一种冰冻灾害监测与预警预报方法

IPC分类号 : G08B19/02,G08B25/10,E01H5/00,E01H5/10,E01H5/12

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CN201810303456.3

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专利摘要

本发明公开了一种冰冻灾害监测与预警预报方法，在道路和桥梁处设置多个冰雪监测终端，若冰雪监测终端监控到冰雪量超过预设值，则冰雪监测终端向监控服务器发出报警；监控服务器收到报警后，通过自动启动加热融冰装置清楚冰雪，或者调度除冰车到现场除冰，所述的调度由监控人员人工调度或监控服务器自动调度。该冰冻灾害监测与预警预报方法具有显著的除冰效果，且易于实施。

权利要求

1.一种冰冻灾害监测与预警预报方法，其特征在于，在道路和桥梁处设置多个冰雪监测终端，若冰雪监测终端监控到冰雪量超过预设值，则冰雪监测终端向监控服务器发出报警；监控服务器收到报警后，通过自动启动加热融冰装置清除冰雪，或者调度除冰车到现场除冰，所述调度由监控人员人工调度或监控服务器自动调度；

采用冰冻灾害监测与预警预报系统实施冰冻灾害监测与预警预报；

冰冻灾害监测与预警预报系统包括监控服务器、多个冰雪监测终端以及至少一台除冰车；

冰雪监测终端设有用于检测冰雪的冰雪传感装置、用于为冰雪监测终端提供定位的第一定位模块和用于与监控服务器通信的无线通信模块；冰雪监测终端与监控服务器无线通信连接；

除冰车用于清除道路上的冰雪，除冰车上设有第二定位模块和除冰装置，除冰车与监控服务器无线通信连接；

所述冰雪传感装置包括底座(16)、承接盘(19)、升降柱(13)、第一齿轮(17)以及设置在第一齿轮上随第一齿轮同步旋转的第一码盘；

升降柱的上端与承接盘的底部相连；承接盘水平设置；升降柱的下端插装在底座上的盲孔中，盲孔底部设有压簧(15)；升降柱上设有与所述第一齿轮适配的齿条(18)；第一齿轮设置在底座上，升降柱升降时，能带动第一齿轮旋转;

承接盘的边缘设有第一凸沿，第一凸沿上设有缺口;

采用机械破冰方式实施破冰；

除冰车上设有破冰装置和排冰装置；排冰装置位于破冰装置的后方；破冰装置用于通过冲击力将路面上的冰层破碎；排冰装置用于将碎冰输送到道路的侧边或将碎冰收集到除冰车的箱体内;

破冰装置包括液压缸(6)、活塞杆(7)、破冰座(8)和多个冲击头(9)；

液压缸固定在破冰车底部，活塞杆的上端与液压缸相连，活塞杆的下端与破冰座相连，多个冲击头设置在破冰座底部；

液压缸通过活塞杆驱动破冰座升降；

冲击头设置在冲击座内的导向通道中，破冰座内设有电磁铁(12)，电磁铁位于导向通道的上端，冲击头的尾端设有第二凸沿，导向通道中设有与所述第二凸沿适配的限位台阶，用于防止冲击头从导向通道中整体脱落；

导向通道还设有用于冲击头复位的拉簧(10)，拉簧的上端顶住所述第二凸沿，拉簧的下端固定在导向通道的开口处；

破冰座中设有脉冲式驱动电路用于驱动冲击头实现冲击动作;

脉冲式驱动电路能调节脉冲的频率和电流强度，从而调节冲击头的冲击频率和冲击力，根据冰层厚度调节脉冲的频率或电流强度;

车底、液压缸或冲击座底部设有光源和监控冲击作业的摄像头，光源和摄像头与破冰车上的主控MCU相连，实现破冰作业过程的实时视频监控;

排冰方式为以下两种方式中的任一种：

排冰装置为压缩气体吹冰装置，具有一个或多个倾斜的气嘴，通过喷出的压缩气体将冰雪吹到路边；

或，排冰装置为旋转式清扫头，旋转式清扫头为左右各一个，用于将冰雪扫到路面中部归拢，再通过旋转铲将归拢的冰雪铲到输送通道中，最终将破碎后的冰雪收集到破冰车的收集箱中;

在桥梁或道路上设有加热融冰装置;

所述除冰车为无人驾驶车，由电池驱动；在固定区域设置无线充电装置，用于为无人驾驶车自动充电；

无线充电装置包括设置在凹陷部中的支撑平台和设置在支撑平台上的发射线圈；

所述支撑平台包括底层活动平台、上层活动平台和连接底层活动平台与上层活动平台的升降机构；底层活动平台上设有纵向平移机构；上层活动平台上设有横向平移机构；

所述升降机构为缸式升降机构或剪叉式升降机构，缸式升降机构为推杆式驱动机构，采用气压缸或液压缸驱动；

纵向平移机构包括设置在凹陷部底部的导轨和第一齿条轨；

所述导轨为两条；第一齿条轨为一条，第一齿条轨和导轨平行布置；

底层活动平台底部设有多个能在所述导轨上滚动的行走轮；行走轮为四个，一边两个；

底层活动平台的前端设有第一电机；第一电机的转轴上设有第二齿轮，第二齿轮与所述第一齿条轨啮合；第一电机旋转时，能带动底层活动平台沿第一齿条轨纵向平移；

横向平移机构包括第二齿条轨和第二电机；第二齿条轨横向设置，所述第二电机设置在上层活动平台的左端或右端；第二电机的转轴上设有与所述第二齿条轨相啮合的第三齿轮，第二电机旋转时，能带动上层活动平台沿着第二齿条轨横向平移；

第一电机和第二电机的转轴上设有第二码盘和第三码盘，第二码盘和第三码盘用于检测第一电机和第二电机旋转的圈数，从而可以换算成底层活动平台和上层活动平台行进的位移；

凹陷部的开口处设有电动的活动式盖板；电动是指电机驱动，或电信号控制液压缸或气缸驱动；

活动式盖板为两块，凹陷部内设有用于驱动活动式盖板的推杆，推杆的上端与活动式盖板地面相连；

凹陷部的开口处还设有防压机构，活动式盖板展平时，防压机构能支撑活动式盖板；

防压机构为方框形；

除冰车设有恒流充电电路，用于高效地为锂电池充电; 恒流充电电路包括恒压驱动芯片和电流反馈电路；

恒压驱动芯片的电压输出端为恒流充电电路的正输出端VOUT+；恒压驱动芯片的负输出端接地；

恒压驱动芯片由直流电压供电端VIN+和VIN-供电；

所述电流反馈电路包括第一电阻R1、第二电阻R2和第五电阻R5和参考电压端VREF+；

参考电压端VREF+通过依次串联的第一电阻R1、第二电阻R2和第五电阻R5接地；

第五电阻R5与第二电阻R2的连接点为恒流充电电路的负输出端VOUT-；

第一电阻R1与第二电阻R2的连接点接恒压驱动芯片的反馈端FB;

恒流充电电路还包括电压反馈电路；

电压反馈电路包括第三电阻R3和第四电阻R4以及二极管D1；

第三电阻R3和第四电阻R4串联后接在恒流充电电路的正输出端VOUT+与地之间；第三电阻R3和第四电阻R4的连接点接二极管D1的阳极；二极管D1的阴极接恒压驱动芯片的反馈端FB。

说明书

技术领域

本发明涉及一种冰冻灾害监测与预警预报方法。

背景技术

当冰冻灾害发生时，路面上的积雪和冰层容易导致交通严重滞缓，甚至带来交通的瘫痪，同时，也容易造成交通事故频发的现象。尤其部分有坡度的路面或桥梁，冰雪会导致车轮打滑，从而严重影响交通的顺畅。

因此，有必要设计一种冰冻灾害监测与预警预报方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种冰冻灾害监测与预警预报方法，该冰冻灾害监测与预警预报方法具有显著的除冰效果，且易于实施。

发明的技术解决方案如下：

一种冰冻灾害监测与预警预报方法，在道路和桥梁处设置多个冰雪监测终端，若冰雪监测终端监控到冰雪量超过预设值，则冰雪监测终端向监控服务器发出报警；监控服务器收到报警后，通过自动启动加热融冰装置清楚冰雪，或者调度除冰车到现场除冰，所述的调度由监控人员人工调度或监控服务器自动调度。

采用冰冻灾害监测与预警预报系统实施冰冻灾害监测与预警预报；

冰冻灾害监测与预警预报包括监控服务器、多个冰雪监测终端以及至少一台除冰车；

冰雪监测终端设有用于检测冰雪的冰雪传感装置、用于为冰雪监控终端提供定位的定位模块和用于与监控服务器通信的无线通信模块；冰雪监测终端与监控服务器无线通信连接；

除冰车用于清除道路上的冰雪，除冰车上设有定位模块和除冰装置，除冰车与监控服务器无线通信连接；

所述的冰雪传感装置包括底座(16)、承接盘(19)、升降柱(13)、齿轮(17)以及设置在齿轮上随齿轮同步旋转的码盘(码盘输出脉冲，对脉冲计数即可测出升降柱的升降量)

升降柱的上端与承接盘的底部相连；承接盘水平设置；升降柱的下端插装在底座上的盲孔中，盲孔底部设有压簧(15)；升降柱上设有与所述齿轮适配的齿条(18)；齿轮设置在底座上，升降柱升降时，能带动齿轮旋转。

承接盘的边缘设有凸沿，凸沿上设有缺口。(凸沿便于承接冰雪，但是缺口的存在能避免承接盘存水。或者，承接盘为方盘，只有2-3条凸沿，有1到2条边沿处没有凸沿，起到缺口的作用。)

或者，承接盘上设有上下相同的通孔，用于避免盘面积水。

采用用机械破冰方式实施破冰；

除冰车上设有破冰装置和排冰装置；排冰装置位于破冰装置的后方；破冰装置用于通过冲击力将路面上的冰层破碎；排冰装置用于将碎冰输送到道路的侧边或将碎冰收集到除冰车的箱体内。

破冰装置包括液压缸(6)、活塞杆(7)、破冰座(8)和多个冲击头(9)；

液压缸固定在破冰车底部，活塞杆的上端与液压缸相连，活塞杆的下端与破冰座相连，多个冲击头设置在破冰座底部；

液压缸通过活塞杆驱动破冰座升降；

冲击头设置在冲击座内的导向通道中，破冰座内设有电磁铁(12)，电磁铁位于导向通道的上端，冲击头的尾端设有凸沿，导向通道中设有与所述凸沿适配的限位台阶，用于防止冲击头从导向通道中整体脱落；

导向通道还设有用于冲击头复位的拉簧(10)，拉簧的上端顶住所述的凸沿，拉簧的下端固定在导向通道的开口处；

破冰座中设有脉冲式驱动电路用于驱动冲击头实现冲击动作。

脉冲式驱动电路能调节脉冲的频率和电流强度，从而调节冲击头的冲击频率和冲击力，根据冰层厚度调节脉冲的频率或电流强度。

车底、气缸或冲击座底部设有光源和监控冲击作业的摄像头，光源(光源优选LED灯)和摄像头与破冰车上的主控MCU相连，实现破冰作业过程的实时视频监控。

排冰方式为以下2种方式中的任一种：

(1)排冰装置为压缩气体吹冰装置，具有一个或多个倾斜的气嘴，通过喷出的压缩气体将冰雪吹到路边；

(2)排冰装置为旋转式清扫头，旋转式清扫头为左右各一个，用于将冰雪扫到路面中部归拢，再通过旋转铲(滚轮上设有多个铲，连续将冰雪铲起到输送通道中)将归拢的冰雪铲到输送通道中，最终将破碎后的冰雪收集到破冰车的收集箱中。输送通道为螺旋式输送通道。

在桥梁或道路上设有加热融冰装置。

优选的，加热融冰装置与电池相连，通过市电或太阳能或风冷为电池充电。

所述的除冰车为无人驾驶车，由电池驱动；在固定区域设置无线充电装置，用于为无人驾驶车自动充电；

无线充电装置包括设置在凹陷部中的支撑平台和设置在支撑平台上的发射线圈；

所述的支撑平台包括底层活动平台、上层活动平台和连接底层活动平台与上层活动平台的升降机构；底层活动平台上设有纵向平移机构；上层活动平台上设有横向平移机构。

所述的升降机构为缸式升降机构或剪叉式升降机构。缸式升降机构为推杆式驱动机构，如采用气压缸或液压缸驱动。

纵向平移机构包括设置在凹陷部底部的导轨和第一齿条轨；

所述的导轨为2条；齿条轨为一条，齿条轨和导轨平行布置；

底层活动平台底部设有多个能在所述导轨上滚动的行走轮；行走轮为4个，一边2个。

底层活动平台的前端设有第一电机；第一电机的转轴上设有齿轮，齿轮与所述的第一齿条轨啮合；第一电机旋转时，能带动底层活动平台沿第一齿条轨纵向平移。

横向平移机构包括第二齿条轨和第二电机；第二齿条轨横向设置，所述的第二电机上层活动平台左端或右端；第二电机的转轴上设有与所述第二齿条轨相啮合的齿轮，第二电机旋转时，能带动上层活动平台沿着第二齿条轨横向(左右)平移。

第一电机和第二电机的转轴上均设有码盘，码盘用于检测电机旋转的圈数，从而可以换算成平台行进的位移；

凹陷部的开口处设有电动的活动式盖板。电动是指电机驱动，或电信号控制液压缸或气缸驱动。

活动式盖板为2块，凹陷部内设有用于驱动活动式盖板的推杆，推杆的上端与活动式盖板地面相连；

凹陷部的开口处还设有防压机构，活动式盖板展平时，防压机构能支撑活动式盖板。

防压机构为方框形。

采用液压缸调节破碎头的位置，增加灵活性。设有调压机构，控制脉冲电压强度，从而调节破碎强度。对于较厚的冰层，则增加强度。另外，设置摄像头和光源。实时监控除冰效果。

冰雪车排冰时：

(1)使用压缩空气将碎冰向两侧排出，

(2)或通过螺旋传送机构将碎冰收集后再向一侧或两侧排处。

(3)或收集到料斗后随车运送到固定处理场所。

有益效果：

本发明的冰冻灾害监测与预警预报方法，能实现冰雪灾害的检测以及对冰雪的清除；具体的：

(1)通过冰雪传感装置实现冰雪参数的采集；

冰雪传感装置通过承接盘承接冰雪，通过升降柱和弹簧的作用衡量冰雪的重量，再通过齿轮和齿条机构以及码盘实现冰雪重量的量化，这种冰雪传感装置易于实施。

(2)具有独特的冲击式破冰机构；

通过油缸能调节破冰座的高度，提高破冰效率。另外，通过脉冲的频率和强度控制实现冲击频率和强度的调节，破冰效果好。

(3)具有多种模式的冰雪清除装置；

具有压缩气体除冰方式以及采用旋转式清扫头及输送通道和收集箱的方式收集冰雪，灵活性好。

(4)基于飞行器的监控图像采集；

飞行器按预定飞行路线飞行，或由后台的操作员控制其飞行，从而采集图像或视频。

(5)充电控制。

飞行器以及除冰车在充电平台上时，启动无线充电装置对飞行器及除冰车实现无线充电。

综上所述，本发明的冰冻灾害监测与预警预报方法功能丰富，易于实施，能执行冰雪灾害检测及冰雪破碎和清除任务，灵活性好。

附图说明

图1为系统总体架构图；

图2为除冰车结构示意图；

图3为破冰装置结构示意图；

图4为破冰座与冲击头的结构示意图；

图5为冰雪传感装置的结构示意图；

图6为汽车无线充电系统的总体结构示意图(侧视图)；

图7为汽车无线充电系统的总体结构示意图(俯视图)；

图8为盖板盖合时的示意图；

图9为盖板抬起时的示意图；

图10为防压框的结构示意图；

图11为调光电路原理图；

图12为恒流充电原理图；

图13为汽车无线充电系统的电原理框图；

图14为多功能飞行器的总体结构示意图(未示出水箱)；

图15为四旋翼伸缩支架以及旋翼的结构示意图(俯视图)；

图16为具有四旋翼伸缩支架的飞行器的结构示意图(仰视图，未示出副旋翼、云台和相机等部件)；

图17为主旋翼与副旋翼的位置关系示意图；

图18为伸缩式悬臂的爆炸图；

图19为伸缩式悬臂组装完成后的结构示意图；

图20为锁扣的结构示意图；

图21为支腿的结构示意图；

图22为复合式镜头与相机的结构示意图；

图23为六角星形支架及旋翼的结构示意图。

标号说明：1-除冰车，2-破冰装置，3-扫冰装置，4-旋转式清扫头，5-铲冰器，6-液压缸，7-活塞杆，8-破冰座，9-冲击头，10-拉簧，11-冲击头导向通道，12-电磁铁，13-升降柱，14-导向孔，15-压簧，16-底座，17-齿轮，18-齿条，19-承接盘。

21-外臂，22-内臂，23-主旋翼，24-插孔，25-锁扣；26-副旋翼，27-涵道风扇固定件，28-支腿，29-底盘，30-横梁，31-交叉位，32-支架；33-云台；51-壳体，52-插脚，53-倒刺，511-外壳体，512-压块，513-压簧；70-飞行器上相机，71-子镜头，72-复合式镜头，73-转轴，74-光反射片，75-光电发射与接收装置，76-CCD传感器，77-机身；81-上支腿，82-弹簧，83-导向杆，84-下支腿，85-套筒，86-脚钉，87-垫环。

201-凹陷部，202-底层活动平台，203-第一电机，204-限位开关，205-导轨，206-第一齿条轨，207-第二主动齿轮，208-码盘，209-行走轮，210-升降平台，211-第二齿条轨，212-导线，213-接电插头，214-发射线圈，215-剪叉式升降机构，216-上层活动平台，217-推杆，218-防压框，219-活动式盖板。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明：

实施例1：如图1-5，一种冰冻灾害监测与预警预报方法，在道路和桥梁处设置多个冰雪监测终端，若冰雪监测终端监控到冰雪量超过预设值，则冰雪监测终端向监控服务器发出报警；监控服务器收到报警后，通过自动启动加热融冰装置清楚冰雪，或者调度除冰车到现场除冰，所述的调度由监控人员人工调度或监控服务器自动调度。

采用冰冻灾害监测与预警预报系统实施冰冻灾害监测与预警预报；

冰冻灾害监测与预警预报包括监控服务器、多个冰雪监测终端以及至少一台除冰车；

除冰车用于清除道路上的冰雪，除冰车上设有定位模块和除冰装置，除冰车与监控服务器无线通信连接；

所述的冰雪传感装置包括底座16、承接盘19、升降柱13、齿轮17以及设置在齿轮上随齿轮同步旋转的码盘(码盘输出脉冲，对脉冲计数即可测出升降柱的升降量)

升降柱的上端与承接盘的底部相连；承接盘水平设置；升降柱的下端插装在底座上的盲孔中，盲孔底部设有压簧15；升降柱上设有与所述齿轮适配的齿条18；齿轮设置在底座上，升降柱升降时，能带动齿轮旋转。

承接盘的边缘设有凸沿，凸沿上设有缺口。凸沿便于承接冰雪，但是缺口的存在能避免承接盘存水。或者，承接盘为方盘，只有2-3条凸沿，有1到2条边沿处没有凸沿，起到缺口的作用。

或者，承接盘上设有上下相同的通孔，用于避免盘面积水。

采用用机械破冰方式实施破冰；

破冰装置包括液压缸6、活塞杆7、破冰座8和多个冲击头9；

液压缸固定在破冰车底部，活塞杆的上端与液压缸相连，活塞杆的下端与破冰座相连，多个冲击头设置在破冰座底部；

液压缸通过活塞杆驱动破冰座升降；

冲击头设置在冲击座内的导向通道中，破冰座内设有电磁铁12，电磁铁位于导向通道的上端，冲击头的尾端设有凸沿，导向通道中设有与所述凸沿适配的限位台阶，用于防止冲击头从导向通道中整体脱落；

导向通道还设有用于冲击头复位的拉簧10，拉簧的上端顶住所述的凸沿，拉簧的下端固定在导向通道的开口处；

破冰座中设有脉冲式驱动电路用于驱动冲击头实现冲击动作。

脉冲式驱动电路能调节脉冲的频率和电流强度，从而调节冲击头的冲击频率和冲击力，根据冰层厚度调节脉冲的频率或电流强度。

排冰方式为以下2种方式中的任一种：

(1)排冰装置为压缩气体吹冰装置，具有一个或多个倾斜的气嘴，通过喷出的压缩气体将冰雪吹到路边；

在桥梁或道路上设有加热融冰装置。

优选的，加热融冰装置与电池相连，通过市电或太阳能或风冷为电池充电。

所述的除冰车为无人驾驶车，由电池驱动；在固定区域设置无线充电装置，用于为无人驾驶车自动充电；

除冰过程中，通过无人飞行器视频监控除冰效果。

除冰车上还有撒盐装置。

在道路和桥梁处设置多个冰雪监测终端，若冰雪监测终端监控到冰雪量超过预设值，则冰雪监测终端向监控服务器发出报警；监控服务器收到报警后，通过自动启动加热融冰装置清楚冰雪，或者调度除冰车到现场除冰，所述的调度由监控人员人工调度或监控服务器自动调度。

车载平台由汽油机、柴油机或动力电池驱动。优选新能源的动力锂电池驱动，更环保，作为优选，车载平台为自动驾驶平台。

车载平台上设有定位模块(如GPS或北斗模块)和无线通信模块；无线通信模块为PPRS、3G、4G或5G通信模块，车载平台通过无线通信模块与远程控制平台或远程控制终端(如PC机、笔记本电脑和平板电脑等)通信连接。可以实现远程监视，以及远程操控喷水。

车载平台上设有动力锂电池以及充电模块，充电模块为与充电桩配合的充电模块，或者充电模块为无线充电模块；无线充电模块与设置在地面上的无线充电系统配合。

车载平台能实现自动驾驶，自动规划路径。自动检测水位状态等，自动补水，自动充电。

如图6-10，无线充电模块，包括设置在凹陷部201中的支撑平台和设置在支撑平台上的发射线圈214；

所述的支撑平台包括底层活动平台202、上层活动平台216和连接底层活动平台与上层活动平台的升降机构；底层活动平台上设有纵向平移机构；上层活动平台上设有横向平移机构。

所述的升降机构为缸式升降机构或剪叉式升降机构215。缸式升降机构为推杆式驱动机构，如采用气压缸或液压缸驱动。

纵向平移机构包括设置在凹陷部底部的导轨205和第一齿条轨206；

所述的导轨为2条；齿条轨为一条，齿条轨和导轨平行布置；

底层活动平台底部设有多个能在所述导轨上滚动的行走轮209；行走轮为4个，一边2个。

底层活动平台的前端设有第一电机203；第一电机的转轴上设有齿轮207，齿轮与所述的第一齿条轨啮合；第一电机旋转时，能带动底层活动平台沿第一齿条轨纵向(前后)平移。

横向平移机构包括第二齿条轨211和第二电机；第二齿条轨横向设置，所述的第二电机上层活动平台左端或右端；第二电机的转轴上设有与所述第二齿条轨相啮合的齿轮，第二电机旋转时，能带动上层活动平台沿着第二齿条轨横向(左右)平移。

第一电机和第二电机的转轴上均设有码盘208。码盘用于检测电机旋转的圈数，从而可以换算成平台行进的位移。

凹陷部的开口处设有电动的活动式盖板219。电动是指电机驱动，或电信号控制液压缸或气缸驱动。

活动式盖板为2块，凹陷部内设有用于驱动活动式盖板的推杆，推杆的上端与活动式盖板地面相连。

凹陷部的开口处还设有防压机构210，活动式盖板展平时，防压机构能支撑活动式盖板。

防压机构为方框形。采用不锈钢或铸铁材质，强度高。

所述的汽车无线充电系统还包括控制单元，控制单元包括MCU，横向平移机构和纵向平移机构均受控于MCU；MCU还连接有通信模块。

汽车无线充电系统布置在停车位上，汽车无线充电系统上还设有受控于MCU的电控车位锁，汽车无线充电系统与共享车位结合起来；活动式盖板上设有用于与手机交互的标识码，标识码为二维码或条形码或字符串，智能手机扫码或输入字符串即可与该车位锁及车位关联起来；并将充电数据反馈到手机，实现停车以及充电共同计费。

通信模块用于与远程服务器相连，还用于与汽车基于蓝牙或wifi通信，或用于能通过手机(如手机APP)控制。

另外，限位开关和码盘输出信号到MCU；

所述的第一电机和第二电机均为步进电机。

第一齿条轨位于2条导轨之间。

底层活动平台的后端设有限位开关204；电机的前端设有限位开关204。限位开关动作，说明前方或后方到位，停止电机转动，从而保障整个设备安全运行。

底层活动平台上设有带接电插头213的导线。导线用于连接获取市电，从而为发射线圈供电。

底层活动平台上还设有MCU以及单相桥式整流及逆变电路；单相桥式整流及逆变电路包括整流桥和逆变桥，整流桥采用4个功率二极管，逆变器采用4个IGBT，连接方式为现有成熟技术，IGBT的G极受控于MCU发出的脉冲。整流桥的输入侧与市电相接，整流桥的输出侧通过逆变器接发射线圈；整流桥用于将交流电变成直流电，逆变器用于将直流电转成不同频率的交流电，改变频率以提高充电效率。

显示屏设置在凹陷部内，与MCU相连，用于现场调试，以及实时显示现场状态数据。

汽车端设有恒流充电电路，用于高效地为锂电池充电。

凹陷部开口处设有用于感应上方有汽车的感应器，如采用超声波或光电传感器；有利于实现自动充电。

该充电系统还包括用于调节显示屏(显示屏位于车载平台的驾驶室)发光亮度的亮度调节电路；如图11，所述的亮度调节电路包括MCU、LED灯串、三极管、电位器Rx和A/D转换器；三极管为NPN型三极管；显示屏的固定架上海设有旋钮开关与电位器Rx同轴相连；

电位器Rx和第一电阻R1串接形成分压支路，分压支路一端接电源正极Vcc，分压支路的另一端接地；电位器Rx和第一电阻R1的连接点接A/D转换器的输入端；A/D转换器的输出端接MCU的数据输入端口；

LED灯串包括多个串接的LED灯；LED灯串的正极接电源正极Vcc；LED灯串的负极接三极管的C极，三极管的E极经第二电阻R2接地；三极管的B极的接MCU的输出端。电源正极Vcc为5V，A/D转换器为8位串行输出型转换器。

如图12，恒流充电电路包括恒压驱动芯片和电流反馈电路；

(1)恒压驱动芯片的电压输出端为恒流充电电路的正输出端VOUT+；恒压驱动芯片的负输出端接地；

恒压驱动芯片由直流电压供电端VIN+和VIN-供电；

(2)所述的电流反馈电路包括电阻R1、R2和R5和参考电压端VREF+；

参考电压端VREF+通过依次串联的电阻R1、R2和R5接地；

电阻R5与R2的连接点为恒流充电电路的负输出端VOUT-；

电阻R1与R2的连接点接恒压驱动芯片的反馈端FB。

恒流充电电路还包括电压反馈电路；

电压反馈电路包括电阻R3和R4以及二极管D1；

电阻R3和R4串联后接在恒流充电电路的正输出端VOUT+与地之间；电阻R3和R4的连接点接二极管D1的阳极；二极管D1的阴极接恒压驱动芯片的反馈端FB。

工作原理说明：

采用稳定参考电源作为基准电压，采用R1，R2，R5分压得到与FB相等的电压，从而通过FB去调整DCDC IC的内部PWM而控制输出电流的大小。例如，当输出电流变大，在取样电阻R5上的电压就会升高，由于VRFE+是固定的值，从而是FB电压变大，FB变大，占空比就会减少，从而是输出电流减少，而完成一个完整的反馈，达到稳定电流输出的目的。

如图14-22，多功能航拍飞行器，包括支架32、旋翼、底板29、云台33、支腿28和相机70；

旋翼和云台设置在支架上；

底板固定在支架底部；相机安装在云台上；

支腿固定在底板的底部；

相机包括机身77和复合式镜头72；机身内设有CCD传感器76，机身上设有用于镜头对准的光电发射与接收装置75；

复合式镜头上设有转轴73；复合式镜头内集成有4个子镜头71；子镜头沿复合式镜头的周向均匀布置；复合式镜头的后端还设有与所述光电发射与接收装置适配的光反射片74；机身内还设有用于驱动镜头旋转的步进电机。光电发射与接收装置和光反射片可以是多套，优选2套，呈轴线对称，对准效果更好，只有2套光电发射与接收装置和光反射片都对准后，才认为镜头与CCD传感器对准了，这样对准精度更高。

支腿为4根，支腿竖直设置，相邻支腿之间的设置有水平的横梁；支腿包括上支腿81、下支腿84和脚钉86；上支腿下端设有导向槽；下支腿上端设有导向杆83；导向杆插装在导向槽中；在导向槽内设有弹簧82；弹簧设置在导向槽的顶壁(最里端的内壁)与导向杆顶端之间；下支腿的下端部设有脚钉86。下支腿的下端部的外壁设有外螺纹；下支腿的下端部套接有带内螺纹的套筒85，套筒的下端设有垫环87。底盘上还设置有陀螺仪和无线通信模块。陀螺仪用于导航，无线通信模块用于接收遥控器的指令，并将拍摄的照片和视频信息传送到地面接收端设备。所述的支架为由4个结构相同的伸缩式悬臂组成的十字形悬臂架；每一个伸缩式悬臂包括外臂21和内臂22；外臂的内端部与内臂的外端部通过锁扣25相连；锁扣上设有带倒刺53的插脚52；锁扣为多个；外臂的内端部和内臂的外端部均设有多组用于插脚穿过的插孔24；每组插孔包括至少2个插孔；旋翼包括主旋翼和副旋翼；在外臂的外端部设有主旋翼23和副悬臂26；主旋翼和副悬臂共轴线设置，且主旋翼位于外臂的上方，副旋翼位于外臂的下方；主旋翼的桨径大于副旋翼的桨径；副旋翼为涵道风扇，副旋翼通过涵道风扇固定件7固定在外臂的底部；锁扣具有壳体51；壳体包括外壳体511、压块512和压簧513；插脚为2根；插脚固定在外壳体上；压块位于外壳体内并套装在2根插脚上；压块能沿插脚移动；压块与插脚之间设有压簧，压簧套装在插脚的根部。外臂的内端部设有2组用于插脚穿过的插孔；外臂上的每组插孔包括2个插孔；锁扣为2个；内臂的外端部上等间距设有4组用于插脚穿过的插孔；内臂上的每组插孔包括2个插孔。副旋翼的桨径与主旋翼的桨径之比为0.2-0.35；优选值为0.25和0.3。垫环为橡胶材质，脚钉为不锈钢材质。

另一种飞行器如图23所示，支架为由6根长度相同的横向支杆组成的六角星形支架；六角星形支架的每一个角位均设置有旋翼。旋翼包括主旋翼和副旋翼；

在外臂的外端部设有主旋翼23和副悬臂26；主旋翼和副悬臂共轴线设置，且主旋翼位于外臂的上方，副旋翼位于外臂的下方；主旋翼的桨径大于副旋翼的桨径；副旋翼为涵道风扇，副旋翼通过涵道风扇固定件27固定在外臂的底部。更进一步，在六角星形支架的每一个交叉位处均设有旋翼，所述的交叉位为相邻的横向支杆形成的X交叉所对应的位置；这样一个飞行器就具有12个或12组旋翼。副旋翼的桨径与主旋翼的桨径之比为0.25或0.3。

飞行器具有以下突出的特点：

飞行器相机采用切换的自镜头的复合式镜头，复合式镜头中集成有4个不同焦距的镜头，用于对目标物拍摄不同视角的照片，灵活性好；相机上设置的光电发射与接收装置和镜头上设置的光反射片用于子镜头与CCD传感器对准，复合式镜头由步进电机驱动，对准精度高，子镜头切换方便。这种相机具有定焦头的优秀素质，也具有改变焦距的灵活性，因此，实用性好。

采用六角星形旋翼；采用独创的六角星形支架，这种支架稳定性好，由于每一个旋翼都位于角位，而每一个角位都处于三角形的顶点，由2根支杆支撑，而且由于三角形本身的稳定性，飞行时该顶点不会存在任何的偏移或漂移，因此，相对于正六边形、十字形的支架或其他支架具有极大的稳定性方面的优势。另外，6个旋翼的布置方式，相比2-4旋翼的布置方式，具有更好的气动布局，总而言之，这种六旋翼飞行器结构巧妙，稳定性好。

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