一种检测电力线的无人机控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种检测电力线的无人机控制系统，该系统包括处理器模块、惯导测量模块、超声波模块及摄像头模块，所述处理器模块分别与惯导测量模块、超声波模块、摄像头模块、无线图传模块连接；所述惯导测量模块由姿态检测模块、气压计模块及定位模块构成。本发明专利技术采用摄像头模块检测电力线表面的形状、颜色等情况，采用超声波模块进行距离测量以控制机身与电力线具有适当距离。本发明专利技术具有制作简单、使用方便、成本较低的特点，对于无人机高空检测电力线具有良好效果。

A UAV control system for detecting power line

The invention discloses a UAV control system for detecting power line, which includes a processor module, an inertial measurement module, an ultrasonic module and a camera module. The processor module is respectively connected with an inertial measurement module, an ultrasonic module, a camera module and a wireless image transmission module. The inertial measurement module is composed of an attitude detection module, an barometer module and a positioning module Constitute. The invention adopts a camera module to detect the shape, color and other conditions of the power line surface, and an ultrasonic module to measure the distance to control the proper distance between the body and the power line. The invention has the advantages of simple manufacture, convenient use and low cost, and has good effect on the power line for aerial detection of UAV.

【技术实现步骤摘要】
一种检测电力线的无人机控制系统
本专利技术涉及四旋翼无人机及视觉识别领域,具体是一种采用摄像头模块进行电力线检测并采用超声波模块进行距离测量的检测电力线的无人机控制系统。
技术介绍
无人机技术在当前正在快速发展，越来越多的应用随着无人机技术的革新而产生，随着无人机控制稳定度的提高，无人机搭载视觉系统进行检测成为了无人机的主要应用之一。通过摄像头等视觉模块，可以对图像和视频进行分析以匹配特征点或者检测物体有无异常情况。无人机检测电力线是无人机应用的重要方面，但是无人机对于电力线等细小物体仅采用视觉观测的方式很难得到距离信息，因而可能会导致无人机与电力线相撞的事故发生，针对这一问题，本专利技术采用超声波测距的方式，以较大发射角度的超声波得到无人机与电力线的距离，从而有效避免了无人机撞线事故的发生。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足而提供的一种检测电力线的无人机控制系统.使用时，首先读取姿态检测模块数据并解算从而获得无人机的角度信息，读取气压计模块数据并滤波以得到高度信息，读取定位模块数据并解算、融合后得到稳定的无人机速度、位置信息，读取超声波模块检测机身与电力线的距离，当距离小于阈值，则无人机后移以防撞线，另外，摄像头模块可以对电力线进行检测，判断有无断裂、异物等情况，并将结果返回给处理器模块，处理器模块将结果通过无线数传模块即可传输至地面工作人员，提供电力线检测结果。本专利技术具有制作简单、使用方便的优点，提高了无人机巡检电力线的准确度和安全性。实现本专利技术目的的具体技术方案是：一种检测电力线的无人机控制系统，特点是：该系统包括处理器模块、惯导测量模块、超声波模块、摄像头模块、无线数传模块；所述处理器模块分别与惯导测量模块、超声波模块、摄像头模块、无线数传模块连接；其中：所述惯导测量模块由姿态检测模块、气压计模块及定位模块构成；其中：所述姿态检测模块上设有引脚VCC、引脚GND、引脚SCL、引脚SDA；所述气压计模块上设有引脚VCC、引脚GND、引脚SCL、引脚SDA；所述对定位模块上设有引脚VCC、引脚GND、引脚RX、引脚TX；所述摄像头模块上设有引脚VCC、引脚GND、引脚RX、引脚TX；所述无线数传模块上设有引脚VCC、引脚GND、引脚RX、引脚TX；所述处理器模块上设有引脚VCC、引脚GND、引脚PD4、引脚PD5、引脚PD6、引脚PD7、引脚PA0、引脚PA1、引脚PC6、引脚PC7、引脚PA6、引脚PA7、引脚PB2和引脚PB3，其中引脚VCC、引脚GND分别与姿态检测模块、气压计模块、定位模块、超声波模块、摄像头模块、无线数传模块的引脚VCC、引脚GND对应连接；引脚PA6、引脚PA7与姿态检测模块的引脚SCL、引脚SDA对应连接；引脚PB2、引脚PB3与气压计模块的引脚SCL、引脚SDA对应连接；引脚PD4、引脚PD5与定位模块的引脚TX、引脚RX对应连接；引脚PD6、引脚PD7与超声波模块的引脚TX、引脚RX对应连接；引脚PA0、引脚PA1与摄像头模块的引脚TX、引脚RX对应连接；引脚PC6、引脚PC7与无线数传模块的引脚TX、引脚RX对应连接。本专利技术通过摄像头模块进行视觉检测电力线，通过检测电力线的形状、颜色等信息来判断是否存在断裂、异物等异常情况，另外，由于无人机巡检电力线时难以判断无人机距离电力线的距离，本专利技术采用超声波模块测量机身与电力线的距离，当距离小于警戒值时，无人机后移一段距离，从而避免了无人机撞线事故的发生。附图说明图1为本专利技术结构框图；图2为本专利技术的处理器模块示意图；图3为本专利技术的姿态检测模块示意图；图4为本专利技术的气压计模块示意图；图5为本专利技术的定位模块示意图；图6为本专利技术的超声波模块示意图；图7为本专利技术的摄像头模块示意图；图8为本专利技术的无线数传模块示意图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步详细说明。实施例参阅图1，本专利技术包括处理器模块1、惯导测量模块2、超声波模块3、摄像头模块4、无线数传模块5；所述处理器模块1分别与惯导测量模块2、超声波模块3、摄像头模块4、无线数传模块5连接；其中：所述惯导测量模块2由姿态检测模块6、气压计模块7及定位模块8构成。本实施例处理器模块1采用TM4C123G处理器。参阅图2-7，本实施例所述姿态检测模块6采用MPU6050姿态检测模块，姿态检测模块6上设有引脚VCC、引脚GND、引脚SCL、引脚SDA。所述气压计模块7采用SPL06气压计模块，气压计模块7上设有引脚VCC、引脚GND、引脚SCL、引脚SDA。所述对定位模块8采用NEO-M8模块，定位模块8上设有引脚VCC、引脚GND、引脚RX、引脚TX。所述摄像头模块4采用OPENMV4模块，摄像头模块4上设有引脚VCC、引脚GND、引脚RX、引脚TX。所述无线数传模块5采用蓝牙HC08模块，无线数传模块5上设有引脚VCC、引脚GND、引脚RX、引脚TX。所述处理器模块1采用TM4C123G处理器，处理器模块1设有引脚VCC、引脚GND、引脚PD4、引脚PD5、引脚PD6、引脚PD7、引脚PA0、引脚PA1、引脚PC6、引脚PC7、引脚PA6、引脚PA7、引脚PB2和引脚PB3，其中引脚VCC、引脚GND分别与姿态检测模块6、气压计模块7、定位模块8、超声波模块3、摄像头模块4、无线数传模块5的引脚VCC、引脚GND对应连接，引脚PA6、引脚PA7与姿态检测模块6的引脚SCL、引脚SDA对应连接，引脚PB2、引脚PB3与气压计模块7的引脚SCL、引脚SDA对应连接，引脚PD4、引脚PD5与定位模块8的引脚TX、引脚RX对应连接，引脚PD6、引脚PD7与超声波模块3的引脚TX、引脚RX对应连接,引脚PA0、引脚PA1与摄像头模块4的引脚TX、引脚RX对应连接，引脚PC6、引脚PC7与无线数传模块5的引脚TX、引脚RX对应连接。本实施例是这样应用的：通过摄像头模块对电力线进行形状、颜色等方面的检测，观察是否存在裂痕、异物、扭曲等异常情况，并通过超声波模块测量机身与电力线间的距离，避免机身与电力线相撞引起安全事故。参阅图1，姿态检测模块6，利用MPU6050姿态检测传感器测量无人机的三轴加速度以及三轴的角速度信息，从而可以解算得出无人机的角度信息，作为指导无人机运动的基础数据；气压计模块7，用于检测高度信息；定位模块8，用于接收GPS、GLONASS信号并获得无人机经纬度位置和速度信息；超声波模块3，用于检测无人机与电力线间的距离；摄像头模块4，采用视觉算法检测电力线的形状、颜色等信息，从而判断电力线是否存在异常状况；无线数传模块5，将处理器模块1中的检测电力线的结果发送至地面工作人员；处理器模块1，连接并控制惯导检测模块2、超声波模块3、摄像头模块4、无线数传模块5，最终完成无人机巡检电力线的任务。具体工作情况如下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测电力线的无人机控制系统，其特征在于，该系统包括处理器模块（1）、惯导测量模块（2）、超声波模块（3）、摄像头模块（4）及无线数传模块（5），所述处理器模块（1）分别与惯导测量模块（2）、超声波模块（3）、摄像头模块（4）、无线数传模块（5）连接；所述惯导测量模块（2）由姿态检测模块（6）、气压计模块（7）及定位模块（8）构成；其中：/n所述姿态检测模块（6）上设有引脚VCC、引脚GND、引脚SCL、引脚SDA；/n所述气压计模块（7）上设有引脚VCC、引脚GND、引脚SCL、引脚SDA；/n所述对定位模块（8）上设有引脚VCC、引脚GND、引脚RX、引脚TX；/n所述摄像头模块（4）上设有引脚VCC、引脚GND、引脚RX、引脚TX；/n所述无线数传模块（5）上设有引脚VCC、引脚GND、引脚RX、引脚TX；/n所述处理器模块（1）上设有引脚VCC、引脚GND、引脚PD4、引脚PD5、引脚PD6、引脚PD7、引脚PA0、引脚PA1、引脚PC6、引脚PC7、引脚PA6、引脚PA7、引脚PB2和引脚PB3，其中，引脚VCC、引脚GND分别与姿态检测模块（6）、气压计模块（7）、定位模块（8）、超声波模块（3）、摄像头模块（4）、无线数传模块（5）的引脚VCC、引脚GND对应连接；引脚PA6、引脚PA7与姿态检测模块（6）的引脚SCL、引脚SDA对应连接；引脚PB2、引脚PB3与气压计模块（7）的引脚SCL、引脚SDA对应连接；引脚PD4、引脚PD5与定位模块（8）的引脚TX、引脚RX对应连接；引脚PD6、引脚PD7与超声波模块（3）的引脚TX、引脚RX对应连接；引脚PA0、引脚PA1与摄像头模块（4）的引脚TX、引脚RX对应连接；引脚PC6、引脚PC7与无线数传模块（5）的引脚TX、引脚RX对应连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种检测电力线的无人机控制系统，其特征在于，该系统包括处理器模块（1）、惯导测量模块（2）、超声波模块（3）、摄像头模块（4）及无线数传模块（5），所述处理器模块（1）分别与惯导测量模块（2）、超声波模块（3）、摄像头模块（4）、无线数传模块（5）连接；所述惯导测量模块（2）由姿态检测模块（6）、气压计模块（7）及定位模块（8）构成；其中：
所述姿态检测模块（6）上设有引脚VCC、引脚GND、引脚SCL、引脚SDA；
所述气压计模块（7）上设有引脚VCC、引脚GND、引脚SCL、引脚SDA；
所述对定位模块（8）上设有引脚VCC、引脚GND、引脚RX、引脚TX；
所述摄像头模块（4）上设有引脚VCC、引脚GND、引脚RX、引脚TX；
所述无线数传模块（5）上设有引脚VCC、引脚GND、引脚RX、引脚TX；
所述处理器模块（1）上...

【专利技术属性】
技术研发人员：李庆利，刘一鸣，
申请(专利权)人：华东师范大学，
类型：发明
国别省市：上海;31