[发明专利]电力线巡检直升机的导航方法及装置

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种电力线巡检的技术领域，特别是一种用于电力线巡检直升机的导航方法及装置。

 

背景技术

   电力巡检多采用人工巡检手工记录的方式，工作量巨大，效率低下，巡检到位率低，常有漏检、错检现象，采用纸笔记录故障缺陷，主观因素多，缺陷记录描述不一，无法快速分类整理。电力企业为了降低运营成本、提高经营效益，加强信息化建设，采用现代化的巡检管理系统势在必行。

随着我国经济高速全面发展，对能源的需要越来越大，超高压大容量电力线路大幅扩建。线路走廊需要穿越各种复杂的地理和气象环境，如经过大面积的水库、湖泊和崇山峻岭以及大雪天气等，这些都给电力线路的检测带来很多困难。特别是对于电力线路穿越原始森林边缘地区、飞播林区和高海拔、冰雪覆盖区，以及沿线存在频繁的滑坡、泥石流等地质灾害，大部分地区山高坡陡，交通、通讯极不发达时，如何解决电力线路的日常检测成为困扰电力行业的一个重大难题。与此同时，社会和经济的发展对能源安全提出了越来越高的要求，突发性的大规模输电故障将会导致巨大的经济损失，影响经济的平稳运行和社会稳定。这就要求电力线路检测更加准确及时，为能源安全提供有力保障。

目前，我国电力线路的巡检工作主要由人工完成，而人工巡检存在安全，效率低，准确性差等问题。目前的高压电力线路已达到几百于伏以上，传统的人工巡检采用攀爬电力线铁塔的方式，有着极大的安全隐患。大量电力线路穿越无人区，人工巡检从地理上受到严重的限制，人体活动的范围受到体能的约束，检测的距离有限。人工对电力线路进行观测，用经验判断线路是否出现故障，也容易造成失误，准确性不高。国外使用直升机代替人工进行电力线路的日常巡检工作已经比较流行，国内也开始探索，从国内外的使用经验反馈来馈来看，完全人工驾驶直升机进行电力线路检测有适应性差，安全性低等缺点，电力线路架空高度较低，使用直升机进行巡检须低空沿线飞行，空中情况复杂，飞行员需要随时与线路保持视线接触，同时进行正常的飞行操作，大大加大了操作难度，在一般的飞行员手册中都有“避免贴近高压电线飞行”的规定，巡线飞行反其道而行之，与高压线保持近距离平行飞行，飞行速度较快，危险性大为增加，在国外已经多次发生巡检直升机坠毁事故。

因此，开发一个有助于巡检直升机顺利进行巡检并能避免发生坠机事故的导航系统显得尤为重要，但是，目前还没用一种专门用于电力线巡检直升机的导航方法或装置。

 

发明内容

本发明的任务是克服上述现有技术的缺陷，提供一种可减轻巡检人员的负担，提高巡检安全性和巡检效率，节省巡检成本的自动化和智能化电力线巡检直升机的导航方法及装置。

本发明的技术方案如下：

一种电力线巡检直升机的导航方法，其特征在于包括以下步骤：

根据电力线和杆塔的基础资料建立电力线和杆塔模型，并在电子地图的对应位置上显示出来；

根据巡检任务预先规划好巡检的线路路径图，并在电子地图的对应位置上显示出来；

根据与电力线或杆塔的距离大小把线路路径图依次划分为危险区、工作区、待检区和远离区；

建立直升机模型，通过GPS获取直升机所处的经纬度和海拔高度，让已建立好的直升机模型在电子地图的对应位置上显示出来；

根据直升机所处的经纬度和海拔高度计算出直升机与电力线或杆塔的距离，并根据计算结果判断直升机处于哪个区域，当直升机进入危险区时，发出直升机已进入危险区的警告信号和飞离危险区的引导信号，当直升机进入工作区时，发出直升机已进入工作区，可开始或继续进行检测采集作业的提示信号，当直升机进入待检区时，发出直升机已进入待检区，准备进行检测采样的提示信号和飞行进入工作区的引导信号，当直升机飞出待检区进入远离区时，发出飞离航线的提示信号和飞行进入待检区的引导信号。

该导航方法还包括以下步骤：

通过北斗卫星把直升机的经纬度和海拔高度传输到地面系统，并通过北斗卫星与地面进行短消息通讯。

该导航方法还包括以下步骤：

在巡检任务中记录重点巡检对象，当巡检时遇到重点巡检对象时发出重点巡检的提示信息。

该导航方法中，直升机经纬度和海拔高度的获取方法是：

先通过GPS初步确定直升机的经纬度和海拔高度，再用北斗卫星进行辅助定位，进行直升机位置坐标的精确校准并与地面系统进行双向通讯，确认直升机位置坐标的准确性。

所述电子地图为GoogleEarth电子地图。