一种电力巡检无人机的全自动环保无线充电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电力巡检无人机的全自动环保无线充电系统，包括地面监控中心、若干充电平台及分别装于无人机上的电池管理模块、电能接收模块、视觉着陆模块、第一反馈控制模块。所述充电平台设置在杆塔上，由复合供电模块、电能发射模块、第二反馈控制模块、应变片压力传感器及圆环标识组成。所述地面监控中心，与无人机端、充电平台端的反馈控制环节联系，接收电池电量、充电开始及结束信息，同时负责处理视觉着陆模块提供的数据，发出控制指令。在巡线过程中，无人机发出电量不足警报时，可飞往最近的杆塔，自主与平台进行精准对接，启动充电平台，完成充电，充电结束后，智能关闭各端电路。本发明专利技术为无人机自动化巡检作业提供了可行性。

A fully automatic environmental protection wireless charging system for electric patrol unmanned aerial vehicle

The invention discloses an automatic environmental protection wireless charging system for power inspection unmanned aerial vehicles, which comprises a ground monitoring center, a plurality of charging platforms, a battery management module, an electric energy receiving module, a visual landing module, and a first feedback control module respectively mounted on the unmanned aerial vehicle. The charging platform is arranged on the tower, and is composed of a composite power supply module, an electric energy transmitting module, a second feedback control module, a strain gauge pressure sensor and a ring mark. The ground monitoring center is connected with the feedback control link of the end of the unmanned platform and the charging platform, and receives the battery power, the charging start and the end information, and is responsible for processing the data provided by the visual landing module and sending the control command. During the patrol process, when the UAV fails to send enough electricity, it can fly to the nearest tower, make precise docking with the platform, start the charging platform and complete the charging. After the charging is finished, the circuit is closed intelligently. The invention provides the feasibility for unmanned aerial vehicle automatic patrol operation.

【技术实现步骤摘要】
一种电力巡检无人机的全自动环保无线充电系统
本专利技术涉及电力巡检与无人机充电、自控交叉领域，尤其是指一种电力巡检无人机的全自动环保无线充电系统。
技术介绍
随着近几年国民经济的迅猛发展，我国配电线路公里数同比不断增加，过去依靠人工逐个杆塔巡视的作业方法，巡线工作量大、复杂的地理环境给巡视人员带来未知的安全风险，消耗了大量的人力和资源。无人机作为近年来新型技术之一，运用于输电线路巡检的设想已经得到了具体的实现，然而，无人机巡检在续航方面的问题依然存在较大的改善空间，是阻碍自动化巡检作业广泛推行的重要原因之一。现有的多旋翼无人机，续航时间在30分钟左右，在电力巡线高度较高、室外温度较高的情况下，电能损耗速度更为加快，因此，无法实现长时间巡线任务。目前，已有部分组织人员对无人机充电平台进行设计研究，如公开号为CN105449876A的中国专利技术专利“一种电力巡线多旋翼飞行器自主无线充电系统”，提出飞行器电量不足时可以自行飞往平台进行充电，但是，此专利技术专利存在如下问题：1、供电蓄电池需要随时更换。该专利技术设计的充电平台需要实时更换蓄电池，以供应电能传输，未考虑电力线所在地区城建障碍本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力巡检无人机的全自动环保无线充电系统，包括地面监控中心、设置在电力杆塔上的若干充电平台，以及分别装于无人机上的电池管理模块、电能接收模块、视觉着陆模块、第一反馈控制模块；其中：所述电池管理模块，与无人机的电池连接，用于获取电池各电气参数，实时监测电池电量，同时与第一反馈控制模块连接，实时反应电池电量信息；所述电能接收模块，用于与充电平台的电能发射模块建立电磁关系，实现无线传能；所述视觉着陆模块，用于摄取地面信息，与地面监控中心进行数据交流，完成在充电平台上的精确着陆；所述第一反馈控制模块，用于将电池管理模块反馈的信息，传递至地面监控中心，使其发出无人机飞行控制指令；同时该第一反馈控制模块...

【技术特征摘要】
1.一种电力巡检无人机的全自动环保无线充电系统，包括地面监控中心、设置在电力杆塔上的若干充电平台，以及分别装于无人机上的电池管理模块、电能接收模块、视觉着陆模块、第一反馈控制模块；其中：所述电池管理模块，与无人机的电池连接，用于获取电池各电气参数，实时监测电池电量，同时与第一反馈控制模块连接，实时反应电池电量信息；所述电能接收模块，用于与充电平台的电能发射模块建立电磁关系，实现无线传能；所述视觉着陆模块，用于摄取地面信息，与地面监控中心进行数据交流，完成在充电平台上的精确着陆；所述第一反馈控制模块，用于将电池管理模块反馈的信息，传递至地面监控中心，使其发出无人机飞行控制指令；同时该第一反馈控制模块能与充电平台进行通信，在对接完成后，通知充电平台其已进入充电就绪状态，充电平台准备充电，充电完成后，通知充电平台其已完成充电，充电平台停止供电；所述充电平台包括：复合供电模块，用于进行风光互补的分布式储能；电能发射模块，用于与电能接收模块建立电磁关系，提供无线传能；第二反馈控制模块，用于与地面监控中心进行通信，方便中心采集充电平台的可用情况，同时与无人机连接，能够根据具体电池电量水平，进行原边充电电路的开启或闭锁；所述地面监控中心，主要应用于无人机精确着陆的配合，同时接收反馈的实时信息，掌握电池电量是否需要补充、充电开启或关闭。2.根据权利要求1所述的一种电力巡检无人机的全自动环保无线充电系统，其特征在于：所述电能接收模块包括相连接的电能接收电路和电能接收线圈，应用磁耦合谐振式无线电能传输原理，将电能导入电池管理模块进行转换。3.根据权利要求1所述的一种电力巡检无人机的全自动环保无线充电系统，其特征在于，所述视觉着陆模块包括：GPRS模块，用于与地面监控中心的服务器进行数据交流，发出图像信息和超声波信息，并接收控制指令；摄像头模块，用于扫描地面信息，以特定频率采集图像，搜索充电平台上的着陆信号；超声波测距模块，用于实时获取无人机与充电平台之间的垂直距离；飞行控制模块，含GPS导航系统，用于执行无人机飞行控制指令。4.根据权利要求3所述的一种电力巡检无人机的全自动环保无线充电系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘泽扬，刘雨铮，肖文勋，洪慎，蒋宗祺，刘达贤，王润鹏，周宇，欧抒昱，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44