[发明专利]一种阵列扫描与采集控制系统

说明书

本发明公开了一种阵列扫描与采集控制系统，包括被动式阵列磁感应天线装置和信号处理控制系统，所述的信号处理控制系统包括滤波调理电路、外部基准电路、高速模数转换器、阵列扫描与采集控制器和DIP开关。本发明通过被动式阵列磁感应天线装置作为输电线路的位置与距离的感知和检测装置，实时感知输电线的存在与否，同时通过感知飞行器相对输电线的距离信息和位置角度信息，为后续信号处理电路对无人机的飞行调整提供判别依据。而且能够灵活通过设定阵列扫描与采集控制系统根据需要控制被动式阵列磁感应天线装置进行不同模式的扫描，从而实现快速扫描驱动和信号采集，并将信息传输给后面的姿态与数据处理器。

技术领域

本发明涉及电力系统输配电行业飞行器巡线自动检测技术领域，尤其涉及一种阵列扫描与采集控制系统。

背景技术

目前，电力公司对输电线路的维护、检测和抢修等作业，基本上依然按照区段划分任务，依靠人工现场对线路巡情况进行检查。线路缺陷发现的及时和准确性，取决于巡线员业务能力、责任心和班组管理人员的监察巡视的落实，不能杜绝因巡视不到位引发的各种事故的发生。同时，有些输电线路架设在深林、湿地、高山地区，人员到达缓慢、困难、效率低，不可能做到定期巡视维护，冰雪、地震、洪涝灾害等恶劣自然条件下巡检难度更大。

目前取代人工巡线的主要方法是采用无人机巡检作业，包括遥控巡检飞行和自主避障跟踪巡检飞行两种作业方式，两种作业方式都需要飞行器与输电线路保持合理的距离和相对位置，方便的线路跟踪、避障技术等，而且最重要的即为如何设置磁感应天线搭载无人机对输电电路进行探测。现有的技术无法满足此要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种阵列扫描与采集控制系统，实现对工频输电线路周围磁场强度大小进行采集、监测和分析，从而为无人飞行器的位置测量、避障和跟踪线路作业提供方便。

本发明采用下述技术方案：

一种阵列扫描与采集控制系统，包括设用于采集电磁感应的被动式阵列磁感应天线装置和用于对采集信号进行分析处理的信号处理控制系统，所述的信号处理控制系统包括滤波调理电路、外部基准电路、高速模数转换器、阵列扫描与采集控制器和DIP开关，所述被动式阵列磁感应天线装置的输出端连接滤波调理电路输入端，滤波调理电路的输出端通过高速模数转换器连接阵列扫描与采集控制器的输入端，DIP开关与外部基准电路的输出端也通过高速模数转换器连接阵列扫描与采集控制器的输入端，阵列扫描与采集控制器的输出端连接被动式阵列磁感应天线装置的输入端。

所述的被动式阵列磁感应天线装置包括基板，基板上设置有驱动电路、稳压电路、谐振采样电路和多个磁感应子单元，所述多个电磁感应子单元阵列均匀设置，记为M*N列矩阵，则驱动电路包括行总驱动电路、M路行驱动电路、N路列驱动电路和M*N个与门电路，磁感应子单元与与门电路一一对应；所述的行总驱动电路、M路行驱动电路和N路驱动电路均为NPN三极管，每一行所在的电磁感应子单元对应一个行NPN三极管进行驱动，每一列所在的电磁感应子单元对应一个列NPN三极管进行驱动，行总驱动电路为一个行总驱动NPN三极管；

所述的电磁感应子单元包括有一对电感线圈、第一低导通电阻开关管和第二低导通电阻开关管，所述的一对电感线圈由两个正交分布的电感串联组成，所述一对电感线圈的一端连接第二低导通电阻开关管的集电极，第一低导通电阻开关管发射极同时连接第二低导通电阻开关管的发射极；

所述任意一个在同一行电磁感应子单元中第二低导通电阻开关管的发射极均与所在行对应行NPN三极管的集电极相连接；其中M-1个行NPN三极管的发射极均与行总驱动NPN三极管的集电极相连接，剩余一个行NPN三极管的发射极与行总驱动NPN三极管的发射极相连接，行总驱动NPN三极管的发射极接地连接，所述M个行NPN三极管和行总驱动NPN三极管的基极均为驱动电路输入端；