[發明專利]防強電磁干擾的輸電線路巡檢飛行機器人控制器

有效

• 申請號: 201310027604.0
• 申請日: 2013-01-22
• 公開（公告）號: CN103941743A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 韓建達;燕福龍;齊俊桐;劉剛;吳鎮煒;夏泳;馬立新;周浩;梅森;杜科
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所;遼寧省電力有限公司本溪供電公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 周秀梅;許宗富

技術領域

本發明涉及一種防強電磁干擾的輸電線路巡檢飛行機器人的控制器，具體地說是一種可控制飛行機器人自主巡線的控制器，并具有防強電磁干擾的功能。

背景技術

由于人力巡檢輸電線路耗時耗力。飛行機器人以其速度快，精確度高，操作方便，省時省力，越來越廣泛地應用在了輸電線路巡檢中。但是，隨著電力工業的發展,電網結構日益龐大、復雜，在巡線現場，高電壓、大電流或電壓電流變化大的電線、電氣設備比較多,其變化的電壓、電流通過一定的方式耦合,干擾飛行機器人電子系統。另外,輸電線、控制線等對小信號線(如開關量和模擬量采集線,通道傳輸線等)也會對電子系統產生干擾。因此，對飛行機器人的控制系統進行防強電磁干擾設計是很有必要的。

發明內容

針對現在還沒有專門針對輸電線路巡檢的飛行機器人控制器這一技術空白，提出了專用于輸電線路巡檢的防強電磁干擾的飛行機器人控制器。

本發明采用的技術方案是：

防強電磁干擾的輸電線路巡檢飛行機器人控制器，第一處理芯片與第二處理芯片、陀螺儀、氣壓高度計、羅盤連接;電源電路與處理芯片、處理芯片、陀螺儀、氣壓高度計、羅盤連接；

第一處理芯片:用于采集陀螺儀、氣壓高度計和羅盤的數據，通過串口采集GPS數據，并將采集的數據進行處理得到飛行機器人的位置、姿態、速度信息；

第二處理芯片：根據處理芯片的位置、姿態、速度信息對與其連接的飛行機器人舵機進行控制。

所述電源電路與外部電源之間連有電源濾波器。

所述電源濾波器采用共模扼流圈T1；共模扼流圈T1的一個輸入端通過電感L1與外部電源正極連接，另一輸入端與外部電源的負極連接，一個輸出端與電源電路正極連接，另一輸出端與電源電路的負極連接；共模扼流圈T1的兩個輸入端之間連有電容C1，兩個輸出端之間連有電容C2。

所述飛行機器人控制器固定于搭載在飛行機器人上的封閉鋁盒內。

本發明具有以下有益效果及優點：

1.本發明能夠采集傳感器數據，解算出飛行機器人當前的位置、姿態、速度數據，能控制飛行機器人自主巡檢輸電線路。

2.本發明在電路板上使用電源濾波器，由于飛行機器人在輸電線路巡檢過程中會受到來自輸電線、變電站等環境中的強電磁干擾，該電源濾波器能過濾強電磁環境對供電系統的干擾，確保系統供電穩定。

3.本發明在電路板設計及安裝設計上可防強電磁干擾，是專門針對輸電線路巡檢的飛行機器人控制器。

4.本發明實現了飛行機器人自主巡檢輸電線路，能有效地發現輸電線路存在的隱患，極大的節省了人力、物力和時間，極大的提高了輸電線路巡檢的效率。

附圖說明

圖1為本發明的結構框圖；

其中，1為第一處理芯片，2為第二處理芯片、3為陀螺儀、4為氣壓高度計、5為羅盤、6為外部電源、7為GPS、8為舵機、9為鋁盒；

圖2為本發明中供電處使用的電源濾波器電路圖；

圖3為本發明中用于安裝控制器的封閉鋁盒。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式加以說明。

一種防強電磁干擾的輸電線路巡檢飛行機器人控制器，包括：飛行機器人控制器，功能是根據傳感器采集的飛行機器人當前的狀態，對其進行控制，達到自動巡檢的目的；封閉的鋁制盒，用于固定和安裝飛行機器人控制器，以達到屏蔽電磁干擾的作用；外部接插件和線纜，用于飛行控制器與外部通信，供電。

飛行機器人控制器：本發明在電路中集成兩個ARM9芯片，陀螺儀3，氣壓高度計4，羅盤5，GPS7。整個電路系統結構框圖如圖1所示。處理芯片1、2為兩個ARM9芯片，芯片型號為：LPC3250。處理芯片1通過SPI口采集陀螺儀3、氣壓高度計4和羅盤5的數據，通過串口采集GPS數據。將采集的數據進行解算，得出飛行機器人的位置、姿態、速度信息。處理芯片1和處理芯片2通過串口進行通信。處理芯片2得到位置、姿態、速度信息后，結合當前飛行機器人各舵機信息，對飛行機器人舵機進行控制，達到控制飛行機器人自動巡檢輸電線路的目的。

飛行機器人控制器電路部分由上下兩塊電路板構成，上層電路板集成處理芯片2、電源供電路、型號分別為J599/24MD35HCN和J599/24MB35HCN的兩個航空接插頭。下層電路板集成處理芯片1、型號為ADIS16365BMLZ的陀螺儀、型號為MPXA6115A的氣壓高度計、型號為PNI11096,SEN-R65的羅盤。兩塊電路板使用插針連接，使用四個金屬頂柱分別固定兩塊電路板。