一种风电场巡检无人机自充电装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种风电场巡检无人机自充电装置，包括设置于风电场的升压站、风机机舱、场内集电线路塔架或通信线路塔架、电缆连接箱顶部的充电平台和设置于无人机上的受电装置；所述充电平台包括无人机搭载平台、供电模块、第一通信模块和充电接口；所述受电装置包括定位模块、第二通信模块和受电接口；采用上述技术方案，可以克服现有无人机充电时需要人工干预的缺点，大幅延长无人机巡检时间窗口，提高巡检效率，降低风电场运维的综合成本。

【技术实现步骤摘要】
一种风电场巡检无人机自充电装置
本专利技术涉及无人机控制
，特别是涉及一种风电场巡检无人机自充电装置。
技术介绍
近年来随着无人机新技术和电池新材料的开发应用，具有大容量电池、飞行距离远、执行多任务的无人机进入规模化商业运用。在风电运维领域，由于叶片安装在空中，目测不准，加之风电场往往规模较大，风电机组台数多，如为陆上山地风电场或海上风电场，则交通的不便、耗时和高成本为风电场的巡检会带来更大的挑战。而无人机视觉和控制技术的成熟，结合大数据分析和人工智能的应用，促使无人机在风电场运维的应用飞速发展。然而，对于规模化的风电场，尤其是海上风电场，无人机搭载的电池难以维持其一次性飞行完成巡检任务所需电量。如何使无人机进行自主充电、自治飞行以满足其多次飞行完成巡检任务成为行业的一大难题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于，提供一种风电场巡检无人机自充电装置，可以克服现有无人机充电时需要人工干预的缺点，大幅延长无人机巡检时间窗口，提高巡检效率，降低风电场运维的综合成本。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种风电场巡检无人机自充电装置，包括设置于风电场设备或者建筑顶部的充电平台和设置于无人机上的受电装置；所述充电平台包括无人机搭载平台、供电模块、第一通信模块和充电接口；所述受电装置包括定位模块、第二通信模块和受电接口；所述定位模块，用于定位所述无人机和充电平台的当前地理位置，并依据所述当前地理位置控制所述无人机向所述充电平台飞行；所述第一通信模块和第二通信模块对应信号连接，用于控制所述无人机在所述无人机搭载平台上靠泊；所述供电模块与所述风电场设备或者建筑内部供电电路连接，用于向充电接口提供电源；所述充电接口设置在无人机搭载平台上；在所述无人机在所述无人机搭载平台上靠泊后，所述受电接口与所述充电接口近场电磁耦合连接。进一步的，所述充电接口为无线充电接口，所述无线充电接口包括无线充电线圈；所述受电接口为无线受电接口，所述无线受电接口与所述无线充电接口对应包括无线受电线圈。进一步的，所述无线充电线圈为螺线管、锥形或者螺旋线形；所述无线受电线圈与所述无线充电线圈对应为螺线管、锥形或者螺旋线形。进一步的，所述第一通信模块和第二通信模块对应包括近距离通信单元和辅助降落单元；所述近距离通信单元为蓝牙通信或WIFI通信或ZigBee通信装置；所述辅助降落单元为红外或激光发射接收装置，其中所述第一通信模块的辅助降落单元设置在所述无线充电接口中心的位置。进一步的，所述充电平台设有第一防护层和第一屏蔽层，所述第一防护层为绝缘层，设置在所述充电接口上部；所述第一屏蔽层为金属材质，设置在所述充电平台下部。进一步的，所述第一防护层上方涂色，所述无人机上还设置有无人机视觉导航模块，所述无人机视觉导航模块根据所述涂色，靠泊于所述充电接口位置。进一步的，所述无线受电接口安装于无人机底部支架内，所述无线受电接口下部设有第二防护层，所述无线受电接口上部设有第二屏蔽层；所述第一防护层为绝缘层，所述第一屏蔽层为金属材质。进一步的，所述定位模块为北斗定位或GPS定位，所述定位模块根据所述北斗定位或GPS定位与所述无人机的飞控系统通信。进一步的，所述风电场设备或者建筑至少包括：风电场的升压站、风机机舱、场内集电线路塔架、通信线路塔架和电缆连接箱。本专利技术的有益效果是：实现无人机在无人干预情况下的就近无线充电，减少返回充电站人工充电所需的时间，大大提高了无人机巡检的效率。附图说明图1是本技术风电场巡检无人机自充电装置系统结构图；图2是本技术螺线管线圈示意图；图3是本技术锥形线圈示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。为满足风电场无人机自主充电的需求，本专利技术提供一种风电场巡检无人机自充电装置，可以克服现有无人机充电时需要人工干预的缺点，大幅延长无人机巡检时间窗口，提高巡检效率，降低风电场运维的综合成本。请参阅图1，本专利技术实施例包括：一种风电场巡检无人机自充电装置，包括设置于风电场设备或者建筑如：风电场的升压站、风机机舱、场内集电线路塔架或通信线路塔架、电缆连接箱顶部的充电平台和设置于无人机上的受电装置；所述充电平台包括无人机搭载平台、供电模块、第一通信模块和充电接口；所述受电装置包括定位模块、第二通信模块和受电接口；所述定位模块，用于定位所述无人机和充电平台的当前地理位置，并依据所述当前地理位置控制所述无人机向所述充电平台飞行，优选的，所述定位模块为北斗定位或GPS定位，所述定位模块根据所述北斗定位或GPS定位与所述无人机的飞控系统通信；所述第一通信模块和第二通信模块对应信号连接，用于控制所述无人机在所述无人机搭载平台上靠泊；所述供电模块与所述升压站、风机机舱、场内集电线路或通信线路塔架、电缆连接箱内部供电电路连接，用于向充电接口提供电源。所述充电接口设置在无人机搭载平台上；所述受电接口在所述无人机在所述无人机搭载平台上靠泊后与所述充电接口近场电磁耦合连接。优选的，本申请所述充电接口为无线充电接口，所述受电接口为无线受电接口，所述无线充电接口包括无线充电线圈，所述无线充电线圈为螺线管(附图2)、锥形(附图3)、螺旋线形；所述无线受电接口与所述无线充电接口对应包括无线受电线圈，所述无线受电线圈与所述无线充电线圈对应为螺线管、锥形或者螺旋线形。优选的，所述第一通信模块和第二通信模块对应包括近距离通信单元和辅助降落单元；所述近距离通信单元为蓝牙通信或WIFI通信或ZigBee通信装置；所述辅助降落单元为红外或激光发射接收装置，其中所述第一通信模块的辅助降落单元设置在所述无线充电接口中心的位置。优选的，所述充电平台设有第一防护层和第一屏蔽层，所述第一防护层为绝缘层，设置在所述充电接口上部；所述第一屏蔽层为金属材质，设置在所述充电平台下部。所述无线受电接口安装于无人机底部支架内，所述无线受电接口下部设有第一防护层，所述无线受电接口上部设有第一屏蔽层；所述第一防护层为绝缘层，所述第一屏蔽层为金属材质。屏蔽层用于屏蔽高频无线电波对升压站室内或风机机舱内或其它安装供电模块的电气箱体内设备的影响，防护层用于防护充电线圈免于暴露于空气当中，受风化、紫外线及潮湿盐雾的影响，同时起到支撑无人机的作用。进一步的，所述第一防护层上方涂色，所述无人机上还设置有无人机视觉导航模块，所述无人机视觉导航模块根据所述涂色，靠泊于所述充电接口位置。所述涂色，供无人机视觉识别定位。充电线圈中心位置可布置红外发射装置或激光雷达，辅助无人机停泊。具体的，根据风电场规模、风机间距离、无人机电池容量等参数，可选择在以下地方安装充电平台；优选的，在风电场升压站(陆上或海本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风电场巡检无人机自充电装置，其特征是包括设置于风电场设备或者建筑顶部的充电平台和设置于无人机上的受电装置；/n所述风电场设备或者建筑包括：风电场的升压站、风机机舱、场内集电线路塔架、通信线路塔架和电缆连接箱；/n所述充电平台包括无人机搭载平台、供电模块、第一通信模块和充电接口；/n所述受电装置包括定位模块、第二通信模块和受电接口；/n所述定位模块，用于定位所述无人机和充电平台的当前地理位置，并依据所述当前地理位置控制所述无人机向所述充电平台飞行；/n所述第一通信模块和第二通信模块对应信号连接，用于控制所述无人机在所述无人机搭载平台上靠泊；/n所述供电模块与所述风电场设备或者建筑内部供电电路连接，用于向充电接口提供电源；/n所述充电接口设置在无人机搭载平台上；/n在所述无人机在所述无人机搭载平台上靠泊后，所述受电接口与所述充电接口近场电磁耦合连接；/n所述第一通信模块和第二通信模块对应包括近距离通信单元和辅助降落单元；/n所述近距离通信单元为蓝牙通信或WIFI通信或ZigBee通信装置；/n所述辅助降落单元为红外或激光发射接收装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种风电场巡检无人机自充电装置，其特征是包括设置于风电场设备或者建筑顶部的充电平台和设置于无人机上的受电装置；
所述风电场设备或者建筑包括：风电场的升压站、风机机舱、场内集电线路塔架、通信线路塔架和电缆连接箱；
所述充电平台包括无人机搭载平台、供电模块、第一通信模块和充电接口；
所述受电装置包括定位模块、第二通信模块和受电接口；
所述定位模块，用于定位所述无人机和充电平台的当前地理位置，并依据所述当前地理位置控制所述无人机向所述充电平台飞行；
所述第一通信模块和第二通信模块对应信号连接，用于控制所述无人机在所述无人机搭载平台上靠泊；
所述供电模块与所述风电场设备或者建筑内部供电电路连接，用于向充电接口提供电源；
所述充电接口设置在无人机搭载平台上；
在所述无人机在所述无人机搭载平台上靠泊后，所述受电接口与所述充电接口近场电磁耦合连接；
所述第一通信模块和第二通信模块对应包括近距离通信单元和辅助降落单元；
所述近距离通信单元为蓝牙通信或WIFI通信或ZigBee通信装置；
所述辅助降落单元为红外或激光发射接收装置。


2.根据权利要求1所述的一种风电场巡检无人机自充电装置，其特征是：所述充电接口为无线充电接口，所述无线充电接口包括无线充电线圈；所述受电接口为无线受电接口，所述无线受电接口与所述无线充电接口对应包括无线受电线圈。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李红印，张秋生，
申请(专利权)人：李红印，张秋生，
类型：新型
国别省市：上海;31