高壓輸電線路感應(yīng)式取電的自動(dòng)化四旋翼激光除冰裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種輸配電系統(tǒng)除冰裝置，尤其涉及高壓輸電線路感應(yīng)式取電的自動(dòng)化四旋翼激光除冰裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]變電系統(tǒng)的覆冰現(xiàn)象多有發(fā)生，尤其是在高壓輸電線路上，給電力運(yùn)行以及交通運(yùn)輸、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了嚴(yán)重破壞。鑒于此，業(yè)界開發(fā)了多種除冰方法，例如熱融冰方法、機(jī)械除冰方法、被動(dòng)除冰方法以及激光除冰方法等。但是在現(xiàn)行的清除高壓輸電電路上覆冰的方法中存在融冰效果有限、能耗高、融冰成本高、損害電力線路，工作強(qiáng)度大、操作難度高、涂層壽命短、成本高等缺點(diǎn)。其中較為先進(jìn)的激光除冰方法需要人工移動(dòng)激光除冰器的位置對(duì)高壓輸電線路進(jìn)行除冰工作，工作強(qiáng)度依然很大。
[0003]目前，四旋翼飛行器應(yīng)用的范圍很廣，但是現(xiàn)有的四旋翼設(shè)備性價(jià)比不高，穩(wěn)定性差，機(jī)械結(jié)構(gòu)不安全，物理結(jié)構(gòu)不結(jié)實(shí)，耗電量大單次飛行時(shí)間很短。因其其集成度高，內(nèi)部芯片唯一化，在四旋翼飛行器發(fā)生故障的時(shí)候，不能夠很好地進(jìn)行自我維修。同時(shí)，不具有激光除冰的功能。業(yè)界尚未存在一種高壓輸電線路感應(yīng)式取電的自動(dòng)化四旋翼激光除冰裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供高壓輸電線路感應(yīng)式取電的自動(dòng)化四旋翼激光除冰裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)尚無(wú)高效、安全、易操作的除冰裝置的問題。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
高壓輸電線路感應(yīng)式取電的自動(dòng)化四旋翼激光除冰裝置，包括機(jī)身，所述的機(jī)身的前端對(duì)稱安裝有第一、第二旋翼，所述的機(jī)身的后端對(duì)稱安裝有第三、第四旋翼，所述的第一、第二、第三、第四旋翼分別與一無(wú)刷直流電機(jī)相連，所述的無(wú)刷直流電機(jī)分別連接一電機(jī)調(diào)速器，所述的電機(jī)調(diào)速器調(diào)節(jié)無(wú)刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速；所述的電機(jī)調(diào)速器均與飛行控制器相連，所述的飛行控制器控制電機(jī)調(diào)速器的調(diào)節(jié)；驅(qū)動(dòng)電源，所述的驅(qū)動(dòng)電源由PT取電模塊通過高壓線路取電，并通過導(dǎo)線連接12V穩(wěn)壓模塊給所述的高壓輸電線路感應(yīng)式取電的自動(dòng)化四旋翼激光除冰裝置提供電能；半導(dǎo)體激光器，所述的半導(dǎo)體激光器位于所述機(jī)身的下方，并通過可控萬(wàn)向節(jié)與所述的機(jī)身相連接，所述的可控萬(wàn)向節(jié)與所述的飛行控制器連接，所述的半導(dǎo)體激光器的控制開關(guān)與所述的飛行控制器連接；其特征在于:還包括角速度傳感器和角度傳感器，所述的角速度傳感器與角度傳感器分別與所述的飛行控制器連接。
[0006]進(jìn)一步，所述的機(jī)身上安裝有用于高空采集圖像的無(wú)線攝像頭，所述的無(wú)線攝像頭具有獨(dú)立的數(shù)據(jù)處理能力并stm32控制器連接。用stm32設(shè)計(jì)UC/ OSII嵌入式系統(tǒng)的smt32控制器，使用SPI通信方式與高壓輸電線路感應(yīng)式取電的自動(dòng)化四旋翼激光除冰裝置進(jìn)行通信，用作圖像識(shí)別，辨別高壓輸電線路上的覆冰情況，并將數(shù)據(jù)傳送到所述的飛行控制器。
[0007]進(jìn)一步，所述的飛行控制器包括ARM單片機(jī)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，所述的ARM單片機(jī)通過SPI接口與STM32控制器連接，所述的STM32控制器連接通過天線與無(wú)線遙控器連接并通過SPI接口將信號(hào)傳遞給ARM單片機(jī)，所述的STM32控制器與安裝在機(jī)身上的無(wú)線攝像頭連接；所述的ARM單片機(jī)同過導(dǎo)線與半導(dǎo)體激光器連接；所述的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)包括MPU6050陀螺儀、HMC5883電子羅盤和MS5611氣壓計(jì)。
[0008]進(jìn)一步，所述的半導(dǎo)體激光器采用德國(guó)DILAS半導(dǎo)體激光器，所述ARM單片機(jī)根據(jù)無(wú)線攝像頭采集到的數(shù)據(jù)控制輸出PWM波來(lái)控制所述半導(dǎo)體激光器輸出功率的大小萬(wàn)向節(jié)的方向。
[0009]本發(fā)明根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原理可以通過嵌入式系統(tǒng)來(lái)控制其旋翼的轉(zhuǎn)速。本發(fā)明中，飛行控制器采用了 STM32F407VGT6的ARM單片機(jī)，進(jìn)行飛行控制、姿態(tài)控制和半導(dǎo)體激光器輸出功率控制，同時(shí)使用另一塊STM32控制器進(jìn)行圖像采集與數(shù)據(jù)通信。同時(shí)，本發(fā)明還具有無(wú)線控制功能，可以通過無(wú)線遙控器對(duì)所述高壓輸電線路感應(yīng)式取電的自動(dòng)化四旋翼激光除冰裝置進(jìn)行飛行、除冰等功能的控制。
[0010]慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是采集飛行器機(jī)體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息作為控制系統(tǒng)控制的重要信息依據(jù)。慣性導(dǎo)航平臺(tái)的反饋精度直接影響到控制系統(tǒng)的控制精度。本發(fā)明的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)由MPU6050陀螺儀、HMC5883電子羅盤和MS5611氣壓計(jì)組成。
[0011]本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:高壓輸電線路感應(yīng)式取電的自動(dòng)化四旋翼激光除冰裝置性價(jià)比高，穩(wěn)定性強(qiáng)，機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可操作性強(qiáng)，除冰效果好，對(duì)輸電線路無(wú)損傷。內(nèi)部芯片模塊化，便于自身維修。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明高壓輸電線路感應(yīng)式取電的自動(dòng)化四旋翼激光除冰裝置硬件系統(tǒng)構(gòu)成圖。
[0013]圖2是本發(fā)明高壓輸電線路感應(yīng)式取電的自動(dòng)化四旋翼激光除冰裝置總體結(jié)構(gòu)示意側(cè)面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]機(jī)身型號(hào)是M650，總重量為462克，電機(jī)軸距為650mm。為了配合該高壓輸電線路感應(yīng)式取電的自動(dòng)化四旋翼激光除冰裝置的飛行動(dòng)力，采用9055型螺旋槳，提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。選用朗宇22122450kv無(wú)刷直流電機(jī)，并在四個(gè)無(wú)刷直流電機(jī)上連接好贏40A電調(diào)，持續(xù)電流為40A，短時(shí)電流為60A。用PT取電模塊作為電源，采用德國(guó)DILAS半導(dǎo)體激光器為半導(dǎo)體激光器。
[0015]高壓輸電線路感應(yīng)式取電的自動(dòng)化四旋翼激光除冰裝置，包括機(jī)身，所述的機(jī)身的前端對(duì)稱安裝有第一、第二旋翼1、2，所述的機(jī)身的后端對(duì)稱安裝有第三、第四旋翼3、4，所述的第一、第二、第三、第四旋翼分別與一無(wú)刷直流電機(jī)5相連，所述的無(wú)刷直流電機(jī)分別連接一電機(jī)調(diào)速器6，所述的電機(jī)調(diào)速器6調(diào)節(jié)無(wú)刷直流電機(jī)5的轉(zhuǎn)速；所述的電機(jī)調(diào)速器6均與飛行控制器7相連，所述的飛行控制器7控制電機(jī)調(diào)速器6的調(diào)節(jié)；所述的驅(qū)動(dòng)電源18由PT取電模塊11通過高壓線路19取電，并通過導(dǎo)線20連接12V穩(wěn)壓模塊10給所述的高壓輸電線路感應(yīng)式取電的自動(dòng)化四旋翼激光除冰裝置提供電能；所述的半導(dǎo)體激光器12位于所述機(jī)身21的下方，并通過可控萬(wàn)向節(jié)22與所述的機(jī)身21相連接，所述的可控萬(wàn)向節(jié)22與所述的飛行控制器7連接，所述的半導(dǎo)體激光器12的控制開關(guān)與所述的飛行控制器7連接；還包括角速度傳感器13和角度傳感器14，所述的角速度傳感器13與角度傳