用于巡视输电线路的无人直升机的制作方法

专利名称：用于巡视输电线路的无人直升机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及直升机，尤其涉及一种用于巡视电路线路的无人直升机。
背景技术：
目前我国主要依靠人力巡视输电线路，其弊端是劳动强度大、工作条件差、劳动效率低，已不适应电网发展和管理的需要。而配置智能电网前期投入大，需要先进、科学、高效的智能巡检方式。小型无人直升飞机具有可以在狭小场地起飞和降落、使用维护方便、线路巡视作业准确、高效等优势，市场亟需一种配备摄像系统的专用于巡视输电线路的无人直升机。

实用新型内容本实用新型是要解决现有技术中依靠人力巡视输电线路劳动强度大、工作条件差、劳动效率低的弊端，提出一种装备陀螺稳定的可见光检测仪、红外热成像仪与高速摄像、摄影机等设备，对输电线路进行检查和录像的无人直升机。为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案是设计一种用于巡视输电线路的无人直升机，其包括直升机主体、装设于直升机主体内的飞行控制系统和摄像系统；所述飞行控制系统包括检测直升机位置的GPS装置，6自由度惯性测量单元，磁场计，气压高度计，接受GPS装置、6自由度惯性测量单元、磁场计、气压高度计信号并向直升机主体发出控制指令的驾驶器，连接驾驶器用以与地面站交换数据的无线电收发装置；所述摄像系统包括陀螺稳定云台，安装在陀螺稳定云台之上的摄像装置，控制摄像装置和陀螺稳定云台工作的摄像控制器，将摄像装置所摄图像发往地面站的无线视频发送器，连接摄像控制器用以接受地面站摄像控制指令的无线指令接受装置。其中，摄像装置包括可见光录像机、红外摄像机、CXD摄像机。其中，无线视频发送器采用的发送频率为340MHz。本实用新型利用无人机电力巡线，其巡线无人机搭载摄像头、红外成像仪或者导线损伤探测仪等任务设备，通过自主导航定位功能的地面控制站控制直升机沿线路巡线飞行，数字图像传输电台实时传送巡检中的视频录像，可见光镜头检查记录基础杆塔、导地线金具、绝缘子等部件的运行状况、线路走廊内的树木生长、地理环境、交叉跨越等，地面检查人员根据实时视频判断线路情况，并根据GPS定位判断位置并记录。其作业项目主要有 可见光录像、远距离摄影、红外热成像、绝缘子监测等。其至少可以执行三项任务故障巡线(快速、精确查找到电网及其设备的故障点)，常规巡线(代替人工常规巡线，提高巡线效率，降低巡线成本，降低巡线人员劳动强度)，年度巡线(替代载人机执行年度计划的航空巡线)。可以提高线路巡视质量和效率，可以降低维护人员作业风险和工作强度，改善电力巡线工作环境，提升输电线路运行维护管理水平。

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以下结合附图和实施例对本实用新型作出详细的说明，其中图1为本实用新型较佳实施例的原理框图。
具体实施方式
本实用新型公开了一种用于巡视输电线路的无人直升机，依据我国输电线路走廊需要穿越各种复杂的地理环境，如原始森林边缘地区、高海拔、冰雪覆盖区以及沿线存在频繁多滑坡、泥石流等地质灾害区，本实用新型采用小型涡轴无人直升机做为载体，其搭载的小型航空涡轴发动机，能有效解决在高海拔和雨雪天气等恶劣环境下作业的难题，其先进的整体结构设计，具有极佳的抗峡谷阵风性能。参看图1示出的较佳实施例的原理框图，本实用新型包括直升机主体、装设于直升机主体内的飞行控制系统和摄像系统；其中飞行控制系统包括检测直升机位置的GPS 装置，6自由度惯性测量单元，磁场计，气压高度计，接受GPS装置、6自由度惯性测量单元、 磁场计、气压高度计信号并向直升机主体发出控制指令的驾驶器，连接驾驶器用以与地面站交换数据的无线电收发装置；摄像系统包括陀螺稳定云台，安装在陀螺稳定云台之上的摄像装置，控制摄像装置和陀螺稳定云台工作的摄像控制器，将摄像装置所摄图像发往地面站的无线视频发送器，连接摄像控制器用以接受地面站摄像控制指令的无线指令接受装置。在较佳实施例中，摄像装置包括可见光录像机、红外摄像机、C⑶摄像机。无线视频发送器采用的发送频率为340MHz。本实用新型的直升机主体采用3桨叶结构，机体长2500mm，机体宽690mm，机体高 1000mm,主旋翼直径2500mm，飞行速度0—60km/h，飞行高度0— 1000m，控制距离10km，滞空时间150min，起飞重量27kg，任务载荷15kg。直升机主体使用小型航空涡轴发动机，最高转速达到165000转每分钟，通过高效的行星变速器将发动机的喷气推力转换成发动机的轴功率，再经过一系列的齿轮传动从而驱动直升机的主旋翼转动。驾驶器采用CCPM控制系统，能依据预设航点全自主巡线飞行以及结合地面站系统，可实时监测直升机的飞行姿态， 并且采用陀螺稳定云台。地面站的操作者使用头部追踪器，机载驾驶器可以随着操作者头部移动相应的做出反馈，同时通过无线视频发送器将图像实时传回地面站。驾驶器具有自动驾驶功能，其在任何飞行高度、多数天气状况甚至GPS信号短时间中断的情况下，驾驶器均可精确可靠地控制直升机机。该系统使用在巡航导弹上广泛采用的GPS/INS捷联惯性导航技术，先进的姿态控制算法，为直升飞机提供了卓越的自动稳定悬停及飞行性能。陀螺稳定云台为二轴各180°旋转，且带有陀螺稳定系统即直升机的倾转摇摆，驾驶器的指向始终不变。无线视频发送器系统采用340MHz的工作频率，发送器最大输出功率4W可调，传输距离在通视情况下大于10km，时速300km以内稳定接收。以上实施例仅为举例说明，非起限制作用。任何未脱离本发明精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于本申请的权利要求范围之中。
权利要求1.一种用于巡视输电线路的无人直升机，其特征在于包括直升机主体、装设于直升机主体内的飞行控制系统和摄像系统；所述飞行控制系统包括检测直升机位置的GPS装置，6自由度惯性测量单元，磁场计， 气压高度计，接受GPS装置、6自由度惯性测量单元、磁场计、气压高度计信号并向直升机主体发出控制指令的驾驶器，连接驾驶器用以与地面站交换数据的无线电收发装置；所述摄像系统包括陀螺稳定云台，安装在陀螺稳定云台之上的摄像装置，控制摄像装置和陀螺稳定云台工作的摄像控制器，将摄像装置所摄图像发往地面站的无线视频发送器，连接摄像控制器用以接受地面站摄像控制指令的无线指令接受装置。
2.如权利要求1所述的用于巡视输电线路的无人直升机，其特征在于所述摄像装置包括可见光录像机、红外摄像机、CXD摄像机。
3.如权利要求1所述的用于巡视输电线路的无人直升机，其特征在于所述无线视频发送器采用的发送频率为340MHz。
专利摘要本实用新型公开了一种用于巡视输电线路的无人直升机，其包括直升机主体、装设于直升机主体内的飞行控制系统和摄像系统；飞行控制系统包括GPS装置，6自由度惯性测量单元，磁场计，气压高度计，向直升机主体发出控制指令的驾驶器，与地面站交换数据的无线电收发装置；摄像系统包括陀螺稳定云台，安装在陀螺稳定云台之上的摄像装置，控制摄像装置和陀螺稳定云台工作的摄像控制器，将图像发往地面站的无线视频发送器，接受地面站摄像控制指令的无线指令接受装置。本实用新型利用无人机电力巡线，可以提高线路巡视质量和效率，可以降低维护人员作业风险和工作强度，改善电力巡线工作环境，提升输电线路运行维护管理专业水平。
文档编号B64C39/02GK202071987SQ20112009780
公开日2011年12月14日 申请日期2011年4月6日 优先权日2011年4月6日
发明者吴文森, 贺剑 申请人:深圳市艾特航模股份有限公司