一种基于电磁感应原理的无人机验电方法与流程

1.本发明涉及验电设备技术领域，尤其涉及一种基于电磁感应原理的无人机验电方法。


背景技术：

2.随着科学技术的不断发展,近年来,无人机技术得到了很大的提高,无人机是利用无线电遥控设备或自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器，因此出现了许多智能化、多功能化的无人飞行器，针对一些小范围区域内的传送信息、监测等需求。它是一种处于迅速发展中的新概念飞行器,其具有机动灵活,反应快速,无人飞行,操作要求低的优点。
3.无人机通过搭载多类传感器,可以实现影像实时传输、高危地区探测功能,可以用在多个领域，比如在电力方面，随着我国工业化和城市化的快速发展，居民生产生活对于电力能源的需求量也逐年提高，因此用电量的激增必然导致电力网络的建设和发展,尤其是高压输电线路,具有里程长、节点多、纵横交错的特点,这为我们配网人员的运维工作带来诸多的工作量和安全挑战；配网人员在进行高压输电线路的运行检测工作时,首先需要对高压输电线路进行验电工作，但是在以往的常规验电作业中存在以下风险及问题:1、作业人员借助登杆工具或梯子登高作业存在的高空坠落风险；2、作业人员在未验电时用电工刀切开绝缘导线绝缘层存在的碰触裸露导线的风险；3、存在验电时绝缘导线绝缘层缺失或绝缘降低的问题；4、验电耗费时间过长影响停送电时间,从而降低了供电可靠性等问题。
4.公开号为cn112550708b的中国专利公开了一种无人机验电设备，它包括无人机，无人机包括机架；安装支架，第一旋转装置，第二旋转装置和验电装置，验电装置包括固定在第一转动座上的安装杆及固定在安装杆上的验电器，提供了一种不仅验电效率高，验电安全性好；而且可以有效提高验电过程中，无人机的稳定性，以有效解决无人机因外力干扰而失衡的问题的无人机验电设备，但该专利利用的激光测距传感器，需要调整无人机的角度，操作复杂，验电效果受限。
5.本发明提供了一种基于电磁感应原理的无人机验电方法，利用电磁感应验电装置实现无人机全方位验电的功能，提高了工作效率，避免了施工人员的验电操作的危险。
6.为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
7.一种基于电磁感应原理的无人机验电装置，包括无人飞行器、电磁感应验电装置、摄像头、控制器、无线通讯模块和远程终端，所述电磁感应验电装置、摄像头、控制器和通讯模块安装在无人飞行器上，电磁感应验电装置和摄像头将输出信号线连接控制器io接口，对线路进行电磁感应验电和拍摄后将验电信息传输至控制器，控制器通讯端口连接无线通讯模块，无线通讯模块无线连接操作人员的远程终端；
8.还包括电磁感应无线充电装置和储能装置，所述电磁感应无线充电装置为储能装置充电，储能装置为无人飞行器、电磁感应验电装置、摄像头、控制器和无线通讯模块供电。
9.进一步地，所述无人飞行器包括机身、机臂组件和旋翼动力组件,无人飞行器机身包括内部有容纳腔的壳体,机臂组件转动连接在壳体的壁面,旋翼动力组件安装在机臂组
件上。
10.进一步地，所述电磁感应验电装置包括电磁感应线路、声光报警装置、振动传感器，所述电磁感应验电装置包括电磁感应电路、声光报警装置、振动传感器，所述电磁感应电路感应验电线路周围电磁场，电磁感应线路、振动传感器和声光报警装置连接至控制器的接口。
11.进一步地，所述电磁感应线路有四个，分别固定在无人飞行器的四条机臂上。
12.进一步地，所述控制器选择arm芯片，uart端口连接通讯端口，io接口连接摄像头、振动传感器和声光报警器。
13.进一步地，一种用于基于电磁感应原理的无人机验电方法，其特征在于，包含如下步骤：
14.1)操控无人飞行器靠近需要验电的线路；
15.2)电磁感应线路将感应到的磁场信息传送回控制器；
16.3)控制器发出使能信号至摄像头，使其进行验电线路信息拍摄；
17.4)根据电磁感应信息判断验电线路是否有电，根据摄像头拍摄的图像信息判断验电线路是否裸漏、搭接和损坏；
18.5)振动传感器发送信号至控制器，判断无人飞行器是否发生碰撞。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.1)利用电磁感应验电装置与摄像头实现了无人飞行器的全方位验电方式，方便且快捷；
21.2)大大提高了验电的效率，避免了操作人员验电的危险。
附图说明
22.图1是本发明的结构框图。
23.图2是本发明所述的无人飞行器结构示意图。
24.图3是本发明所述电磁感应线路的电路图。
25.图4是本发明所述的控制器连接示意图。
26.图中：1.无人飞行器 2.机臂组件 3.旋翼动力组件 4.电磁感应线圈 5.摄像头6.电磁感应无线充电装置7.导体长杆8电源指示
具体实施方式
27.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
28.见图1，是本发明的结构框图。本发明一种基于电磁感应原理的无人机验电装置，包括无人飞行器1、电磁感应验电装置、摄像头5、控制器、无线通讯模块和远程终端，所述电磁感应验电装置、摄像头5、控制器和通讯模块安装在无人飞行器上，电磁感应验电装置输出端连接控制器io接口，摄像头5采用360度高清摄像头，输出信号线连接控制器io接口，对线路进行电磁感应验电和拍摄后将验电信息传输至控制器，控制器通讯端口连接无线通讯模块，无线通讯模块无线连接操作人员的远程终端；
29.还包括电磁感应无线充电装置6和储能装置，电磁感应无线充电装置6利用导体长杆7切割验电线路磁感线产生电动势为储能装置充电，储能装置再对无人飞行器和电磁感
应验电装置充电，无人飞行器1的电源指示灯8显示无人飞行器1是否有电。
30.见图2，进一步地，所述无人机包括机身、机臂组件2和旋翼动力组件3,无人机机身包括内部有容纳腔的壳体,机臂组件2转动连接在壳体的壁面,旋翼动力组件3安装在机臂组件2上，所述无人机采用轻型结构，机臂组件2直接铰接在壳体上，壳体承载机臂组件2及机臂组件2上的旋翼动力组件。
31.见图3，进一步地，所述电磁感应验电装置包括电磁感应线路、声光报警装置、振动传感器，所述电磁感应线路有四个，分别固定在无人飞行器的四条机臂组件2上，电磁感应线路包括电磁感应线圈4l1、阻容吸收器件r1和c3、分压电阻r2和放大器vt，电磁感应线圈4l1在线路周围感应线路的磁场信号，经放大器放大后输出端连接控制器模拟量接口ain1-ain7任意管脚，振动传感器连接控制器模拟量输入接口，输出无人飞行器是否发生碰撞，声光报警装置连接控制器的数字量输出接口，对验电结果发出警告。
32.见图4，进一步地，所述控制器选择arm芯片，芯片型号为：ch32f103,其io接口pa3、pa4连接摄像头串口，接收摄像头传输的图像信息，io接口pd0连接声光报警器的信号输出端，io接口ain0连接振动传感器输出端。
33.进一步地，所述无线通讯模块采用芯片型号为e103-w02,其通讯端口gpio1和gpio2连接控制器的uart传输端口pa10和pa11。
34.进一步地，一种用于基于电磁感应原理的无人机验电方法，其特征在于，包含如下步骤：
35.1)操控无人飞行器1靠近需要验电的线路；
36.2)电磁感应线路感应到线路周围的磁场信息，将磁场信息传送回控制器；
37.3)控制器发出使能信号至摄像头5，使其进行验电信息拍摄；
38.4)控制器将拍摄到的图像通过通讯模块发送给操作人员，操作人员通过图像信息判断验电线路是否有电；
39.5)当振动传感器感应到无人飞行器振动时，振动传感器发送信号至控制器，控制器将拍摄的图像信息发送给操作人员判断无人飞行器1是否发生碰撞。
40.以上实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。