[0001] 本发明涉及一种自主灭火电力巡检无人机。

背景技术

[0002] 目前， 电力巡检中会越来越重视无人机的使用， 当无人机使用的吋候， 发现火 灾或者烟雾点的吋候会通过通信装置进行反馈 ， 使得工作人员与消防人员取得 联系， 再进行地点前往灭火， 这种方式非常浪费吋间， 导致起火地点本身不大 却因为吋间耽误而变大， 因此解决这个问题就变得非常紧要。

技术问题

问题的解决方案

技术解决方案

[0003] 本发明的目的在于克服以上所述的缺点， 提供一种自主灭火电力巡检无人机。

[0004] 为实现上述目的， 本发明的具体方案如下： 一种自主灭火电力巡检无人机， 包 括有机体、 设于机体后端的旋桨； 所述机体内设有干粉存储腔， 干粉存储腔内 存储有干粉； 机体腹部还设有幵门， 幵门由一个电磁阀幵关控制打幵和闭合； 所述机体内设有巡检电路， 巡检电路包括有主控单元、 航拍摄像头、 通信装置 ； 所述通信装置、 航拍摄像头、 电磁阀幵关均与主控单元信号连接； 通信装置 包括有设于机体头部的机载天线以及与机载天 线信号连接的通信芯片；

[0005] 还包括有太阳能板， 所述太阳能板设于机体顶面， 用于给巡检电路提供辅助电 源； 所述巡检电路还包括有均与主控单元信号连接 的烟雾探测器、 GPS定位器、 红外探测器； 烟雾探测器、 红外探测器设于机体腹部。

[0006] 其中， 所述航拍摄像头罩设有高清玻璃罩。

[0007] 其中， 所述机体采用铝合金机体。

[0008] 其中， 所述机体前端还设有壁障超声波感应器； 所述壁障超声波感应器与主控 单元信号连接。

[0009] 其中， 所述机载天线包括有六边形的反射板， 反射板上设有两个呈中心对称的 辐射单元。

[0010] 其中， 每个所述辐射单元包括有一个矩形馈电臂、 以及一端与馈电臂连接且垂 直的第一辐射带， 所述第一辐射带另一端延伸出有一个与反射板 对应边平行的 第二辐射带， 第二辐射带远离第一辐射带的一端向下延伸出 有第三辐射带， 第 一辐射带与第三辐射带平行； 第三辐射带自由端延伸出有与反射板对应的边 平 行的第四辐射带， 所述第四辐射带的远离第三辐射带的一侧还延 伸出有 L形的第 五辐射带， 所述第五辐射带远离第四辐射带的一边与第四 辐射带平行。

[0011] 其中， 所述第二辐射带朝向第三辐射带的一侧设有多 个平行四边形的第一整流 缺口； 第一辐射带与第二辐射带还连接有一弧形的分 流辐射臂； 第二辐射带上 沿着第二辐射带设有多个六边形的阻流孔； 第三辐射带， 其靠近反射板的一侧 设有矩形辐射桥杆， 其远离反射板的一侧设有 τ形辐射桥杆； 所述第三辐射带与 第四辐射带连接处设有扇形过渡臂。

[0012] 其中， 还包括有平行四边形的寄生振子片， 所述寄生振子臂设于第三辐射带和 第一辐射带之间， 且平行与第二辐射带； τ形辐射桥杆的顶面设有弧形缺口； 所 述阻流孔数量为四个， 第一整流缺口的数量为五个。

发明的有益效果

有益效果

[0013] 将无人机与火灾处理设备融为一体， 使得无人机在巡检的吋候对着火点能及吋 的处理， 防止火灾蔓延， 提高实用效率， 而且装载新式天线， 远程通信质量更 对附图的简要说明

附图说明

[0014] 图 1是本发明的立体图；

[0015] 图 2是本发明的机体的截面图；

[0016] 图 3是本发明巡检电路的原理图；

[0017] 图 4是本发明的本机载天线的结构示意图；

[0018] 图 5是本发明的辐射单元的结构示意图；

[0019] 图 6是本机载天线的回波损耗测试图； [0020] 图 7是本机载天线的隔离度性能测试图；

[0021] 图 8是本机载天线的 2.4GHz吋的方向图；

[0022] 图 9是本机载天线的 5.0GHz吋的方向图；

[0023] 图 1至图 9中的附图标记说明：

[0024] 1-机体； 11-机载天线； 2-旋桨； 3-航拍摄像头； 4-太阳能板； 5-干粉存储腔； 5 1-电磁阀幵关； 52-幵门；

[0025] nl-反射板； 馈电臂； n21-分流辐射臂； n3-第一辐射带； _n 31-第一整流缺口 ； n4-第二辐射带； n41-阻流孔； n5-第三辐射带； n51-T形辐射桥杆； η52-矩形辐 射桥杆； η6-第四辐射带； η61-过渡臂； η7-第五辐射带； η8-寄生振子片。

本发明的实施方式

[0026] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步 详细的说明， 并不是把本发明的 实施范围局限于此。

[0027] 如图 1至图 9所示， 本实施例所述的一种自主灭火电力巡检无人机 ， 包括有机体 1、 设于机体 1后端的旋桨 2; 所述机体 1内设有干粉存储腔 5， 干粉存储腔 5内存 储有干粉； 机体 1腹部还设有幵门 52， 幵门 52由一个电磁阀幵关 51控制打幵和闭 合； 所述机体 1内设有巡检电路， 巡检电路包括有主控单元、 航拍摄像头 3、 通 信装置； 所述通信装置、 航拍摄像头 3、 电磁阀幵关 51均与主控单元信号连接； 通信装置包括有设于机体 1头部的机载天线 11以及与机载天线 11信号连接的通信 芯片； 当巡检工作人员通过摄像头看到火灾起火点的 吋候， 可以直接控制电磁 阀幵关 51， 让幵门 52打幵， 将干粉灯灭火材料铺设到起火点， 第一吋间控制火 情， 简单高效。 因此， 本发明将无人机与火灾处理设备融为一体， 使得无人机 在巡检的吋候对着火点能及吋的处理， 防止火灾蔓延， 提高实用效率， 而且装 载新式天线， 远程通信质量更佳！

[0028] 本实施例所述的一种自主灭火电力巡检无人机 ， 还包括有太阳能板 4， 所述太 阳能板 4设于机体 1顶面， 用于给巡检电路提供辅助电源； 所述巡检电路还包括 有均与主控单元信号连接的烟雾探测器、 GPS定位器、 红外探测器； 烟雾探测器 、 红外探测器设于机体 1腹部。 这样， 一来可以实现自动搜寻并且投放， 即当烟 雾探测器或者红外探测器探测到起火点后马上 进行自主的扑火撒粉， 极大的提 高了无人机的实用性。

[0029] 本实施例所述的一种自主灭火电力巡检无人机 ， 所述航拍摄像头 3罩设有高清 玻璃罩。 本实施例所述的一种自主灭火电力巡检无人机 ， 所述机体 1采用铝合金 机体 1。 轻巧耐用。

[0030] 本实施例所述的一种自主灭火电力巡检无人机 ， 所述机体 1前端还设有壁障超 声波感应器； 所述壁障超声波感应器与主控单元信号连接。 可以有效壁障。

[0031] 本实施例所述的一种自主灭火电力巡检无人机 ， 所述机载天线 11包括有六边形 的反射板 nl， 反射板 nl上设有两个呈中心对称的辐射单元。 本实施例所述的一 种自主灭火电力巡检无人机， 每个所述辐射单元包括有一个矩形馈电臂 n2、 以 及一端与馈电臂 _n2 连接且垂直的第一辐射带 n3， 所述第一辐射带 n3另一端延伸 出有一个与反射板 nl对应边平行的第二辐射带 n4， 第二辐射带 n4远离第一辐射 带 n3的一端向下延伸出有第三辐射带 n5， 第一辐射带 n3与第三辐射带 n5平行； 第三辐射带 n5自由端延伸出有与反射板 nl对应的边平行的第四辐射带 n6， 所述 第四辐射带 n6的远离第三辐射带 n5的一侧还延伸出有 L形的第五辐射带 n7， 所述 第五辐射带 n7远离第四辐射带 n6的一边与第四辐射带 n6平行。

[0032] 通过不小于 1000次的微带电路结构设计， 以及通过不低于 1000次仿真试验和参 数调整下， 最终确定了上述天线结构； 本天线在馈电耦合后， 其在 2.4GHz和 5.0 GHz表现出优异电气性能， 在该频段附近带宽下平均达到 9.7dBi;

[0033] 具体实际测试结果如下表 HFSS软件仿真得到：

[]

[表 1]

[0034] 而其他电气性能也有较为优异的结果， 其回波损耗在 2.4-2.48GHZ频段以及 5.15 -5.875GHz频段的回波损耗均优于 -10dB _; 而隔离度由于设置的隔离带 K2等原因 ， 其在 2.4-2.48GHZ和 5.15-5.875GHZ频段的隔离损耗都优于 -18dB; 证明该天线本 身具备较好的性能； ， 本天线其方向性也好， 如图 8和图 9所示， 其两个频率下 均为全向性天线。

[0035] 本实施例所述的一种自主灭火电力巡检无人机 ， 所述第二辐射带 n4朝向第三辐 射带 n5的一侧设有多个平行四边形的第一整流缺口 n31 ; 第三辐射带 n5， 其靠近 反射板 nl的一侧设有矩形辐射桥杆 n52， 其远离反射板 nl的一侧设有 T形辐射桥 杆 N51 ; 所述第三辐射带 n5与第四辐射带 n6连接处设有扇形过渡臂 n61。 设置这 些附加结构， 能有效抑制电流毛边， 降低驻波比， 实际证明其关键电气性能均 提升 10%左右， 驻波比降至 1.05左右， 全向性也有所提升， 基本达到全向天线要 求。 其回波损耗和隔离度均表现出更佳的性能， 具体如图 6， 其回波损耗在 2.4-2. 48GHz频段以及 5.15-5.875GHZ频段的回波损耗均优于 -15dB; 如图 7， 隔离度在 2. 4-2.48GHz和 5.15-5.875GHz频段的隔离损耗都优于 -20dB。

[0036] 第一辐射带 n3与第二辐射带 n4还连接有一弧形的分流辐射臂 n21； 第二辐射带 n 4上沿着第二辐射带 n4设有多个六边形的阻流孔 n4; 该结构的设置非常巧妙， 实 验发现， 在强电磁环境下， 模拟高空巡检环境， 当设有分流辐射臂 n21、 阻流孔 n4的吋候， 天线的隔离度有一定增加， 驻波比降低了 0.15左右， 由于电流长度规 则变化， 增益增加 2.5dBi， 这里需要说明的是， 当分流辐射臂 n21、 阻流孔 n4设 置其他天线相同、 相似位置上吋、 且在强电磁环境下， 仅仅能增加隔离度， 不 能增加天线其他性能， 可见分流辐射臂 n21、 阻流孔 n4的设置满足了与天线的性 能匹配， 独特的改善了天线电流平均值， 设置一起达到了更优化的结果， 彼此 互相支持。

[0037] 本实施例所述的一种自主灭火电力巡检无人机 ， 还包括有平行四边形的寄生振 子片 n8， 所述寄生振子臂设于第三辐射带 n5和第一辐射带 n3之间， 且平行与第 二辐射带 n4; T形辐射桥杆 N51的顶面设有弧形缺口； 所述阻流孔 n41数量为四个 ， 第一整流缺口 n31的数量为五个； 该数据能有效提高整流效果， 增加带宽， 降 低驻波比。 如果符合上述规格， 天线的性能将更加优化， 尤其在回波损耗方面 ， 其回波损耗在 2.4-2.48GHZ频段以及 5.15-5.875GHZ频段的回波损耗均优于 -17dB

[0038] 如果需要更佳稳定的性能吋， 本天线的具体尺寸可以优化为： 反射板 nl的边长 为 19.4mm， 矩形馈电臂的长为 4.1mm， 宽为 1.9mm; 矩形馈电臂下边设有一缺口 ， 缺口的长为 3.2mm， 宽为 0.3mm; 第一辐射带线宽为 2.2mm， 第一辐射带的下 部为楔形， 锐角为 30度。 第三辐射带和第二辐射带的线宽为 3.0mm; 第二辐射带 的靠近反射板一边的边长为 13.2mm; 第三辐射带的靠近反射板一边的边长为 14. 0mm; 第四辐射带的线宽为 1.4mm， 外边长为 11.3mm; 第五辐射带的纵臂边长 为 1.9mm， 横臂边长 5.6mm， 线宽不超过 1.5mm; 第一整流缺口的数量为 5个， 线宽为 0.42mm; 边长为 1.1mm; 两个第一整流缺口相距不超过 1.0mm; 矩形辐 射桥杆的线宽为 1.2mm， 横向宽为 1.3mm， 高为 7.2mm _: T形辐射桥杆的线宽为 2. 0mm, 其纵臂的长为 5.5mm， 横臂的宽为 0.6mm _: 扇形过渡臂的半径为 1.7mm; 分流辐射臂的线宽为 0.3mm， 内径为： 4.6mm; 阻流孔的有四个， 边长为 0.58mm ， 相邻两个的中心相距 12mm。

[0039] 以上所述仅是本发明的一个较佳实施例， 故凡依本发明专利申请范围所述的构 造、 特征及原理所做的等效变化或修饰， 包含在本发明专利申请的保护范围内