器接收模块用于接收手动遥控器的控制信号，遥控器接收模块的输出端连接飞行控制模块的输入端，飞行控制模块的输入端还与GPS定位模块连接，飞行控制模块的输出端连接无刷电机动力系统的受控端;所述飞行控制模块通过飞行端数传电台与后台监控端互相通讯。3.根据权利要求2所述的一种无人机盘煤系统，其特征在于:所述运动控制单元还包括输出端与飞行控制模块输入端连接的气压高度计。4.根据权利要求2所述的一种无人机盘煤系统，其特征在于:所述飞行控制模块内嵌装有陀螺仪和倾角传感器。5.根据权利要求2所述的一种无人机盘煤系统，其特征在于:所述测量单元包括DSP控制器、激光雷达以及WLAN通讯模块，DSP控制器与激光雷达和WLAN通讯模块分别通过数据线连接，WLAN通讯模块通过无线网络与后台监控端互相通讯。6.根据权利要求5所述的一种无人机盘煤系统，其特征在于:所述DSP控制器还通过数据线连接运动控制单元的GPS定位模块。7.根据权利要求5所述的一种无人机盘煤系统，其特征在于:所述后台监控端包括无人机地面站模块、测量模块、监控端数传电台和路由器，所述无人机地面站模块经监控端数传电台与无人机运动控制单元中的飞行端数传电台相互通讯，测量模块经路由器与无人机测量单元的WLAN通讯模块相互通讯。
【专利摘要】本实用新型公开了一种无人机盘煤系统，包括设置在电厂监控室内的后台监控端、飞行在现场用于对煤场信息进行采集的无人机以及用于控制无人机行进的手动遥控器，所述无人机包括运动控制单元和测量单元，运动控制单元的输入端与手动遥控器的输出端通过无线通信，运动控制单元的输出端和测量单元的输出端分别与后台监控端互相通讯。本实用新型应用于火电厂中对煤场煤量进行测量，通过无人机的高机动性来扫描整个煤场，具有机动灵活、测量精确度较高的优点。
【IPC分类】G05D1/10
【公开号】CN205193597
【申请号】CN201520994639
【发明人】邢亚飞, 何辉, 房静
【申请人】湖南华电长沙发电有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年12月6日