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[摘 要]面对火灾和地震等复杂且多变的现场情况，其在一定程度上加大了搜救工作的难度。利用四轴飞行器可以实现灾情与安防信息的探测，同时利用无线传输设备与传感器可以将收集的信号传送至主控中心，从而降低损失。因此，对多功能探测安防智能四轴飞行器的研制进行分析和研究有着深远意义。
[关键词]传感器 四轴飞行器 多功能
中图分类号：TU850 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）01-0328-01
在进行电力装置的管理时，完成电力装置的航拍与有关数据采集是十分重要的。当前电力装置的巡航器大部分体型相对较大，而且生产的成本比较高。因此，研究人员设计出小型的电力巡航四轴飞行器，其控制比较复杂，另外控制系统也不健全。对此一定要对小型电力巡航四轴飞行器的控制系统进行研究与改进。
一、系统控制方案
（一）系统的功能
多功能探测安防的四轴飞行器主要利用四轴驱动，提升飞行能力。此飞行器利用软件设计可以拥有救援和营救探测及远程控制等诸多功能。可以运用在地震和火灾的探测等方面。为了可以实现一系列功能，必须有效解决飞行器的运动能力和感知能力及传输能力等问题。
（二）系统硬件的构成
多功能探测安防四轴飞行器的控制系统主要包含数据输入模块、UARTO模块、SPL模块、ACD模块、执行模块（SLP模块）、回收控制模块和AS485电平的转换模块等多种。其中数据输入模块实现执行模块（SLP模块）的单向控制，而RS232电平的转换模块与RS485电平的转换模块主要分别由UART模块及SPL模块进行双向控制[1]。另外ACD模块也就是自动呼叫模块主要作用在智能融合模块方面，而智能模块中主要包含任务设备模块与舵机模块等，其中电源模块主要为全部的模块进行供电。其中SLP模块也就是执行模块、UART模块和UARTO模块等全是智能融合模块。在智能模块上具备扩充模块的空位区域。与已有技术相比较而言，该四轴飞行器的控制系统主要运用多种模块结构，主要以执行模块（SLP模块）和UARTO模块以及声压级模块也就是SPL模块作为调配中心，从而完成装置内部的控制，提高控制的灵敏度。另外智能融合模块可以从模块区域中完成系统的更新，满足有关装置的更新要求。
二、多功能探测安防智能四轴飞行器的实施技术
（一）实施背景
当高压输电线路穿越大面积的水库、湖泊和崇山峻岭、原始森林、高海拔、重冰区的复杂地理环境时，给线路维护带来很多困难。解决如此恶劣的自然环境条件下输电线路运行维护工作是当务之急。中国未来的十年，是超高压、特高压输电进一步高速发展的十年。到2020 年，我国超高压、特高压线路约45000km，新技术将大量采用，科技水平和自动检测维护技术将大大提高，智能巡线机器人结构简单，操作方便，不仅可以减轻人工劳动强度、降低工作危险、减少超高压线路停电时间，还极大的便利了供电线路的故障监控与检测，现提出一种智能多轴飞行巡线装置如下：由飞行器（含陀螺仪、GPS、飞控和稳定系统、高清摄像机、通信系统）和地面控制站组成[2]。机载通讯系统能够完成通讯任务包括：发射机载摄像机拍摄的图像、执行地面的切换指令、选择一路图像送入图像电台发射、发射下行飞行器状态信息数据、接收上行飞行器遥控信息数据。该系统还能借助高清图像采集系统、红外传感器，发现人工巡线难以发现的问题。
（二）技术方案
一种智能多轴飞行巡线装置，包括主高清摄像机、防撞网、主要螺旋桨、副螺旋桨、副高清摄像机、电动机、固定支架、轴承、电路板、锂电池、连接杆、挂篮、防震弹簧、数据处理发射器、飞行器连接轴和飞行器，所述主高清摄像机安装在防撞网下顶处，所述防撞网上部安装在连接杆上，下部通过固定支架支撑，所述副高清摄像机安装在防撞网上；所述主要螺旋桨和副螺旋桨一下一上安装在连接杆的下部，所述电动机通过轴承安装在连接杆上；所述电路板和锂电池一下一上安装在连接杆上，所述挂篮安装在连接杆的顶部，所述连接杆与飞行器连接轴连接，所述飞行器安装飞行器连接轴上，所述飞行器由安装在固定球轴上的四个飞行翼和安装在固定球轴的陀螺仪组成，所述挂篮上安装有数据处理发射器[3]。
优选的，所述副摄像头有三个在防撞网的中间部位对称安装有两个，在主高清摄像机上部对称位置安装一个。
优选的，所述电动机有两个。
优选的，所述连接杆与飞行器连接轴连接处设有两个防震弹簧。
一种智能多轴飞行巡线装置，包括主高清摄像机1、防撞网2、主要螺旋桨3、副螺旋桨4、副高清摄像机5、电动机6、固定支架7、轴承8、电路板9、锂电池10、连接杆11、挂篮12、防震弹簧13、数据处理发射器14、飞行器连接轴15和飞行器16，所述主高清摄像机1安装在防撞网2下顶处，所述防撞网2上部安装在连接杆11上，上部通过固定支架7支撑，所述副高清摄像机5安装在防撞网2上，所述副摄像头5有三个在防撞网2的中间部位对称安装有两个，在主高清摄像机1上部对称位置安装一个；所述主要螺旋桨3和副螺旋桨4一下一上安装在连接杆11的下部，所述电动机6通过轴承8安装在连接杆11上，所述电动机6有两个；所述电路板9和锂电池10一下一上安装在连接杆11上，所述挂篮12安装在连接杆11的顶部，所述连接杆11与飞行器连接轴15连接，所述连接杆11与飞行器连接轴15连接处设有两个防震弹簧13，所述飞行器16安装飞行器连接轴15上，所述飞行器16由安装在固定球轴161上的四个飞行翼163和安装在固定球轴161的陀螺仪162组成，所述挂篮12上安装有数据处理发射器14。如图1所示。
结束语
设计先进多功能探测安防的智能四轴飞行器能够运用在灾情的探测方面，如果配合着视频监控能够运用在小区的安防工作方面，发挥远程操控作用，进行无死角的定時巡查。拥有探测与预警一级监控等诸多功能，而且系统结构相对简单，工作比较可靠。
参考文献
[1] 王春，陶跃珍，李志荣，等.基于红外传感器的焊接环境有害气体监测系统[J].仪表技术与传感器，2012，（7）：48-49.
[2] 许恩江，吴波.智能机器人的安防和服务功能系统设计及应用[J].计算机技术应用，2010，（11）：340-344.
[3] 杜文凤，王博文.基于嵌入式的实时通信协议栈研究与设计[J].电子技术应用，2012，（2）：26-28.
[关键词]传感器 四轴飞行器 多功能
中图分类号：TU850 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）01-0328-01
在进行电力装置的管理时，完成电力装置的航拍与有关数据采集是十分重要的。当前电力装置的巡航器大部分体型相对较大，而且生产的成本比较高。因此，研究人员设计出小型的电力巡航四轴飞行器，其控制比较复杂，另外控制系统也不健全。对此一定要对小型电力巡航四轴飞行器的控制系统进行研究与改进。
一、系统控制方案
（一）系统的功能
多功能探测安防的四轴飞行器主要利用四轴驱动，提升飞行能力。此飞行器利用软件设计可以拥有救援和营救探测及远程控制等诸多功能。可以运用在地震和火灾的探测等方面。为了可以实现一系列功能，必须有效解决飞行器的运动能力和感知能力及传输能力等问题。
（二）系统硬件的构成
多功能探测安防四轴飞行器的控制系统主要包含数据输入模块、UARTO模块、SPL模块、ACD模块、执行模块（SLP模块）、回收控制模块和AS485电平的转换模块等多种。其中数据输入模块实现执行模块（SLP模块）的单向控制，而RS232电平的转换模块与RS485电平的转换模块主要分别由UART模块及SPL模块进行双向控制[1]。另外ACD模块也就是自动呼叫模块主要作用在智能融合模块方面，而智能模块中主要包含任务设备模块与舵机模块等，其中电源模块主要为全部的模块进行供电。其中SLP模块也就是执行模块、UART模块和UARTO模块等全是智能融合模块。在智能模块上具备扩充模块的空位区域。与已有技术相比较而言，该四轴飞行器的控制系统主要运用多种模块结构，主要以执行模块（SLP模块）和UARTO模块以及声压级模块也就是SPL模块作为调配中心，从而完成装置内部的控制，提高控制的灵敏度。另外智能融合模块可以从模块区域中完成系统的更新，满足有关装置的更新要求。
二、多功能探测安防智能四轴飞行器的实施技术
（一）实施背景
当高压输电线路穿越大面积的水库、湖泊和崇山峻岭、原始森林、高海拔、重冰区的复杂地理环境时，给线路维护带来很多困难。解决如此恶劣的自然环境条件下输电线路运行维护工作是当务之急。中国未来的十年，是超高压、特高压输电进一步高速发展的十年。到2020 年，我国超高压、特高压线路约45000km，新技术将大量采用，科技水平和自动检测维护技术将大大提高，智能巡线机器人结构简单，操作方便，不仅可以减轻人工劳动强度、降低工作危险、减少超高压线路停电时间，还极大的便利了供电线路的故障监控与检测，现提出一种智能多轴飞行巡线装置如下：由飞行器（含陀螺仪、GPS、飞控和稳定系统、高清摄像机、通信系统）和地面控制站组成[2]。机载通讯系统能够完成通讯任务包括：发射机载摄像机拍摄的图像、执行地面的切换指令、选择一路图像送入图像电台发射、发射下行飞行器状态信息数据、接收上行飞行器遥控信息数据。该系统还能借助高清图像采集系统、红外传感器，发现人工巡线难以发现的问题。
（二）技术方案
一种智能多轴飞行巡线装置，包括主高清摄像机、防撞网、主要螺旋桨、副螺旋桨、副高清摄像机、电动机、固定支架、轴承、电路板、锂电池、连接杆、挂篮、防震弹簧、数据处理发射器、飞行器连接轴和飞行器，所述主高清摄像机安装在防撞网下顶处，所述防撞网上部安装在连接杆上，下部通过固定支架支撑，所述副高清摄像机安装在防撞网上；所述主要螺旋桨和副螺旋桨一下一上安装在连接杆的下部，所述电动机通过轴承安装在连接杆上；所述电路板和锂电池一下一上安装在连接杆上，所述挂篮安装在连接杆的顶部，所述连接杆与飞行器连接轴连接，所述飞行器安装飞行器连接轴上，所述飞行器由安装在固定球轴上的四个飞行翼和安装在固定球轴的陀螺仪组成，所述挂篮上安装有数据处理发射器[3]。
优选的，所述副摄像头有三个在防撞网的中间部位对称安装有两个，在主高清摄像机上部对称位置安装一个。
优选的，所述电动机有两个。
优选的，所述连接杆与飞行器连接轴连接处设有两个防震弹簧。
一种智能多轴飞行巡线装置，包括主高清摄像机1、防撞网2、主要螺旋桨3、副螺旋桨4、副高清摄像机5、电动机6、固定支架7、轴承8、电路板9、锂电池10、连接杆11、挂篮12、防震弹簧13、数据处理发射器14、飞行器连接轴15和飞行器16，所述主高清摄像机1安装在防撞网2下顶处，所述防撞网2上部安装在连接杆11上，上部通过固定支架7支撑，所述副高清摄像机5安装在防撞网2上，所述副摄像头5有三个在防撞网2的中间部位对称安装有两个，在主高清摄像机1上部对称位置安装一个；所述主要螺旋桨3和副螺旋桨4一下一上安装在连接杆11的下部，所述电动机6通过轴承8安装在连接杆11上，所述电动机6有两个；所述电路板9和锂电池10一下一上安装在连接杆11上，所述挂篮12安装在连接杆11的顶部，所述连接杆11与飞行器连接轴15连接，所述连接杆11与飞行器连接轴15连接处设有两个防震弹簧13，所述飞行器16安装飞行器连接轴15上，所述飞行器16由安装在固定球轴161上的四个飞行翼163和安装在固定球轴161的陀螺仪162组成，所述挂篮12上安装有数据处理发射器14。如图1所示。
结束语
设计先进多功能探测安防的智能四轴飞行器能够运用在灾情的探测方面，如果配合着视频监控能够运用在小区的安防工作方面，发挥远程操控作用，进行无死角的定時巡查。拥有探测与预警一级监控等诸多功能，而且系统结构相对简单，工作比较可靠。
参考文献
[1] 王春，陶跃珍，李志荣，等.基于红外传感器的焊接环境有害气体监测系统[J].仪表技术与传感器，2012，（7）：48-49.
[2] 许恩江，吴波.智能机器人的安防和服务功能系统设计及应用[J].计算机技术应用，2010，（11）：340-344.
[3] 杜文凤，王博文.基于嵌入式的实时通信协议栈研究与设计[J].电子技术应用，2012，（2）：26-28.